Устройство для измерения коэффициента гармоник усилителей мощности Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

I

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для измерения коэффициента гармоник усилителей мощности в интегральном исполнении.

Устройство является усовершенствованием устройства по основному авт. св. 62П25.

В основном изобретении описано устройство которое обеспечивает режим измерения, усилителей низкой частоты.и вьвделение высших гармоник путем применения отрицательной обратной связи, разомкнутой по высшим гармоникам.

Устройство для измерения коэффициента гармоник содержит генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к одному из входов дифференциального усилителя, два делителя напряжения и второй дифференциальный усилитель, один из выводов которого подключен к генератору, а другой вход - одновременно к пер

вому делителю напряжения, выход кото рого подключен к одному входу устройства и через резистор - к выходу первого дифференциальногб усилителя, другой вход которого подключен через соответствующие резисторы к собственному выходу и к одному входу устройства, а другой его вход подключен к второму делителю напряжения, который включен между выходом второго

10 дифференциального усилителя и общей шиной.

В основном устройстве уровень выходного сигнала испытуемой микросхемы и выделенных гармоник зависят

15 от величины напряжения генератора, что увеличивает погрешность измерения, затрудняет расчет величины коэффициента гармоник испытуемой микросхемы, требует измерения эффективный

20 значений напряжений на выходе микросхемы и первого дифференциального усилителя и деления одной величины на другую. Целью изобретения является повыше ние точности измерения. С этой целью в устройство для измерения коэффициента гармоник, содер жащее генератор синусоидального капряжения, выход которого соединен с первыми входами двух дифференциальны усилителей, вторые входы последних через делители связаны с выходом тре его дифференциального усилителя, вхо которого соединен с выходом одного из дифференциальных усилителей, введены последовательно соединенные первый регулируемый усилитель, блок сравнения, интегрирующий усилитель, второй регулируемый усилитель по управляющему входу и детектор,- а таюке блок опорного, напряжения и два делителя напряжения, включенные между неинвертирующими входами первого и второго дифференциальных усилителей и генератором синусоидального напряжения, выход блока опорного .напряжения подключен к второму входу блока сравнения, управляющие вхо, ды первого и второго регулируемых усилителей соединены между собой, а сигнальный вход второго регулируемого усилителя подключен к выходу первого дифференциального усилителя. На чертеже представлена структур ная схема устройства. Устройство для измерения коэффициента гармоник содержит генератор синусоидального напряжения 1, который подключен к неинвертирующим входам дифференциальных усилителей 2 и 3 через соответствующие делител напряжения на резисторах 4,5 и 6,7. К инвертирующему входу дифференциального усилителя 2 через резисторы 8 и 9 подключены соответственно выход испытуемой микросхемы и собстве ный выход. Инвертирующий вход диффе ренциального усилителя 3 через резисторы 10, 11, 12 подключен соответственно к выходу испытуемой микр . Выход дифференциального усилителя 3 через делитель напряжения на резисторах 13 и 14 подключен к выходу испытуемой микросхемы, котор в свою очередь, подключен к входу регулируемого усилителя 15, выход которого через схему сравнения 16, подключенную к блоку опорного напряжения 17, и интегрирующий усилитель 18 подключен к входам управления регулируемых усилителей 15 и 19. Причем выход усилителя 19 под лючен к детектору эффективного напяжения 20, а его вход - к выходу ифференциального усилителя 2. Выход детектора эффективного напяжения и является выходом устройтва. Устройство работает следующим обазом. Режим по переменному току испытуемой микросхемы обеспечивается дифференциальным усилителем 3, поддерживаю пщм на выходе микросхемы напряжения. первой гармоники за счет отрицательной обратной связи через резисторы 13 и 14. Выходное напряжение испытуемой микросхемы пойтупает с коэффициентом, передачи Rg/Rg на инвертирую щий вход дифференциального усилителя 2, который осуществляет алгебраичес кое вычитание сигнала с нелинейными искажениями с выхода микросхем с образцовым синусоидальным сигналом генератора. Составляющие высших частот, вьщеленные при вычитании сигналов дифференциальным усилителем 2, поступают на вход дифференциального усилителя 3 Таким образом, если коэффициент гармоник дифференциального усилителя 3 равен нулю, то на входе испытуемой микросхемы присутствует образцо вое синусоидальное напряжение. Вькодное напряжение испытуемой микросхемы через регулируемый усилитель 15 поступает на схему сравнения 16, где сравнивается с опорным уровнем Upf,, и сигнал ошибки, усиленный интегрирующим усилителем 18, поступает на управляющие входы усилителей 15 и 19 и что приводит к установке коэффициентов усиления , равI/ |/ L;- -(J-.tO- 8ых имс гдеУ оп -опорное напряжение; У)-выходное напряжение микросхемы . Выходное напряжение детектора 20 будет равно , ППКлл быхимс 1й; оп| а-оКГ напряжение h-ой гармоники на выходе ИМС; коэффициент усиления усилителя 19; коэффициент передачи детек тора 20. fto Если выбрать соотношение - U- то выходное напряжение детектора дас значение коэффициента гармоник. Таким образом, усовершенствован ное устройство позволяет вести непосредственный отсчет коэффициента гармоник, что приводит к снижению . погрешности измерения, возникающей , из-за необходимости измерения выходного напряжения иикросхемы и дифференциального усилителя 2 и произведения операции деления одного напряжения на другое для нахождения коэффициента гармоник. Это особенно существенно ввиду конечного значения стабильности амплитуды генератора напряжения. Формула изобретения Устройство для измерения коэффициента гармоник усилителей мощности по авт. св. № 621125, отличающееся тем, что, -с целью повьшения точности измерений в него дополнительно введены последовательно соединенные первый регулируемый усилитель, блок сравнения, интегрирующий усилитель, второй регулируемый усилитель по управляющему входу и детектор, а также блок опорного напряжения и два делитедя напряжения, включенные между иеинвертирующими входами первого и второго дифферент циальных усилителей и генератором синусоидального напряжения, выход . блока опорного напряжения подключен к второму входу блока сравнения, yniравлякицие входы первого и второго регулируемых усилителей соединены между собой, а сигнальньй вход это-, рого регулируемого усилителя подключен к выходу первого дифференциального усилителя.