Устройство для контроля нелинейности пилообразного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G01R29/04 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее генератор пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьппения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные регулируемый усилитель, частотно-модулированный генератор и анализатор спектра, при этом вход регулируемого усилителя подключен к выходу генератора пилообразного напряжения.

Jib

QD ЭО 4

Фиг.1

. ч1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в телевизионной технике и ДРУГИХ отраслях радиотехники, где возникает необходимость в контролировании линейности пилообразного напряжения .

Известно устройство для измерения нелинейности пилообразного напряжения, содержащее источник пилообразного напряжения, выход которого через последовательно соединенные дифференциатор, делитель и усилитель подключен к первому входу компаратора, второй вход которого через переключатель - к одному из выводов исто.чника опорного напряжения, второй вывод которого через последовательно соединенные стрелочный прибор и аттенюатор - к второй клемме переключателя, при этом выход компаратора подключен через смеситель на вход электроннолучевой трубки, причем второй вход смесителя подключен к второму выходу дифференциатора 1

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие из-за .необходимости фиксации моментов совпадения уровней исследуемого сигнала и опорного напряжения на амплитудном компараторе с помощью электроннолучевой трубки и подбор уровней сигналов с помощью аттенюатора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля пилообразного напряжения, которое содержит генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к входу порогового ключевого блока, второй вход которого - к выходу источника опорного напряжения, при этом к выходу порогового ключевого блока подключен измеритель периода следования пилообразного напряжения 2.

Недостатками известного устройства являются необходимость графических построений, длительность измерений и, как следствие этого, невозможность оперативного контроля нелинейности при настройке и регулировке источников пилообразного напряжения. Кроме того, устройство позволяет контролировать нелинейность пилообразного напряжения только при убывании его крутизны.

Цель изобретения - повьтшние быстродействия и расширение функциональных возможностей.

49842

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля нелинейности пилообразного напряжения, содержащее генератор пилообразного 5 напряжения, введены последовательно соединенные регулируемый усилитель, частотно-модулированньш генератор и анализатор спектра, при этом вход регулируемого усилителя подключен к выходу генератора пилообразного напряжения.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2-4 - осциллограммы пилообразного-напряжения, имеющего различную нелинейность, и соответствующие им изображения на экране анализатора спектра.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, выход которого соединен с последовательно соединенными регулируемым ycилитeлe 2, частотно-модулируемым reHepaTopON 3 и анализатором 4 спектра.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемое пилообразное напряжение от генератора 1 пилообразного напряжения с периодом повторителя Т подается на регулируемый усилитель 2 и затем на частотно-модулированный генератор 3, частота которого

. Регулировка усилителя 2 подбирается такой, чтобы индекс модуляции был достаточно большим, например более 50, это означает, что девиация частоты & f должна выбираться из условия uf Т 50. При этом протяженность Линейного участка модуляционной хаг рактеристики должна соответствовать размаху пилообразного напряжения.

Огибающая энергетического спектра колебаний, модулированных по частоте, при больших индексах модуляции определяется функцией плотности вероятности модулирующего напряжения. Поэтому при модуляции по частоте пилообразным напряжением при ДтТ V50 на экране анализатора 4 спектра получаем огибающую, определяемую выражением

1

C,(fbA,при U-f-U 0.5 Af

(1)

при |{ ,5Af ,

коэффициент пропорциональности:соответственно значения

несущей и текущей частот.

311

Из формулы (1) следует, что на экране.анализатора спектра при линейном пилообразном напряжении получают изображение в виде горизонтальной линии. В случае, если пилообразное напряжение имеет какую-либо нелинейность (фиг. 2а или За), то на экране анализатора 4 спектра получают соответствующие изображения (фиг. 26 и Зб).,Если пилообразное напряжение искажается (фиг. 4а), то оно описывается выражением

U Usincot при - jiwti I . (2)

U О при других значениях wt.

Б этом случае при больших индексах модуляции, когда 2IIuf/t) 50, на экране анализатора спектра получают изображение, огибающая которого описывается формулой

U2(f) ,, (3)

Klrsin-i t - где ft (1 - коэффициент пропорцЯойальности (фиг. 4 ). Сопоставление фиг. 2а и 20, За и 3 а также 4а и 4$, показывает, что предлагаемое устройство контроля позволяет весьма просто оценить нелинейность пилообразного напряжения.

49844

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет значительно ускорить процесс измерений, получить возможность оперативного контро5 ля нелинейности пилообразного напряжения во время настройки и регулировки источников данного напряжения при любых изменениях крутизны за счет того, что в устройство, содержащее генератор пилообразного напряжения, введены последовг.тельно соединенные регулируемый усилитель, частотномодулированный генератор и анализатор спектра, которые позволяют визуально наблюдать на экране огибающую эне етического колебания, модулированного по частоте пилообразным напряжением. В связи с тем, что огибающая энергетического спектра частотно-модулированного колебания при больших индексах определяется функцией плотности вероятности модулирующего (т.е. пилообразного) напряжения, то кривая, характеризующая нелинейность пилообразного напряжения, резко увеличивает крутизну при весьма незначительных изменениях нелинейности пилообразноГо напряжения.

т

б Ul

м

Фиг.