Устройство формирования колебаний с заданным коэффициентом гармоник Советский патент 1981 года по МПК H03B25/00 

Изобретение относится к радиоизме рительной технике и может использова ся при проверке измерителей нелинейных искажений (ИНИ). Известно устройство формирования колебаний с заданным коэффициентом гармоник, содержащее генератор и ограничитель 1 . Однако известное устройство имеет низкие достоверность и точность уста новки коэффициента гармоник. Цель изобретения - повышение достоверности и точности установки коэффициента гармоник. Для достижения этой цели в устрой ство формирования колебаний с заданным коэффициентом гармоник, содержащее генератор и ограничитель, введ ны частотный модулятор, электронносчетный частотомер, коммутатор, два избирательных фильтра, четыре регулируемых усилителя, три сумматора, два компаратора среднеквадратических значений, два делителя, три выключат ля и два дополнительных генератора, при этом выход генератора через последовательно соединенные первый выключатель и частотный модулятор соединен со входами ограничителя и электронносчетного частотомера и первыми входа-: ми первого компаратора среднсквадратических значений и первого сумматора, выход ограничителя через первый йзбира-тельный фильтр соединен с первым входом второго компаратора среднеквадратических значений и входом первого делителя и через последовательно соединенные второй избирательный фильтр и первый регулируемый усилитель - с первым входом второго сумматора и вторым входом второго компаратора среднеквадратических значений, выход которого соединен с управляющим входом первого регулируемого усилителя, выходы электронно-счетного частотомера через коммутатор соединен с управляющими входами первого и второго избирательных фильтров, вы

ход первого делителя соединен со вторым входом второго сумматрра, выход которого соединен с сигнальным входом второго регулируемого усилителя, при этом выход второго регулируемого усилителя через второй делитель соединен со вторым входом первого сумматора и через третий регулируемый усилитель со вторым входом первого компаратора, выход которого соединен с управляющим входом второго регулируемого-усилителя, выход первого дополнительного генератора через втооой выключатель соединен с управляющим входом третьего регулируемого , усилителя и с первым входом третьего сумматора, второй вход которого через третий выключатель соединён с выходом второго дополнительного генератора, а выход - с сигнальным входом четвертого регулируемого усилителя, подключенного своим управляющим входом к выходу первого сумматора.

На чертеже представлена структурна электрическая схема предложенного устройства.

Устройство формирования колебаний с заданным коэффициентом гармоник со.-, держит генератор I, частотный модулятор (ЧМ) 2, ограничитель 3, электронно-счетный частотомер (ЭСЧ) 4, первый компаратор 5 среднеквадратических значений, первый сумматор 6, первый и второй избирательные фильтры 7,8 соответственно, коммутатор 9, второй компаратор 10 среднеквадратическ их значений, первый делитель 11, первый регулируемый усилитель J2, второй сумматор 13, второй регулируемый усилитель 14, второй делитель 15, третий регулируемый усилитель 16, первый дополнительный генератор 17, третий сумматор 18, второй дополнительный генератор 19, четвёртый регулируемый усилитель 20, первый, второй и третий выключатели 21-23 соответственно.

Устройство работает следующим образом .

Под действием управляющего напряжения, подаваемого с генератора 1, на выходе ЧМ 2 получаем сигнал с параметрами частотной модуляции, определяемыми параметрами управляющего сигнала, имитирующего паразитный частЪтно-модулированный (ПЧМ) сигнал, прошедший тракт передачи или записи-воспроизведения информации. Полученный таким образом частотно-модулированный

сигнал поступает на ограничитель 3, на выходе которого присутствует как первая так и высшие гармоники этого напряжения. Одноверменно с помощью ЭСЧ 4 получают значения частот

2 fe, 3 fo nfo в коде 1,2.4,8. В

зависимости от типа тракта, искажения в котором необходимо имитировать, на управляющие входы избирательных

фильтров 7 и 8 с помощью коммутатора 9 подаются коды гармоник (например, в случае имитации искажений в тракте магнитной записи, необходимо подать коды 3-ей и 5-ой гармоник), Указйнные коды управляют частотно-зависимы ми цепями избирательных фильтров, резистивные.цепи которых выполнены в виде набора сопротивлений в коде 1,2. 4,8. Избирательные фильтры выделяют.

всегб спектра частот выбранные

гармоники. С помощью второго компаратора .10, сравнивающего уровни сигналов на своих входах и управляющего коэффициентом передачи первого регулируемого усилителя (РУ) 12, осуществляется выравниванием уровней выбранных гармоник. Перед подачей одной из гармоник на вход с гмматора ее уровень может с помощью первого делителя 11 изменяться. Таким образом, на выходе второго сумматора 13 сигнал представляет собой сумму двух произвольно выбранных гармоник с любым необходимым соотношением их уровней. С помощью первого компаратора 5 и второго регулируемого усилителя 14 напряжение высших гармоник на выходе РУ 14 и напряжение первой гармоники на первом входе первого сумматора 6 устанавливаются равными по среднеквадратическому значению 2 Ui U,.

Перед подачей сигнала высших гармоник на второй вход первого сумматора 6 он делится с помощью второго делителя 5.При этом сигнал на выходе первого

сумматора равен Uj. U, + где kкоэффицивнт передачи делителя, т.е. коэффициент передачи делителя 15 равен коэффициенту гармоник выходного напряжения Uj. Имитация искажения сигнала вследствие воздействия паразитнрй амплитудной модуляции (ПАМ) осуществляется с помощью РУ 16, РУ 20, третьего сумматора 18 и,дополнитель,ных генераторов 17 и 19. С помощью

РУ 20 и дополй ительного генератора 19 осуществляется имитация ПАМ без изменения спектрального состава сигнала, т.е. без изменения мгновенных значений kf в выходном сигнале устройства, что и имеет место в большинстве реальных случаев. Однако в некоторых системах записи-воспроизведения информации, например в системах магнитной записи, ПАМ в процессе записи приводит не только к изменению уровня воспроизводимого сигнала, но и к существенному изменению уровня нелинейных искажений - при уменьшении уровня сигнала kf уменьшается. Позтому , для имитации данного явления при уменьшении уровня сигнала,, что осуществляется подачей сигнала дополнител ного генератора 17 через третий сумматор 18 на РУ 20, одновременно умень шается напряжение высших гармоник, поступаю1цих на первый сзгмматор 6. Пос леднее осуществляется путем изменени козффициента передачи РУ 16 под действиЕМ сигнала того же дополнительного генератора 17. При наличии сигналов на выходах обоих дополнительных генераторов 7 и 19 процесс ПАМ, например для трактов магнитной записи, имитируется полностью, причем сигнал дополнительного генератора 17 имитирует ПАМ при записи, а дополнительного генератора 19 - при воспроизведении. Предложенное устройство обладает тем достоинством,что позволяет провести поверку ИНИ, обеспечивающую достоверные измерения Kf в трактах, подверженных влиянию ПАМ и ПЧМ. Формула изобретения Устройство формирования колебаний с заданным козффициентом гармоник, со держащее генератор и ограничитель отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности и точности установки коэффициента гармоник,в него введены частотный модулятор , электронно-счетный част томер, коммутатор, два избира тельных фильтра, четыре регулируемых усилителя, три сумматора, два компаратора среднеквадратических значений, два делителя, три выключателя и два . дополнительных генератора, при этом выход генератора через послддовательно соединенные первый выключатель и частотный модулятор соединен со входами ограничителя и электронно-счетного частотомера и первыми входами первого компаратора среднеквадратических значений и первого сумматора, выход ограничителя через первый избирательный фильтр соединен с первым входом второго компаратора среднеквадратических значений и входом первого делителя и через последовательно соединенные второй избирательный фильтр и первый регулируемый усилитель - с первым входом второго сумматора и вторым входом второго компаратора среднеквадратических значений, выход которого соединен с управляющим входом первого регулиру-, емого усилителя, выходы электронносчетного частотомера через коммутатор соединены с управляющими входами первого и второго избирательных фильтров, выход первого делителя соединен со вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с сигнальным входом второго регулируемого усилителя, при этом выход которого регулируемого усилителя через второй делитель соединен со вторым входом первого сумматора и через третий peгyлиpye tt.Iй усилитель со вторым входом первого компаратора, выход которого соединен с управляющим входом второго регулируемого усилителя, выход первого дополнительного генератора через BTO-I рой выключатель соединен с управляющим входом третьего регулируемого усилителя и с первым входом третьего сумматора, второй вход которого через третий выключатель соединен с выходом второго дополнительного генератора, а выход - с сигнальным входом четвертого регулируемго усилителя, под- ключенного своим управляющим входом к выходу первого сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Государственный первичный эталон единицы коэффициента нелинейных искажений.Измерительная техника, 1974, 5, с. 9.

бшод