Способ измерения нелинейных искажений Советский патент 1950 года по МПК G01R23/20 

Предметом изобретения является способ измерения иелннейных искажений в электрических устройствах непосредственно в процессе работы. Прибор, построенный по предлагаемому методу, измеряет отношение энергии в узкой полосе частот, образующейся на выходе исследуемого тракта, вследствие его нелинейности (так называемые „новообразования),к энергии полезного сигна.:а в TOfi же полосе частот.

Основным недостатком известных методов ::змерения нелинейных искажений является пригодность их только для эпизодических из.:ерений до запуска аппаратуры в эксплуатацию.

Такие из.мерения, производимые при помощи подачи на вход четырехполюсника чистого тона (или нескольких чистых тонов), не учитывают спектрального состава реального звукового сигнала.. Поэтому далеко неполно отражается величина тех нелинейных искажений, которые вознигсают в аппаратуре при модуляции ее напряжением сложного спектра, характерным для реальной звуковой программы. Не учитывается также возможность возникновения токов комбинационных частот, резко увеличивающих нелинейные искажения; при многокаскадных устройствах, чувствительных к изменениям напряжения питания, настройка перед запуском на минимум нелинейных искажений не гарантирует соблюдения этого режима нри отклонении напряжения питания.

Согласно изобретению, можно производить как контрольные измерения нелинейных искажений тракта перед запуском аппаратуры в эксплуатацпю, так и наблюдать нелинейные искажения, возникающие непосредственно в процессе эксплуатации annajiaTjpb. В первом случае на вход исследуемого тракта нодают напрялсение от специального генератора, во втором-напряжение реальной звуковой программы.

Сущность предлагаемого способа измерений поясняется схемой. С звукового генератора сплошного спектра равпых а и1литуд /

№ 90158- 2 -

напряжение поступает на вход исследуемого тракта 2 через режекторный фильтр 6, задерживающий узкую полосу частот от f, до f.. С выхода тракта 2 напряжение подводится к нагрузке 4 и параллельно через регулятор напрян ения 5 к полосовому фильтру 6 с полосой пропускания от f. до 1-,- С ошльтра 6 напряжение поступает па детектор 7 и затем на гальванометр 8.

Поскольку полоса пропускания фильтра 6 равна полосе задержания фильтра о (или несколько уже ее), то па выходе исследуемого тракта, в случае его линейности, не должно быть токоз, частоты которых лежат в полосе пропускания фильтра (э, и гальванометр Л ые должен отклоняться. Отклонение же стрелки гальванометра будет указывать на появление на выходе исследуе.мого тракта 2 токов в полосе частот f|-fj, т. е. токов частот, которые, в силу нали чия фильтра 6, отсутствовали на входе тракта.

Эти образования токов в полосе частот f,-f., являются следствием появления гармоник от более )1изкочастотных составляюпд,их, содержащихся во входном сигпале, и результатом образования комбипациопных частот, приходящихся па полосу fi-L.

Отклонение стрелки гальванометра 8 пропорционально не только степени нелинейности исследуемого тракта, по такл-се п амп.титуде напряжения, действующего на его входе. Для раздельного учета обоих этих факторов в схему вводятся еще один полосовой фильтр ,9, детектор 10 и гальванометр // с такими же характеристиками, у аналогичных элемептов б, 7, 8.

С помощью регулятора напряжения о в цепь фильтра 6 вводится затухание, равное коэффициенту усиления тракта 2. При этом отклонение гальванометра 11 будет пропорционально э.д.с. полезного сигнала в полосе частот fi-f-., а гальванометра 6- пронорционально э.д.с. искажений, новообразованной самим трактом 2 в TOI; же полосе частот. Отнощение показаниГ гальванометра 8 к показаниям гальванометра /7, при соответственно подобрапном затухании регулятора напряжения 5, будет являться мерой нелинейных искажений, созданных исследуемым трактом.

Для удобства отсчета гальванометров 8 и 11 .можно за.мепить логометро.м, угол отклонения стрелки которого прон:))ционален отпошепию токов, протекающих по его катушкам.

Поскольку звуковая энергия распределена по спектру частот неравномерно, может оказаться, что искажения, из.мерепные в полосе частот f;-fi, не характерны для других участков спектра. Поэтому фильтры 5, 6 и ,9 следует сделать перестраивающимися по дпаназону звуковых частот с сохранением неиз.менной щирины их полосы пропускания (и соответственно задержания). При достаточно быстрой перестройке упомянутых фильтров прибор будет давать представление о среднеэнергетической величине искажений за вре.мя, равное периоду перестройки фильтров. В этом случае, имеет смысл детекторы 7 и 10 выполнить по схе.ме из.мерителей и.мпульсов с соответственно подобранной постоянной времени.

Предмет изобретения

Способ изме 1ения нелинейных искажений в электрических устройствах, отличающийся тем, что, с целью непосредственного измерения уровня искажений в процессе работы устройства или при модуляции широкополоспым спектро.м, на входе устройства включается узкополосный режекторный фильтр, а на вььходе-полосово;

фильтр, имеющий соответствующую полосу iiponycjOMiiH, и измеряется на выходе иапряжение в полосе частот, заперт-э; дл;; полезного сигнала.