УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 2000 года по МПК G01R23/20 

Изобретение относится к микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля изготавливаемых радиоэлементов с учетом их нелинейных искажений.

Известен измеритель нелинейных искажений /Авт. свид. СССР N 1267282, кл. G 01 R 23/20, 30.11.1986 г., Бюл. N 40/, содержащий полосовой и два заграждающих фильтра, сумматор, переключатель, состоящий из компаратора и элемента с управляемым коэффициентом передачи, и квадратичный вольтметр.

Недостатками измерителя являются низкая избирательность и сложность, обусловленные наличием второго заграждающего фильтра.

Известен также измеритель нелинейных искажений /Авт. свид. СССР N 1307376, - прототип, кл. G 01 R 23/20, 30.04.87, Бюл. N 16/, содержащий полосовой и два заграждающих фильтра, два сумматора, переключатель, состоящий из компаратора и элемента с управляемым коэффициентом передачи, и квадратичный вольтметр.

Недостатками измерителя являются низкая избирательность и сложность, обусловленные наличием второго заграждающего фильтра.

В предлагаемом техническом решении поставлена задача повышения избирательности и упрощения схемы.

Задача решается тем, что в устройстве контроля нелинейных искажений радиоэлементов, содержащем генератор синусоидального напряжения и радиоэлемент, подключенный к его выходу, последовательно соединенные заграждающий фильтр, первый сумматор, первый компаратор, элемент с управляемым коэффициентом передачи и преобразователь среднеквадратичного значения в постоянное напряжение, полосовой фильтр, второй сумматор, выход которого подключен ко второму входу элемента с управляемым коэффициентом передачи, при этом вход заграждающего фильтра подключен к точке соединения генератора синусоидального напряжения и радиоэлемента, новым является то, что в него дополнительно введены последовательно соединенные источник опорного напряжения и второй компаратор, второй вход которого подключен к выходу преобразователя среднеквадратичного значения в постоянное напряжение, а выход - к выходной клемме, кроме этого, в нем первый вход второго сумматора связан с входом заграждающего фильтра, выход которого подключен также к второму (инверсному) входу второго сумматора и входу полосового фильтра, выход которого подключен ко второму (инверсному) входу первого сумматора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор синусоидального напряжения 1, радиоэлемент 2, заграждающий фильтр 3, первый сумматор 4, полосовой фильтр 5, второй сумматор 6, переключатель 7, состоящий из первого компаратора 8 и элемента с управляемым коэффициентом передачи 9, источник опорного напряжения 10, преобразователь среднеквадратичного значения в постоянное напряжение 11, второй компаратор 12.

В схеме последовательно соединены: заграждающий фильтр 3, первый сумматор 4, первый компаратор 8, элемент с управляемым коэффициентом передачи 9, преобразователь среднеквадратичного значения в постоянное напряжение 11 и второй компаратор 12. К выходу генератора синусоидального напряжения 1 подключены радиоэлемент 2, вход заграждающего фильтра 3 и первый вход второго сумматора 6. Вход полосового фильтра 5 и второй (инверсный) вход второго сумматора 6 также подключены к выходу заграждающего фильтра 3. Выход полосового фильтра 5 подключен ко второму (инверсному) входу первого сумматора 4. Выход второго сумматора 6 подключен ко второму входу элемента с управляемым коэффициентом передачи 9. Второй компаратор 12 подключен своим вторым входом к выходу источника опорного напряжения 10, а выходом образует выход устройства.

Устройство контроля нелинейных искажений радиоэлементов работает следующим образом:
Генератор синусоидального напряжения 1, имеющий в своем составе схему согласования с нагрузкой (например, повторитель напряжения на операционном усилителе), формирует сигнал, который поступает на радиоэлемент 2.

Исследуемый сигнал снимается с радиоэлемента 2 и подается на заграждающий фильтр 3 и второй сумматор 6.

На выходе заграждающего фильтра 3 будет сигнал
,
где γ - уровень подавления фильтра;
V₁ - амплитуда первой гармоники, частота которой совпадает с частотой синусоидального сигнала генератора;
V_i - амплитуды высших гармоник, присутствующих в выходном напряжении радиоэлемента.

Этот сигнал поступает на первый вход первого сумматора 4, второй (инверсный) вход второго сумматора 6 и вход полосового фильтра 5.

На входе полосового фильтра 5 будет сигнал

Этот сигнал поступает на инверсный вход первого сумматора 4 и в противофазе складывается с выходным сигналом заграждающего фильтра 3.

На выходе первого сумматора 4 будет сигнал

Выходной сигнал заграждающего фильтра 3 в противофазе складывается с исследуемым сигналом, снимаемым с радиоэлемента 2.

На выходе второго сумматора 6 будет сигнал
(1-γ) V_i
Подача второго сигнала и нормировка относительно него первого сигнала, выполняемых с помощью первого компаратора 8 и элемента с управляемым коэффициентом передачи 9 (переключателя 7), позволяет получить V_i/V₁. С выхода элемента 9 сигнал, содержащий нормированные высшие гармоники, поступает на вход преобразователя 11.

Преобразователь среднеквадратичного значения в постоянное напряжение 11 (построенный, например, на основе квадратичного вольтметра) производит квадрирование, усреднение и извлечение квадратного корня из результата усреднения, а также преобразование последнего в постоянное напряжение, пропорциональное

Компаратор 12 производит сравнение этого напряжения с постоянным напряжением источника опорного напряжения 10, которое связано с допустимым уровнем нелинейных искажений радиоэлемента 2. Если текущий коэффициент нелинейных искажений меньше допустимого, на выходе компаратора 12 формируется логический "0", в противном случае - логическая "1".

Изобретение используется для контроля нелинейных искажений радиоэлементов при их изготовлении и эксплуатации. Устройство содержит генератор синусоидального напряжения (1), радиоэлемент (2), заграждающий фильтр (3), первый сумматор (4), полосовой фильтр (5), второй сумматор (6), переключатель (7), состоящий из первого компаратора (8) и элемента с управляемым коэффициентом передачи (9), источник опорного напряжения (1), преобразователь среднеквадратичного значения в постоянное напряжение (11), второй компаратор (12). Технический результат: повышение избирательности и упрощение схемы устройства контроля нелинейных искажений радиоэлементов. 1 ил.

Устройство контроля нелинейных искажений радиоэлементов, содержащее генератор синусоидального напряжения и радиоэлемент, подключенный к его выходу, последовательно соединенные заграждающий фильтр, первый сумматор, первый компаратор, элемент с управляемым коэффициентом передачи и преобразователь среднеквадратичного значения в постоянное напряжение, полосовой фильтр, второй сумматор, выход которого подключен ко второму входу элемента с управляемым коэффициентом передачи, при этом вход заграждающего фильтра подключен к точке соединения генератора синусоидального напряжения и радиоэлемента, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные источник опорного напряжения и второй компаратор, второй вход которого подключен к выходу преобразователя среднеквадратичного значения в постоянное напряжение, а выход - к выходной клемме, кроме этого в нем первый вход второго сумматора связан со входом заграждающего фильтра, выход которого подключен также ко второму (инверсному) входу второго сумматора, и входу полосового фильтра, выход которого подключен ко второму (инверсному) входу первого сумматора.