Измеритель нелинейности амплитудных характеристик четырехполюсников Советский патент 1977 года по МПК G01R27/28 

1

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть иснользовано для измерения нелинейности амплитудных характеристик усилителей переменного тока.

Известно устройство, позволяющее измерять нелинейность амплитудных характеристик четырехполюсников, содержащее делнтель, усилитель, блок управления, первый и второй управляемые делители, образцовый четырехполюсник, источник испытательного сигнала, коммутатор 1.

Недостатком такого устройства является то, что выделение измерительной информации производится детектором по уровню амплитудного значения сигнала (пиковым детектором), что обуславливает значительное влияние переходных процессов, возникающих при коммутации исследуемых сигналов.

С целью повышения точности измерений в измеритель нелинейности амплитудных характеристик четырехполюсников, содержащий делитель, первый усилитель, блок управления, нервый управляемый делитель и образцовый четырехполюсник, вход которого соединен с одной входной клеммой измерителя и через первый управляемый делитель с выходом источника испытательного сигнала, а выход образцового четырехполюсника подключен к одному из входов коммутатора, другой вход ко2

торого соединен с другой входной клеммой измерителя, а выход коммутатора через последовательно соединенные второй усилитель, нервый детектор средних значений подключен к одному входу блока сравнения, выход которого соединен с входом регистрирующего устройства, причем выходы блока управления подключены к управляющим входам первого н второго управляемых делителей и коммутатора, введены трети управляемый делитель, детектор максимальных значений, второй детектор средннх значени и вычитающий блок, при этом другая входная клемма измерителя подключена через третий управляемый делитель к входу детектора максимальных значений и к входу второго детектора средних значений, выход которого соединен с первым входом вычитающего блока, второй вход которого подключен через делитель к выходу детектора максимальных значений, а выход вычитающего блока через первый усилитель соедннен с входом второго управляемого делителя, выход которого подключен к другому входу блока сравнения, причем управляющий вход третьего унравляедюго лТ.слителя соедннен с выходом блока управления.

Структурная электрическая схема измерителя представлена на чертеже.

Измеритель содержит источник испытательного сигнала 1, нервый управляемый делитель

2, исследуемый и образцон)/ четырехполюсники 3, 4, третий yiipaii./iiieMijii ;i,e.MiiTe,ii 5, коммутатор Г), nTopoi i уси. итель 7, дегектор средних зиачепий 8, блок сравпения 9, pei-исгрирЗющее устройство 10, детектор средних зиачеиий 11, детектор Мс1ксимальиь:х значений 12, вычитающий блок 13, делитель И, усилитель 15, второй уиравляемый делитель 16, блок управления 17.

Источник исиытательиого сигнала 1 через нервый управляемый делитель 2 соединен со входами исследуемого и образцового четырехнолюсников 3 и 4. Выход исследуемого четы)ехполюсника 3 иодключен к управляемому делителю 5 и к одному из входов коммутатора (), другой вход которого соедииеи с выходом образцового четырехполюсника 4. Выход коммутатора 6 через усилитель 7 соединен с детектором средних значений 8. Выход детектора 8 подключен к блоку сравнения 9, который соединен с регулирующим устройством 10. Выход управляемого делителя 5 соединен е детектором средних значений 11 и детектором максимальных значений 12. Выход детектора И подключен к вычитающему блоку 13, другой вход которого через делитель 14 соединен с детектором 12. Выход вычитающего блока 13 через усилитель 15 и управляемый делитель 16 подключен к блоку сравнения 9. Блок управления 17 соединен с управляемыми делителями 2, 5, 16 и коммутатором 6.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

На входы исследуемого и образцового четырехполюсников 3 и 4 подается сигнал, изменяющийся в амплитуде по ступенчатому закону.

Выходное напрял ение с четырехполюсников 3 и 4 поочередно в течение действия каждой ступеньки подается через усилитель 7 на детектор средних значений 8. При наличии нелинейности амплитудной характеристики исследуемого четырехполюсника 3 выходное напряжение коммутатора 6 модулируется по амплитуде с коэффициентом модуляции, пропорциональным абсолютной величине нелинейности. Блок сравнения 9 разновременного действия производит сравнение сигналов и выделяет разностный сигнал, который подается на регистрирующее устройство.

Принцип компенсации погрещности, обусловленной детектированием сигналов по уровню среднего значения, заключается в следующем. Выходное напряжение с исследуемого четырехполюсника 3 подается через управляемый делитель 5, работающий синхронно с делителем 2, на детекторы максимального и среднего значений 11 и 12. Коэффициенты деления делителей 2 и 5 выбираются таким образом, чтобы общий коэффициент передачи их был равен единице. Если коэффициент передачи делителя 14 в режиме калибровки на синусоидальном сигнале выбрать таким образом, чтобы выходное напряжение вычитающего блока 13 было равно нулю, то в режиме измерении 1ри наличии ислинейиостн, выходной сигнал выч1ггающего блока 13 будет пропор||, величине онтибки, равной среднему значению разиости площадей «искаженной

полуво.ппл сииусондального сигнала, прощедщего через исследуемый четырехполюсник 3 и равной ей по амплитуде «идеальной полуволны синусоиды. Сигнал ошибки после усиления подается через управляемый делитель 16, работающий синхронно с делителями 2 и 5, на блок сравнения 9. Коэффициенты передачи усилителя 15 и заправляемого делителя 16 выбираются таким образом, чтобы общий коэффициент лередачи делителя 5, вычитающего блока 13, усилителя 15 и управляемого делителя 16 был равен единице. Это необходимо для восстановления истинного значения сигнала ощибки, так как сигнал с выхода четырехполюсника 3,

пройдя через делитель 5, изменяется по амплитуде. Наличие делителя 5 объясняется необходимостью исключения влияния на точность измерения неидентичности амплитудных характеристик детекторов И и 12.

Формула изобретения

Измеритель нелинейности амплитудных характеристик четырехполюсников, содержащий

делитель, первый усилитель, блок управления, первый управляемый делитель и образцовый четырехполюсник, вход которого соединен с одной входной клеммой измерителя и через первый управляемый делитель с выходом источника испытательного сигнала, а выход образцового четырехполюсника подключен к одному из входов коммутатора, другой вход которого соединен с другой входной клеммой измерителя, а выход коммутатора через последовательно соединенные второй усилитель, первый детектор средних значений подключен к одному входу блока сравнения, выход которого соединен с входом регистрирующего устройства, причем выходы блока управления

подключены к управляющим входам первого и второго управляемых делителей и коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, в него введены третий управляемый делитель, детектор

максимальных значений и второй детектор средних значений и вычитающий блок, при этом другая входная клемма измерителя подключена через третий управляемый делитель к входу детектора максимальных значений и

к входу второго детектора средних значений, выход которого соединен с первым входом вычитающего блока, второй вход которого подключен через делитель к выходу детектора максимальных значений, а выход вычитающего блока через первый зсилитель соединен с входом второго управляемого делителя, выход которого иодключен к другому входу блока сравнения, причем управляющий вход третьего управляемого делителя соединен с выходом

блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР JSs 296060, кл. G 01R 27/28, 1969.