1
Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик усилителя относится к измерительной тех- , нике и может быть применено для технологического и классификационного контроля частотных характеристик линейных интегральных усилительных микросхем. Известно устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ), которое содержит последовательно соединенные генератор, исследуемый четырехполюсник и осциллографический индикатор 1 .
Недостатком этого устройства является низкая точность измерения амплитуднб-частотных характеристик исследуеМых усилителей в области высоких . часСрт.
Известно также устройство для измерения АЧХ, которое содержит генератор входного сигнала и вольгуметры для измерения входного и выходного напряжения исследуемого усилителя 2 .
Недостатком устройства является низкая точность измерения АЧХ усилителей в области высоких частот и значительная трудоемкость измерений.
Цель изобретения - автоматизация измерений области высоких частот.
Цель достигается тем,что в устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик усилителя, содержащее генератор, к выходу которого подключены первый вольтметр и одна входная клемма устройства, второй вольтметр, введены управляемое инерционное звено и фазометр, один вход которого соединен с выходом генератора, а дру0 гой вход фазометра подключен к второй входной клемме устройства и к входу управляемого инерционного звена, при этом выход фазометра соединен с управляющим входом управляемого инерционного звена, выход которого подключен к входу второго вольтметра.
На чертеже представлена блок-схема устройства,
20 Устройство содержит генератор 1, первый вольтметр 2, исследуемый усилитель 3, фазометр 4, управляемое инерционное звено 5, второй вольтметр 6 .
25 Гармонический сигнал с выхода генератора 1 измеряется вольтметром 2 и поступает на вход исследуемого усилителя 3 м фазометра 4. Если исследуемый усилитель 3 является инерци30 онньм звеном первого порядка, то его амплитудно-частотная и фазо-частотна характеристики описываются выражения миУ - tg (Ю) цЗ частота входного гармоничес кого сигнала; коэффициент усиления усилителя, коэффициент усиления усилителя на астоте 1000 Гц; верхняя граничная частота усилителя; угол сдвига фазы между вход ным и выходным напряжение усилителя. Если частота входного гармонического сигнала фиксирована и равна Ш, so выражения (1) и (2) запишутся Jmfci - gy.(k) Измерение амплитудно-частотной характеристики проводим при таких Эначениях и)ц, при которых выполняетсн соотношение и)и , ., (5) И 1 шь Тогда выражения (; примут К (U.)y) KC tg (U)H) (}- . При появлении фазового сдвИ1ат(Ц маноду входным и выходным напряжением исследуемого усилителя 3 на выходе фазометра 4 появляется пропорциональное ему напряжение, которое, воз действуя на управляющий вход управляемого икерционного звена 5 изменяет его постоянную времени t по зако A(u)«)A.(8 Коэффициент передачи управляемого инерционного звена Б при этом равен к - .L... | 1 -i- ( ) Подставив в Э:О выражение значение из выразхения (8) , получим Измеренный с помощью вольтметров 2 И 6 коэффициент передачи ксследуе.MQro усилителя 3 и управляемого инер цйоннохо зйена 5 равен произведению вйр&жений (б) и (9). ) K(l4)K Приравняв значения коэффициента усиления К (1л)) усилителя (1) и коэффициента передачи предлагаемого устройства (10) Kpg ( найдем соотно шение мекоду частотами и) и и)ц при К (Ui) Ко() U)Au). (11 Из выражения (11) следует, что Если величина А не слишком мала, то амплитудно-частотная характеристика предлагаемого устройства Kj(u)y) на высоких частотах соответствует амплитудно-частотной характеристике исследуемого усилителя uJ при частотах tj)y , на несколько порядков меньших и). При измерении амплитудно-частотной характеристики по предлагаемой схеме снимается характеристика Kp5(u)y), а потом по формуле (11) она пересчитывается в истинную амплитудно-частотную характеристику усилителя К Ы) . Из формулы (11) получаются соотношения меяоду верхней граничной частотой и), частотой единичного усиления и), усилителя, аерхней граничной частотой и частотой единичного усиления uJy , измеренных в предлагаеMOM устройстве, UJj, U),-А U , Во время всех измерений ДОЛЖЕ О выполняться условие (5). Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик усилителя позволяет производить измерение амплитудно-частотных характеристик в области высоких частот на значительно более низких частотах, что значительно уменьшает составлякяцие погрешности измерений, связанные с необходимостью учета распределенных паразитных индуктивностей и емкостей монтажных цепей, с возможностью образования стоячих волн Е измерительном тракте и необходимостью точного согласования выходного сопротивления генератора и входного сопротивления вольтметров с волновым сопротивлением измерительных линий, возможностью излучения электромагнитных волн и возникновения через него паразитной связи выхода усилителя с входом зависимостью от частоты величин активных сопротивлений и паразитных индуктивностей резистивных делителей входного и выходного напряжений и соединительных проводов. Увеличение точности измерения амплитудно-частотных характеристик в области высоких частот позволяет установить менее жесткие нормы на параметры широкополоенглх высокочастотных линейных интегральных усилителей в области высоких частот при их технологическом и классификационном контроле и увеличить процент выхода годных усилителей. Формула изобретения Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик усилителя, содержсодее генератор, к выходу которого подключены первый вольтметр и одна входная клемма устройства, второй вольтметр, отличающее.с я тем, что, с целью автоматизации измерений в области высоких частот.
в него введены управляемое инерционное звено и фазометр, один вход которого соединен с выходом генератора, а другой вход фазометра подключен к второй входнойi клемме устройства и к ьходу управляемого инерционного звена, при этом выход фазометра соединен с управляющим входом управляе 4orчэ инерционного звена, выход которого подключен к входу второго вольтметра.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР 476521, кл. G 01 R 2V/28, 1971.
2; гост 19799-74 (прототип).
