1
Изобретение относится к радиотезГническим измерениям, а именнб к способам измерения нелинейных характеристик четырехполюсников.
Известен способ измерения динамического диапазона по комбинационным составляющим, заключающийся в опре-, делении отношения мощности комбинационной составляющей к мощности сигнала на одной из поданных.частот, выделенных на нагрузке 1 .
Йедостаток способа заключается в невозможности определения предельныух границ практического использования исследуемого 4-J полюсника по уровню линейной передачи амплитуды и |шытательн6го сигнала.
Известен и другой способ, заключающийся в определении коэффициента сжатия, соответствующего выходной мощности при спаде коэффициента усиления по мощности на 1 сравнению его с малосигнальным значением 2 .
Недостатком этого способа является низкая точность и сложность осуществления, поскольку необходимы сравнительные измерения коэффициенту усиления в области малого и большого сигнала, требующие определения отношения по крайней мере четырех измеренных величин
nt pl
. (|f ) дв,
где р ,Р,, соответственно мощ . ности на входе и выходе, соответствующие области ;малого и большого
0 сйгналл.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, в котором на исследуекый четырехполюсник подают N-частотный сиг5нал, где N 1, 2, 3,..., вьвделяют сигналы на нагрузке четырехполюсника на одной из поданшлх частот и частоте нелинейного продукта k-ro порядка. Причем под определением порядка
0 нелинейного продукта подразумевают сумму моделей коэффициентов при испытательных частотах, соответствующих частоте измерения нелинейных продуктов (гармоник, комбинационнькк 5 составляющих).
После чего определяют отношение, выраженное в децибелах, выделенных сигналов. Снимают зависимости упомянутых отношеннй от уровня сигналов на поданных частотах до получения отклонения этих зависимостей от линейных f3}.
Недостатком указанного способа являются большие временные затраты, -вызванные необходимостью снятия и построения графических зависимостей отношения вьзделенньлх сигналов от уровня поданных на четырехполюсник сигналов.
Цель изобретения - сокращение времени измерения.
Поставленная цель достигается тем что на исследуемый четырехполюсник подают N-частотный сигнал, где N 1, 2, 3.,., вьщеляют сигналы на нагрузке четырехполюсника на одной из поданных частот и частоте нелинейного продукта k-ro порядка, выделенные сигналы выравнивают по амплитуде,, логарифмически усиливают, причем коэффициент логарифмирования сигнала на частоте нелинейного продукта выбирают в k раз меньше, детектируют после чего увеличивают аглплитуду каждого из входных сигналов на одну и ту же величину до получения требуемой разности амплитуд между продетектированными сигналами, затем на нагрузке четырехполюсника, измеряют величину выделенного сигнала на одно из поданных частот, по которой судят об искомом параметре.
На фиг. 1 показ-ано устройство для осуществления способа измерения верхней границы линейного динамического диапазона (ВГЛДЦ) четырехполюсника; на фиг. 2 приведены сравниваемые при измерении ВГЛДД зависимости (кривая 1 соответствует зависимости уровня мощности на одной из поданных частот (-) уровня мощности испытательного сигнала на нагрузке (-) в. логарифмическом масштабе, кривая 2 соответствует зависимости уровня мощности комбинационной составляющей k-ro порядка () от уровня мощности испытательного сигнала на нагрузке (-) также в логарифмическом масштабе)
Устройство содержит генератор N-частотного испытательного сигнала 1, регулятор 2 амплитуд, соединенней с исследуемым четырехполюсником 3, к выходу которого подключен направленный ответвитель 4. К первому выхду направленного ответвителя 4 подсо динены последовательно соединенный перестраиваемый полосовой фильтр 5 для вьщеления сигнала на нагрузке четырехполюсника 3 соответствующего одной из частот нелинейного продукта k-ro порядка, логарифмический усилитель б, с коэффициентом усиления 20 дБ/дек, детектор 7. К второму выходу направленного ответвителя 4 подсоединены последовательно соединенные перестраиваемый полосовой фильтр 8 для выделения испытательного сигнала на нагрузке четырехполюсника 3, регулятор амплитуды 9,
логарифмический усилитель 10 с коэффициентом усиления 20 к/дБ/дек, где К-порядок нелинейного продукта, и детектор 11. Выходы детекторов 7 и 11 подключены к соответвующим входам индикатора 12.
Для измерения и контроля уровня испытательного сигнала на нагрузке четырехполюсника 3 к выходу фильтра подключен измеритель 13 мощности.
Принцип измерения ВГЛДЦ основан на обеспечении равенства скоростей измерения нелинейных продуктов (гармоник, комбинационных составляющих) и сигнала на поданной частоте в логарифмическом масштабе в области малых сигналов.
Первоначально .устанавливают посредством регулятора 2 амплитуды начальный уровень сигнала на нагрузке четыр.ехполюсника 3 по измерителю 13 мощности.
Изменяя амплитуду сигнала регулятором 9, добиваются нулевого показания на индикаторе 12. Посредством регулятора амплитуд 2 увеличивают амплитуды каждого из входных сигнало на одну и ту же величину до момента получения требуемой разности между сигналом на одной из поданных частот и сигналом на частоте нелинейного прдукта k-ro порядка, которую фиксируют по -индикатору 12. ВГЛДД исследуемого четырехполюсника 3 определяют по измерителю 13 мощности.
Следует отметить, что в частном случае при k 1 выделение сигналов на нагрузке четырехполюсника 3 может быть проведено как на входе так и на выходе четырехполюсника 3.
Если нелинейные продукты малы по сравнению с сигналами на поданных частотах, то возможно выделение и измерение суммы поданных сигналов посредством широкополосного измерителя мощности,тогда мощность сигнала на одной из поданных частот будет в N раз меньше, где N - число поданных частот.
Предлагаемый способ может быть использован при измерении, например, транзисторов и интегральных схем на транзисторах с повышенными требованиями к линейности амплитудных характеристик, которое необходимы в системах связи или измерительной технике.
Формула изобретения
Способ измерения верхней границы линейного динамического диапазона
40 четырехполюсника, заключающийся в том, что на исследуемый четырехполюсник подеиот М-частотный сигнал, где N 1, 2, 3,..., выделяют на нагрузке четырехполюсника сигналы, со(J5 ответствующие одной из поданных частот и частоте нелинейного продукта k-ro порядка, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерения, выделенные сигналы выравни вают по амплитуде, логарифмически усиливают, причем коэффициент логариф мирования сигнала на частоте нелинейного продукта выбирают в k раз меньше, детектируют, после чего увеличивают амплитуду каждого из входных сигналов на одну и ту же величину до получения требуемой разности амплитуд между продетектированными сигналами, затем на нагрузке четырехполюсника измеряют величину выделенного сигнала на одной из поданных частот, по которой судят об искомом параметре. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Силютин А, И. и др. Динамический диапазон по комбинационным составляющим распределенного усилителя. - Труды ТИР и Эта, J.971, т.XI, вып, 1. 2.Monroe I.W., ets Spot Compression Points with EquaJ-Galn ClrcMs. Microwaves, 1977, 10, p.60. 3.Heiter G.L. Characterization on Non1ineeritIes in Microwave Devices and Sistems. IEEE Irans on MTT, 1973, vMTT-21, № 12, p.800 (прототип) .
