Устройство для измерения интермодуляционных искажений Советский патент 1993 года по МПК G01R23/20 

запоминающего устройства (ПЗУ) 16, микропроцессора 17, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 18, индикатора 19с клавиатурой и шины 20 микропроцессора, причем выход второго генератора 2 соеди- нен со вторым входом сумматора 3 и первым входом коммутатора 4, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход последовательно соединен со входом испытываемого усилителя 7, первым входом коммутатора 5, регулируемым усилителем 8, полосовым фильтром 10, демодулятором 11, первым входом коммутатора б, кроме того, выход демодулятора 11 через конденсатор соединен последовательно с регулируемым усилителем 9, преобразователем среднеквадратичных значений 12, вторым входом коммутатора 6, кроме того, выход демодулятора 11 через конденсатор соединен последовательно с регулируемым усилителем 9, преобразователем среднеквадратичных значений 12, вторым входом коммутатора 6, со входом аналого-цифрового преобразователя 13 и шиной 20 микропроцессора, которая соединена параллельно с микропроцессором 17, постоянным и оперативным запоминающими устройствами 16, 18, индикатором 19 с клавиатурой и интерфейсами 15 узлов, выходы с первого по десятый соединены соответственно с входами генераторов 1 и 2, коммутаторов 4 и 5, регулируемого усилителя 9, преобразователя среднеквадратичных значений 12, коммутатора 6 и аналого-цифрового преобразователя 13.

Устройство работает следующим образом.

Работу условно можно разделить на 4 такта..

Такт первый. В исходном состоянии микропроцессор находится в ожидании прерывания от клавиатуры индикатора 19. На регистре клавиатуры устанавливается требуемая частота и амплитуда генераторов 1 и 2. Микропроцессор обрабатывает пол- ученные данные, вычисляет коэффициенты деления частоты и амплитуды и через интерфейсы выдает их в генераторы. При этом генератор 1 формирует низкочастотную составляющую и генератор 2 - высокочастот- ную составляющую суммарного сигнала, который формируется на выходе сумматора. Коммутаторы 4, 5, 6 переключаются в положение 1. Сигнал с генератора 2 поступает последовательно на исследуемый усилитель 8, универсальный фильтр 10, демодулятор .11 и АЦП 13. Коэффициент усиления (К1) усилителя 8 устанавливается таким образом, чтобы амплитуда выходного сигнала была в пределах 1-2 В.

Фильтр 10 выполняет функции полосового фильтра и настраивается на частоту генератора 2. Демодулятор 9 смещает сигнал в низкочастотную область, постоянная составляющая которого поступает на вход АЦП 13, где преобразуется в числовой.код. Числовой код поступает на шину микропроцессора 20 и записывается в ОЗУ.

Измерение выполняется М раз. Микропроцессор вычисляет усредненное значение AI по формуле:

Аг

М

2 А,

i 1

М

где AI - числовое значение отсчета.

Величина AI записывается в ОЗУ.

Такт второй. Вычисление коэффициента коррекции.

Коммутатор 5 устанавливается в положение 2. Положение остальных коммутаторов не меняется. Сигнал с генератора 2 поступает на вход усилителя 8. Путь прохождения сигнала аналогичен такту первому.

Числовой код с выхода АЦП сравнивается с установленной на регистре клавиатуры амплитудой генератора 2 и вычисляется коэффициент коррекции по формуле

к 1 - А2 Ка1-А

где А2 - результат вычисления во втором такте;

АГ2 - код. набранный на регистре клавиатуры (амплитуда Г2) Kai записывается в ОЗУ,

Такт третий. Вычисление амплитуды высших гармоник.

Переключатель 5 устанавливается в положение 1, а 4 )л 6 - в положение 2.

Суммарный сигнал через последовательно соединенные исследуемый усилитель 7, усилитель 8, фильтр 10, демодулятор 11, конденсатор, усилитель 9, преобразователь среднеквадратичных значений 12 поступает на вход АЦП 13. При этом микропроцессор устанавливает коэффициент усиления К2 усилителя 8. Универсальный фильтр 10 подавляет сигналы, выходящие за полосу анализа. Демодулятор 11 смещает сигнал в низкочастотную область. Коэффициент усиления КЗ усилителя 9 устанавливается микропроцессором с учетом полного использования разрядной сетки АЦП.

На вход АЦП поступает квадрат ампли туды напряжения высших гармоник, где

преобразуется в числовой код и через микропроцессорную шину записывается в ОЗУ. Измерение выполняется М раз. Микропроцессор вычисляет усредненное значение по формуле:

S

i 1

Air

м

где Авгг/ числовое значение I отсчета. Величина Авг записывается в ОЗУ.

Такт четвертый. Вычисление коэффициента интермодуляционных искажений.

Из ОЗУ считываются значения AI и К31. Вычисляется амплитуда первой гармоники по формуле:

Ui AiKai

Из ОЗУ считывается значение Авг. Вычисляется значение амплитуды высших гармоник Uer - VAer .

Затем вычисляется коэффициент интермодуляционных искажений по формуле:

Кинт Д -100%

Ui

величина КИнт поступает на индикатор для отображения результата измерения. Формула изобретения Устройство для измерения интермодуляционных искажений, содержащее два генератора, подключенные к входам сумматора, и блок программного управления с регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, в него введены первый коммутатор, последовательно соединенные второй коммутатор, первый регулируемый усилитель, полосовой фильтр и демодулятор, последовательно соединенные второй регулируемый усилитель, преобразователь среднеквадратичных значений .третий коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход которого и управляющие входы коммутаторов, регулируемых усилителей, полосового фильтра, преобразователя среднеквадратичных значений и генераторов соединены с выходами блока программного управления, выход второго генератора соединен с первым входом

первого и вторым входом второго коммутаторов, выход сумматора соединен с вторым входом первого коммутатора, выход которого соединен с клеммой для подключения исследуемого усилителя, первый вход второго коммутатора подключен к выходной клемме для подключения исследуемого усилителя, выход демодулятора подключен к второму входу третьего коммутатора, через конденсатор выход демодулятора соединен

с вторым регулируемым усилителем, а выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу блока программного управления.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для измерения малых нелинейных искажений сигналов. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения. В устройство, содержащее первый и второй генераторы и последовательно соединенные сумматор, испытываемый усилитель, введены три коммутатора, два регулируемых усилителя, полосовой фильтр, демодулятор,преобразователь среднеквадратичных значений, микропроцессор, оперативное и постоянное запоминающее устройства, индикатор с Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и предназначено для измерения коэффициентов интермодуляционных искажений, в частности, в бытовой HI-FI аппаратуре. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности. Структурная схема измерителя приведена на фиг. 1, временная диаграмма работы - на фиг. 2. клавиатурой. Сущность предлагаемого устройства состоит в том, что за счет структуры устройства, за счет введения корректирующих коэффициентов, за счет многократного усреднения в частотной области снижают влияние шумовой составляющей спектра входного сигнала, чем уменьшают погрешность измерения коэффициента интермодуляционных искажений и увеличивают точность измерения. Кроме того, цифровая реализация генератора, регулируемые усилители и 12-разрядное АЦП обеспечивают повышение порога чувствительности. Эта цель достигается введением в устройство коммутаторов, регулируемых усилителей, полосового фильтра, демодулятора преобразователя среднеквадратичных значений и аналого-цифрового преобразователя. Устройство также содержит генераторы, сумматор, блок программного управления С регистратором, содержащим интерфейсы, сум- микропроцессор с шиной, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство и индикатор с клавиатурой. 2 ил. Измеритель интермодуляционных искажений (фиг. 1) содержит два генератора 1 и 2, сумматор 3, три коммутатора 4, 5, 6, исследуемый усилитель 7, два регулируемых усилителя 8, 9, полосовой фильтр 10, демодулятор 1.1. преобразователь 12 среднеквадратичныхзначений 12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13, блок 14 программного управления, состоящий из интерфейсов 15, шины микропроцессора (ШМ) 15. постоянного ё VJ О 00 VI ю ел