Устройство контроля линейности однополярного усилителя Советский патент 1981 года по МПК G01R31/28 

(5М) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОСТИ ОДНОПОЛЯРНОГО

УСИЛИТЕЛЯ

Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано для контроля линейности однополярных усилителей электронных блоков при диагностике их работоспособности. Известно устройство контроля линей ности усилителей, содержащее двухчастотный генератор, (|)ильтр низких частот , детектор напряжения разностной частоты и индикатор l |. Известное устройство не позволяет контролировать усилитель, работающий в классе В (однополярный усилитель). Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее генератор напряжения, детекторы, сумматор вычитающий блок и индикатор 2. Указанное устройство не дает количественной оценки линейности контроли руемого усилителя. Цель изобретения - повышение томности контроля линейности однополярного усилителя. t Указанная цель достигается тем, что в устройство контроля линейности однополярного усилителя, содержащее источник гармонического сигнала, уси литель с регулируемым смещением, выход которого соединен со входом испытуемого усилителя, и измеритель напряжения гармоник, введены двухполупериодный выпрямитель, усилитель-ограничитель и перемножитель, причем выход источника гармонического сигнала соединен со входами усилителя-ограничителя и двухполупериодного выпрямителя, выход которого соединен с усилителем с регулируемым смещением, входы перемножителя соединены соответственно с выходом усилителя-ограничителя и выходом испытуемого усилителя, а выход соединен с измерителем напряжения гармоник. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 гармонического сигнала (генератор). двухполупёриодный выпрямитель 2, усилитель 3 с регулируемым смещением, испытуемый усилитель k, перемножитель 5, измеритель 6 напряжения гармоник. Устройство работает следующим образом, Синусоидальный сигнал F(t)U sinu/t с выхода генератора гармонического сигнала подвергается двухполупериодному выпрямлению F(t))) (jut| двухполупериодным выпря мителем 2. Это напряжение усиливается усилителем 3 и с соответствующим постоянным напряжением смещения подается на вход испытуемого усилителя 4.С выхода испытуемого усилителя снимается напряжение, пропорциональное его выходному току. Это напряжение iF(t)/ 1 U sin«;t/-4-SUj sinku;l вследствие нелинейности проходной характеристики испытуемого усилителя содержит дополнительные гармонические составляющие. Функция iF(-t) I уже не моногармоническая , а состоит из суммы бесконечного числа гармонических составляющих напряжений, частоты которых кратны удвоенной частоте моногармони-ческого с/1гнала. Аналогично j F(t)| также представляет собой четную функцию/ в которой помимо основных гармонических составляющих добавляются составляющие возникшие за счет нелинейности характеристик усиливающего прибора 6 перемножителе 5 напряжение /F (t)/ умножается на усиленное и ограниченно напряжение исходного сигнала H(t) ki(t), представляющее собой знакопеременное прямоугольное напряжение. 8 результате перемножения получается напряжение, описываемое нечетной функцией F(t) /F(t)/ Hit), содержащей только нечетные гармоники относительно исходного напряжения генератора 1. Эти напряжения гармоник определяются нечетными степенями полинома, соответствущего характеристике исследуемого усилителя, и их амплидуты полностью соответствуют амплитудам соответствующих комбинационных соста ляющих при усилении двухчастотного сигнала (1). Таким образом, измерите 6, измеряющий напряжения гармоник на выходе перемножителя, позволяет определить амплитуды комбинационных составляющих, возникающих при усилении двухчастотного сигнала (1), Изменение смещения и амплитуды переменной составляющей на входе испытуемого усилителя позволяют оценить как линейность отдельных участков характеристики исследуемого усилителя, так и определить оптимальное, с точки зрения искажений, смещение на его входе. В качестве измерителя напряжения гармоник может быть использован низкочастотный спектр-анализатор, например С5-2, либо система фильтров на 3,5 и т.д. гармоник частоты исходного сигнала с вольтметрами, измеряющими напряжение на выходах фильтров. Использование двухполупериодного выпрямителя на входе испытуемого прибора совместно со схемой перемножения позволяет реализовать систему из.мерения, дающую возможность точной количественной оценки линейности характеристик испытуемых усилителей при возможности четкого выявления факторов, влияющих на искажения при условии усиления однополярного сигнала. Формула изобретения Устройство контроля линейности однополярного усилителя, содержащее источник гармонического сигнала, усилитель с регулируемым смещением, выход которого соединен со входом испытуемого усилителя, и измеритель напряжения гармоник ,отличающеёс я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены двухполупёриодный выпрямитель, усилительограничитель и перемножитель, причем выход источника гармонического сигнала соединен со входами усилителя ограничителя и двухполупериодного выпрямителя, выход которого соединен с усилителем с регулируемь1м смещением, входы перемножителя соединены соответственно с выходом усилителя-ограничителя и выходом испытуемого усилителя , а выход соединен с измерителем напряжения гармоник. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Термен Ф. и Петтит Дж. Измерительная техника в электронике. М. , Иностранная литература, 1955, с.295, рис. 223. 2.Авторское свидетельство СССР № 399800, кл. G 01 R 31/2, 1973 (прототип).