Устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений Советский патент 1982 года по МПК G01R23/20 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЩ1ЕНТА НБШШЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

t - ,

Изобретение относится к радиоиэмерениям.

Известно устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений, содержащее режекторный фильтр, вход которого подключен к входу полосового фильтра, выход которого .тарчен к первому входу широкополосного, регулируемого усилителя, второй вход второго широкополосного усилителя через усилитель разбаланса соединен с выходом сравнивающего блока, де тектор эффективных значений, источ-. ник опорного напряжения Ш Однако устройство характеризуется недостаточным диапазоном и точностью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее детектор эффективных значений и последовательно соединенные полоЬовой фильтр, детектор средних значений, сумматор, пшрокополосный усилитель, блок сравнения, усилитель постоянного тока, выход которого подключен к второму входу широкополосного усилителя, выход последнего соединен с входом фильтра верхних частот, причем второй вход сравнивающего бЯока соединен с источником опорного напря5хеиня, а второй вход

сумматора через режекторный фильтр соединен с входом полосового фильт-i ра С23 .

Однако устройство характеризуется недостаточной точностью.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем,

.,, что в устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений, содержгицее режекторный фильтр, вход которого соединен р входной шиной и входом полосового фильтра, выход которого через детектор средних значений

15 соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу режекторного фильтра, а выход подключен к первому входу широкополосного усилителя, второй вход которого через усилитель постоянного тока соединен с выходом блока сравнения, один выход которого соединен, с выходом источника опорного напряжения, а второй вход соединен с выходом широкополосного усилителя И входом фильтра верхних частот, и детектор эффективных значений, введены блок синхронных детекторов, опорный генератор и коммутатор, выход которого

30 подк.лючен к входу детектора эффективных значений, а входы соединены соответственно с выходами синхронных детекторов и одним выходом опорного генератора, остальные выходы которого подключены по одному к первому входу каждого синхронного детектора, вторые входы которых соединены с выходом фильтра верхних частот. Структурная схема предложенного устройства приведена на чертеже. Устройство содержит детектор 1 эф фективных значений, полосовой фильтр 2, детектор 3 средних значений, сумматор 4, широкополосный усилитель 5, блок б сравнения, усилитель 7 постоянного тока, фильтр 8 верхних частот источник 9 опорного напряжения, режекторный фильтр 10, блок 11 синхронных детекторов, коммутатор 12, опорный генератор 13. Входной сигнал подан на ВХОДНУЮ шину 14. Устройство работает следующим образсЭм. Га)моники входного сигнала, без первой, выделенные с помощью фильтра 10 и пронормированные в усилителе 5 относительно Уровня первой гармоники, поступает через фильтр 8 на входы блока 11 синхронных детекторов. Выделение и детектирование первой гармоники производится фильтром 2 и детектором 3. Нормирование высших гармоник относительно постоянного напряжения первой гармоники производится с помощью системы регулиро вания, состоящей из источника 9, бло ка 6 и усилителя 7. Напряжение вьгсших гармоник усилителя 5 через фильт 8 поступает на входы блока 11, вкот ром производится детектирование каддои гармоники отдельно. С помощью коммутатора 12 осуществляется поочередная подача постоянного напряжения каждой гармоники на вход детектора 1 выходное напряжение которого пропорционально коэффициенту нелинейных ис кажений. Управление блоком 11 синхронных детекторов и коммутатором 12 производится с помощью генератора 13 Введение группы синхронных детекторов, коммутатора и опорного генера тора позволяет значительно повысить точность измерения коэффициента нелинейных искажений. С помощью фильтра 2, детектора 3, сумматора 4, блока б и усилителя 7 постоянное напряжение первой гармоники, выделенной детектором 3, поддерживается неизменным на выходе широкополосного уси лителя 5: Ц, KtKjK K5,U, где и,- напряжение первой гармоники входног . сигнала; К|,К5,Кц,, Kg- коэффициенты передачи совтветственно фильтра 2, детектора 3, сумматора 4, усилителя 5. С учетом того, что: „ ... Цо можно определить напряжение на выхо|де фильтра 8: Ка По U6«xa - KjKftUx где: Kg и К,), - коэффициенты передачи фильтра 8 и фильтра 10; Ut - i-ая гармоническая составляющая входного сигнала. Количество синхронных детекторов равно 2 (п-1), где п - номер гармоники, которая анализируется устройством. Половина синхронных детекторов управляется напряжениями типа / меандр с частотами, равными частотам гармоник, вторая половина управляется теми же напряжениями, но со сдвигом на 90 относительно первых. Таким образом, напряжение на выходе первой половины синхронных детекторов пропорционально косинусу угла сдвига фаз между входным и опорным напряжениями, а на выходе второй половины - синусу. С помощью коммутатора 12 на 2 (п-1) положений напряжение с каждого синхронного детектора подается на детектор 1 в течение времени Т 2 (п-1), где Т - период частоты работы коммутатора. Детектор 1 последовательно осуществляет операцию воздействия в квадрат, интегрирование и операцию извлечения квадратного корня. Напряжение на выходе детектора эффективных значений пропорционально коэффициенту нелинейных искажений. Формула изобретения Устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений, содержащее режекторный фильтр, вход которого соединен с входной шиной и входом полосового фильтра, выход которого через детектор средних значений соединен с первым входом суммаfTopa, второй вход которого подключен к выходу рёжекторного фильтра, а выход подключен к первому входу . широкополосного усилителЯ; второй вход которого через усилитель постоянного тока соединен с выходом блока сравнения, один выход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а второй вход соединен .с выходом широкополосного усилителя и входом фильтра верхних час-тот, и детектор эффективных значений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок синхронных детекто ров, опорный генератор и коммутатор, выход которого подключен к входу детектора эффективных значений, а входы соединены соответственно с выходами синхронных детекторов и одним выходом опорного генератора, осталь ные выходы которого подключены по одному к первому входу каждого синхронного детектора, вторые входы которых соединены с выходом фильтра верхних частот. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 581442, кл. G 01 R 23/20, 07.04,76. 2.Авторское свидетельство СССР № 624175, кл. G 01 R 23/20, 12.04.77.