Способ определения интегральной нелинейности импульсных усилителей Советский патент 1989 года по МПК G01R31/28 H03G1/04 

(Л

с

Изобретение относится к контролю изделий электронной техники, в частности, импульсных усилителей. Цель изобретения - повышение точности измерений. Способ реализован в устройстве, содержащем генератор 1 импульсов стабильной амплитуды. Импульсы через аттенюатор 2 поступают на вход испытуемого усилителя 3, выход которого соединен через ключ 4 с анализатором 5 импульсов, осуществляющим амплитудный анализ. Ключ 4 управляется сигналом блока 7 управления, на который поступает также информация о входных импульсах. Блок вывода 6 обеспечивает вывод результата амплитудного анализа, что обеспечивает контроль параметров испытуемого усилителя 3. 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для определения метрологических параметров импульсных усилителей, в частности, для определения интегральной нелинейности спектрометрических линейных усилителей для полупроводниковых детекторов ионизирующих излучений.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Сущность способа заключается в том, что устанавливают амплитуду импульсов опорного импульсного источ- ника сигналов, подключенного к входу испытуемого устройства, равной максимальному значению линейного диапазона выходных сигналов усилителя, ослабляют выходной сигнал импульсно- го источника сигналов с коэффициентом ослабления, равным коэффициенту усиления испытуемого усилителя.

Набирают поочередно, с периодом, меньшим среднего времени нестабиль- ности измерительного тракта, в данном случае опорного импульсного источника сигналов и амплитудного анализатора, спектры выходных импульсов усилителя и опорного импульсного ис- точника сигналов последовательным установлением амплитуды выходных импульсов опорного импульсного источника сигналов. По полученным данным строят зависимость центров тяжести пиков амплитудных распределений измерительного тракта в составе опорного источника импульсных сигналов, усилителя и амплитудного анализатора относительно центров тяжести пиков ам- плитудных распределений измерительного тракта в составе опорного источника импульсных сигналов и амплитудного анализатора.

Зависимость апроксимируют по мето- ду наименьших квадратов точки построенной характеристики, и по полученной зависимости определяют интегральную нелинейность испытуемого импульсного усилителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, поясняющая сущность способа; на фиг.2а - спектр, наблюдаемый на экране амплитудного анализатора при измерениях; на фиг.2б - характ ристика зависимости измеренных центров тяжести пиков амплитудных распределений измерительного тракта в составе: опорного источника импульсных сигналов, усилителя и амплитудного анализатора относительно центров тяжести пиков амплитудных распределений опорного источника импульсных сигналов и амплитудного анализатора.

Устройство содержит генератор 1 импульсов стабильной амплитуды, выход которого соединен с аттенюатором 2, выход которого соединен с входом испытуемого усилителя 3, выход кото- гого соединен с вторым входом ключа 4, выход генератора 1 соединен с первым входом ключа 4, выход которого соединен с входом амплитудного анализатора 5 импульсов, выход которого соединен с блоком 6 вывода, третий управляющий вход ключа 4 соединен с выходом блока 7 управления, вход которого соединен с вьгходом сигнала синхронизации генератора 1.

Способ реализуется следующим образом.

Устанавливают амплитуду генератора 1 импульсов стабильной амплитуды, равную максимальному значению линейного диапазона выходных сигналов усилителя 3, Сигналы с выхода генератора 1 импульсов стабильной амплитуды поступают на аттенюатор 2 и первый вход ключа 4. После ослабления с коэффициентом ослабления, равным коэффициенту усиления исследуемого усилителя 3, сигнал с аттенюатора 2 поступает на вход усилителя 3, с выхода которого усиленный сигнал поступает на второй вход ключа 4, на третий управляющий вход ключа 4 поступает сигнал управления сканированием с блока 7 управления, вход которого управляется выходным сигналом синхронизации генератора 1 импульсов стабильной амплитуды/ Ключ 4 осуще- ставляет поочередное подключение по входу многоканальнрго амплитудного анализатора 5 импульсов, генератора 1 импульсов стабильной амплитуды и выходных импульсов исследуемого уси лителя 3 с периодом сканирования не более 10 с, при каждом значении амплитуды выходных амплитуд импульсов. Время набора определяется частотой следования импульсов генератора 1 импульсов стабильной амплитуды. После обработки в многоканальном анализаторе 5 суммарный спектр (фиг. 2о) для последующей обработки выводится через блок 6 вывода, включающий в

J14

себя цифропечатающее устройство. Далее по результатам измерений находят положения центров тяжести максимума пиков амплитудных распределений по любому известному соотношению. Используя программное обеспечение современных амплитудных анализаторов, положения центров тяжести пиков амплитудных распределений определяются автоматически по известной программе

Строят зависимость положений центров тяжести пиков амплитудных распределений измерительного тракта в составе: генератора 1 импульсов стабильной амплитуды, исследуемого усилителя 3 и амплитудного анализатора 5 относительно положений центров тяжести пиков амплитудных распределений измерительного тракта,в составе; генератора 1 импульсов стабильной амплитуды и амплитудного анализатора 5 (фиг. 2/). Апроксимируя по методу наименьших квадратов точки построенной, характеристики, определяют интегральную нелинейность усилителя.

Погрешность предложенного способа определяется шириной канала анализатора и точностью определения центров тяжести пиков амплитудных распределений. При ширине канала 1,25 мВ и точности определения центров тяжести пиков амплитудных распределений, равной 0,1 канала, погрешность способа не превышает 0,002%.

Формула изобретения

Способ определения интегральной нелинейности импульсных усилителей,

5

заключающийся в том, что формируют импульсную последовательность с амплитудой, равной максимальному значению линейного диапазона выходных сигналов испытуемого импульсного усилителя, ослабляют амплитуду импульсной последовательности с коэффициентом ослабления, равным по ве0 личине коэффициенту усиления испытуемого импульсного усилителя, подают, импульсную последовательность с ослабленной амплитудой на вход испытуемого импульсного усилителя, измеряют амплитуду выходных сигналов испытуемого импульсного усилителя, последовательно уменьшают амплитуду импульсных последовательностей и повторяют измерения амплитуды выходного сигнала, строят зависимость. информа« ционного параметра, по полученной зависимости определяют интегральную нелинейность испытуемого импульсного усилителя, отличающийся

0

5

тем, что, с целью повышения точности.

0

5

регистрируют амплитудные распределения для импульсных последовательностей, подаваемых на вход испытуемого импульсного усилителя и соответствующих выходных сигналов испытуемого импульсного усилителя, строят зависимость центров тяжести амплитудных распределений выходных сигналов пиков испытуемого импульсного усилителя от центров тяжести пиков соответствующих амплитудных распределений импульсной последовательности и принимают ее в качестве зависимости информативного параметра.

Счет 8 канале

Номер , $. кана/iaoi

v, «

rf, | 6f J Й5 f

в ь

4

4

4

4

«

#/ г % #+ % % #,. .

иг.г

й ИХ