Устройство для измерения коэффициента гармоник усилителей мощности Советский патент 1980 года по МПК G01R23/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ

Устройство предназначено для исполь зования в области электронной техники при контроле и разбраковке усилителей в интегральном исполнении при ах серий ном производстве. Известно устройство, содержащее два параллельные цепи,- одна из которых служит для детектирования входного сигнала, а вторая для фильтрации, усиления и детектирования высших гармони Выходы обоих детекторов через коммута торы подключены к индикаторному устройству l. Известен также измеритель нелинейных искажений, содержащий режектор- ный фильтр (двойнйй Т-мост), подавляю щий первую гарл онику напряжения. Выс шие гармоники детектируются и поступают на индикатор 2l|. Калибровку прибора осуществляют, при закороченном режекторном фильтре. Недостаггок этих устройств - низкая производительность измерений. Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является устройство, содержащее генератор синусоидального напряжения, выход которого одновременно подключен к одному из входов дифференциального усилителя и к входу испытуемой интегральной схемы, выход которой через последовательно соединенное звено с коэффициентом передачи, обратным коэффициенту усиления интегральной схемы, и инвертор подключен к второму входу дифференциального усилителя CBJ. Выход дифференциального усилителя является выходом устройства. Дифференциальный усилитель осуществляет вычитание образцового сигнала синусоидального генератора и сигнала измерительного канала, источником нелинейных искажений которого является интегральная микросхема. Это устройство измеряет коэффициент гармоник при постоянном значении синусоидального аходного напряжения в до746320

статочно широком частотном диапазоне, но требует трудоемкой балансировки зве на с регулировочной характеристикой i/Ki, ввиду разброса значений коэффициентов сипения испытуемых интегральных микрохем от образца к образцу и необходимости подбора величины входного сигнала для обеспечения заданного для контроля значения выходного уровня сигнала.

Цель изобретения - автоматизация процесса измерений коэффициента г армоник усилителей мощности.

Это достигается тем, что в устройст во для измерения коэффициента гармоник усилителей мощности, содержащее генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к одному из входов дифференциального усилителя, введены блок с управляемымКоэффициентом п& редачи, первый и второй интеграторы, фа зовый детектор, первый и второй измерители средЕбКвадратичного значения наП|5Я жения, усили;тель постоянного тока, компаратор, делительный блок, масштабный усилитель с индикатором, при этом входы блока с управляемым коэффициентом передачи, а также первых интегратора и измерителя среднеквадратичного значения напряжения нод1шючены к выходу генератора, а их выходы соответственно через испытуемый усшгетель мощности к второму входу диф4зере1щиального усилителя, через компаратор - к опорному входу фазового детектора, через делительный блок -. к аходу масштабного усилителя с индикатором, выкод диффе- рен:циального усилителя подключен соответственно через второй измеритель среднеквадратичного напряжения к делительному блоку и через последовательно соединенные фазовый детектор, вто рой интегратор и усилитель постоянного тока - к управляющему входу блока с управляемым коэффициентом передачи

На чертежа представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения коэ4)фициентов гармоник усилителей мощности в интегральном исполнении содержит генератор 1 синусоидального напрянсёнйй, который подключен одновременно к одному йз Жбд6вШ4)фёренциапьного усилителя 2 и к входам блока 3 с управляемым

коэффи1шентом, первого интегратора 4,

первого измерителя 5 среднеквадратичного значения напряжения. Выход дифференциального усилителя 2 подключен к второму измерителю 6 среднеквадратич4

ного напряжения и к одному из входов фазового детектора 7, другой вход которого подключен через компаратор 8 к ВЫХ.ОДУ интегратора 4, Выход фазового

детектора подключен через последовательно включенные интегратор 9 и усилитель 10 постоянного тока к управляемому входу блока 3, Выходы измерителей 5 и 6 среднеквадратичного напряжения

подключены к делительному блоку 11, вход которого подключен к масштабно ду усилителю с ивдикатором 12, Выход индикатора 12 является выходом устройства. Измеряемый усилитель 13

мощности включается между выходом блока 3 и вторым входом дифференциального усилителя 2, Выходное напряжение дифференциального усилителя 2 равно разности напряжения генератора и напряжения иа выкод а усилителя мощности.

Напряжение с генератора также поступает на интегратор 4, который обеспечив ет сдвиг его фазы на 90 . Компаратор 8 формирует в момент

перехода через нуль косинусоиды прямоугольные импульсы типа меандр, которые поступают на управляющий вход фазового детектора 7, на другой аход которого поступает выходное напряжение

дифференциального усилителя, которое в общем виде равно разности первой гармоники напряжений генератора и усилителя мощности и суммы напряжений высших гармоник сигнала на выходе

усилителя.. ;

Бьсходное напряжение фазового детектора интегрируется с помошью интегратора 9..

Выходное напряжение интегратора 9,

усиленное усилителем 10 постоянного тока поступает на управляющий вход блока 3, В зависимости от того, какая величина больше по абсолютному значению: напряжение сигнала первой гармоНИКИ усилителя мощности или напряжение сигнала генератора. Фаза -выходного напряжения по первой гармонике дифференциального усилителя 2 меняет свое значение на 180 , что приводит к появлению на фазовом детекторе 7 напряжения TpJTo или индго знака, которое воздействует через интегратор 9 и усилитель 1О на блок 3 в направлении, уменьшаю- щем.илиусиливающем абсолютную веяичину напряжения сигнала на выходе усилится мощности.

Процесс уравновешивания первой гармоники на входе дифферешшального усилитепя приводит к тому, что на выходе дифференциального усилителя 2 действует напряжение суммы высших гармоник, которо.е поступает на измеритель 6 среднеквадратичного напряжения, выходное напряжение которого пропорционально кор ню квадратному из суммы квадратов амплитуд высших гармоник. Одновременно синусоидальное напряже кие генератора поступает, на измеритель 5 среднеквадратичного напрйжения. Выпрямленные напряжения с измерителей 5 и 6 поступают на делительное устройство, выходной сигнал которого пропорционален значению коэффициента гармоник усилителя мощности. Подав выходной сигнал с делительного устройства на масштабный усилитель с индикатором 12, получают показания индикатора (значения коэффициента гармоник).I . Формула изобретения Устройство для измерения коэффициента гармоник усилителей мощности, содержащеегенератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к одно. му из входов дифференциального усилителя, отличающееся тем, что с целью автоматизации процесса измерений, в него введены блок с управляемым коэффициентом передачи, первый и вто .-; ;.л:,.-:1г --- , .f .-; ,-- ii l SifffgfKyfa,.y, ,.,.g 3206 рой интеграторы, фазовый детектор, пер;Вый и второй измерители среднеквадратичного значения напряжения, усилитель постоянного тока, компаратор, делительный блок, масштабный усилитель с ивдикато- ром, при этом входы блока с управляемым коэффициентом передачи а также первых, интегратора и измерителя среднеквадратичного значения напряжения пошшючены к вьрсоду генератора, а их выходы соответственно через испытуемый усилитель мощности - к второму входу дифференциального усилителя, через компаратор - к опорному входу фазового детектора, через делительньй. блок - к аходу масштабного усилителя с индикатором, выход .дифференциального усилителя, подключен соответственно через второй измеритель среднеквадратичного напряжения к делительному блоку и через последовательно соединенные фазовьШ детектор, второй интегратор н усилитель,постоянного тока - к управляющему в.ходу блока с управляемым коэффициентом передачи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 442439, кл. Q 01 Я 23/20, 1972. 2,Техническое описание измерителя нелинейных искажений С 6-5ЕЯГ77О. 3,Измерение искажений в линейных нтегральных с.хемах Электроника, 197О, № 11, с. 371,