Способ измерения верхней границы линейного динамического диапазона гармоник Советский патент 1980 года по МПК G01R23/20 

1

Изобретение относится к области радиотехнических измерений, а именно к способам измерения нелинейных характеристик четырехполюсников. Предложенный способ может быть использован при контроле усилительных схем, а также отдельных активных элементов (например, транзисторов), предназначенных для использования в системах с повышенными требованиями по линейности (многоканальная телефонная связь, кабельное телевидение и т. д.).

Известен способ определения верхней границы линейного динамического диапазона нелинейных четырехполюсников, согласно которому определяют максимальную амплитуду первой гармоники напряжения на выходе исследуемого объекта, ограниченную десятипроцентным спадом коэффициента усиления по напряжению 1.

Недостаток способа состоит в том, что спад первой гармоники напряжения зависит только от продуктов нелинейности нечетных порядков и для широкополосных устройств такой способ оценки не дает полной информации о предельных уровнях сигнала для исследуемого четырехполюсника, в пределах которых соблюдается заданная линейность с учетом влияния как четных, так и нечетных нелинейных составляющих.

Иаиболее близок к изобретению способ.

используюший в качестве определения верхней границы линейного динамического диапазона мош,ность «слсатия или «расширения 2.

Мош,ность «сжатия или «расширения представляет собой такую мощность, которая соответствует спаду коэффициента усиления по мощности на 1 дБ по сравнению с коэффициентом усиления но мощности на уровне малых сигналов.

Недостатком способа является необходимость измерения полной передаточной характеристики нелинейного четырехполюсника от уровня мощности входного сигнала

или уровня мощности на нагрузке для определения верхней границы линейного динамического диапазона. Способ требует графического построения или автоматизации измерения зависимостей коэффициентон усиления по мощности от уровня мощности входного сигнала или уровня мощности на нагрузке и последующей обработки результатов измерения с целью определения уровня мощности, соответствующей

спаду на 1 дБ коэффициента усиления по мощности. Способ также не является универсальным, так как производится учет воздействия нелинейных составляющих только нечетного порядка на передаточную

характеристику. Цель настоящего изобретения - упрощение нроцесса измерения. Указанная цель достигается тем, что измер.чют гармоники /С-го и (К.)-то порядка, где , 2, 3,..., определяют отношение их амплитуд, а о величине верхней границы линейного динамического дианазона судят но формуле w (/-1)П где N - - отношение амплитуд; -/ - допустимое отклонение от линейности логарифмической зависимости напрял ения гармоники /С-го порядка от мощности сигнала на нагрузке, выраженное в разах; РО - мощность на нагрузке. Сущность предложенного способа основана на следующем определении: верхняя граница линейного динамического диапазона гармоник - это уровень мощности основного тока на нагрузке D , соответствующий заданному отклонению у. (55 уровней гармоник, от мощности основного тока на нагрузке от линейных зависимостей, где V(« 201gA(). Передача сигналов через частотнозависимые цепи может быть выражена, например, степенным рядом. Существует взаимосвязь гармоник от мощности сигнала в нагрузке, причем в области больших сигналов происходит нарушение логарифмических зависимостей гармонических составляющих за счет нелинейностей более высокого порядка. Приняв приведенное определение верхней границы линейного динамического диапазона, можно оценить предельные уровни сигналов при заданной норме отклонения от линейности. Тогда верхняя граница линейного динамического диапазона представляется в виде й.Л . Упрощение процесса измерения заключается в том, что отсутствует необходимость снятия полных зависимостей уровней гармоник, так как согласно предложенному способу достаточно измерить соответствующие гармоники при заданном РО, обработать результаты по предлагаемым формулам, чтобы ответить на вопрос о значении верхней границы линейного динамического диапазона по четным и нечетным гармоникам. Формула изобретения Способ измерения верхней границы линейного динамического диапазона гармоник, основанный на подаче одночастотного сигнала на исследуемый четырехполюсник и измерении мощности сигнала на нагрузке, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения, измеряют гармоники /(-го и (/С+2)-го порядка, где /(1, 2, 3,..., определяют отношение их ам плитуд, а о величине верхней границы линейного динамического диапазона судят по формуле ()Я„ - отношение амплитуд гармоник; допустимое отклонение от линейности логарифмической зависимости напряжения гармоники /С-го порядка от мощности испытательного сигнала на нагрузке, выраженное в разах; РО- мощность на нагрузке. Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе 1.Силютин А. И., Кузьмин А. А., ришко В. Н. Труды ТИРиЭТа, т. XI, в. 1, з-во Томского университета, 1971. 2.Heiter G. L. Charateruzation of monliearities in Microwave Devicer and Sisteme. EEE Trans on MTT, 1973, MTT-21, № 12, . 797.