Калибратор нелинейных искажений

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51)5 С О1 R 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А hTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

ПРИ ГННТ СССР (?! ) 4443572/21 (22) 20.06.88 (46) 23.01.91. Бюл. У 3 (72) О.Н.Величко (53) 621.3!7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1337806, кл. G Ol R 23/20, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N- 1420543, кл. G 01 R 23/20, 1988. (54) КАЛИБРАТОР НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКРЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для настройки и поверки измерителей нелинейных искажений. цель изобретения — расширение функ Ioíàïüных возможностей, достигается за счет формирования сигналов как с заданным коэффициентом гармоник, так и с заданным коэффициентом интермодуляционных искажений. Калибратор содержит генератор 1, детекторы 2 и

9 средних значений, цифроаналоговые преобразователи 3 и 11, сумматоры

4 и 12, делитель 5 частоты, умножнтель 6 частоты, постоянные запоминающие устройства 7 и 13, фильтры 8 и

14 нижних частот и аттенюаторы 10 и 15. 2 э,п, ф-лы, 2 ил.

1622831

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения нелинейных искажений электрических сигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет дополнительного формирования выходных сигналов с заданными значениями коэффициента интермодуляиионных искажений (К? м).

На фиг.1 представлена структурная схема калибратора; на фиг.2 — структурная схема умножителя частоты, Калибратор содержит генератор 1, выход которого подключен через детектор 2 средних значений (СЗ) к входу

onорноro напряжения перемножающего цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 3, к первому входу сумматора

4, через последовательно соединенные делитель 5 частоты, умножитель 6 частоты, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 7, ЦАП 3 и фильтр нижних частот (ФНЧ) 8 к второму входу 25 сумматора 4, выход которого подключен к первому выходу калибратора,через детектор 9 СЗ и аттенюатор 10 к входу опорного напряжения перемножающего ЦАП 11, а также к первому 30 входу сумматора 12, второй вход которого подключен к второму выходу умножителя 6 частоты через последовательно соединенные ПЗУ 13, ЦАП 11, ФНЧ 14 и аттенюатор 15, а выход является вторым выходом калибратора.

Умножитель 6 частоты содержит последовательно соединенные фазовый детектор 16, ФНЧ 17, генератор, управляемый напряжением, (ГУН) 18, счетчи- 40 ки 19 и 20, причем второй выход счетчика 19 является вторым выходом умножителя, первый выход счетчика 20 подключен к второму входу фазового детектора 16, а второй его выход яв- 45 ляется первым выходом умножителя.

Калибратор работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал частотой

f с выхода генератора 1 поступает на вход делителя 5 частоты, где преобразуется в импульсы прямоугольной формы с частотой следования, равной

f

Ля 5 частоты прямоугольные импульсы поступают на вход цифрового умножителя 6 частоты с применением фазовой автоподстройки частоты (фиг.2).

Сигнал с выхода ГУН 18 имеет частоту следования И /И, где N — коэффициент деления счетчиков ?9 и 20, который выбирается исходя иэ заданной точности формирования сигналов с помощью ЦАП 3 и 11. На выходах счетчиков 19 и 20 формируются двоичные и-разрядные коды. Код на выходах счетчика 19 изменяется с тактовой частотой N f /И и является адресным

2 для ПЗУ 7, с выходов которого с пе11 риодом частоты f = — — f на цифроа вые входы IlAII 3 поступают М значений двоичного P-разрядного кода синусоидального сигнала, записанных по соответствующим адресам Il- a3 R Ho o Ко да. Значения P-разрядного кода представляют в цифровом виде значения амплитуды формируемого синусоидального сигнала в каждой из N точек дискретизации. !

На выходе ЦАП 3 Формируется ступенчатьп аналоговый сигнал, аппроксимирующий синусоидальный сигнал частотой Е, который сглаживается с помощью ФНЧ 8 для устранения паразитных составляющих с ".àêòîâîé частотой и ее комбинациями с информативным сигналом. Частота среза ФНЧ 8 выбирается равной 2 i<. Амплитуда синусоидального сигнала на выходе ФНЧ 8 устанавливается равной амплитуде синусоидального сигнала с выхода генератора 1 с помощью детектора 2 СЗ,Эти синусоидальные сигналы суммируются в сумматоре 4 с одинаковыми коэффициентами.

Код на выходах счетчика 20 изменяется с тактовой частотой Nf

Nf<, равной Mi<, на цифровые входы

ЦАП 11 поступают N значений двоичного P-разрядного кода сигнала с saданным спектром. Этот сигнал представляег собой, например, сумму убывающих гармоник с частотами n(f<-f ), где n = 1, 2, 3,..., К; К - номер максимальной гармоники.

На выходе ЦАП 11 Формируется ступенчатый аналоговый сигнал, который сглаживается с помощью ФНЧ 14.Частота среза ФНЧ 14 выбирается равной

K(f -f ). .Среднеквадратическое значение (СКЗ) напряжения выходного сигнала ФНЧ 14 устанавливается равным

СКЗ напряжения с выхода сумматора 4

5 .162283

15 с помощью детектора 9 СЗ. Применение детектора С3 вместо детектора

СК3 обусловлено тем, что спектр сигнала с выхода сумматора 4 постоянный и содержит две равноамплитудные составляющие, поэтому можно внести фик- сированную поправку по уровню этого сигнала.

Сигнал с выхода ФНЧ 14 через аттечюатор 15 с коэффициентом передачи К подается на второй вход сумматора !2, на первый вход которого подается сигнал с выхода сумматора

4, Уровень напряжения сигнала на выходе ФНЧ 14 определяется коэффициен-том передачи аттенюатора 10, равным (, Частоты f (и f синусоидапьных сиги лов выбираются близкими н пределах от 20 Гц до I кГц. Их соотношение ранно

У / = 11/И

1 6 записанный цифровой эквиналент сигнала, имеющего все, кроме первой, гармонические составляющие. В результате этого на втором выходе калибратора сформирован сигнал с заданными значениями коэффициента гармоник, опрецеляемыми значениями коэффициентов передачи К„„ и K аттенюаторов

10 и 15.

Кроме того, на первом выходе калибратора s первом режиме работы устройства формируется сигнал, имею— щш дне ранноамплитудные гармоники с астотами f(и Е, Его можно использовать н качестве тестового сигнала для измерителей интермодуляционных искажений.

7акнм образом, предлагаемый калибратор позволяет дополнительно формировать сигналы с заданными значениями коэффициента K, а также тестовый сигнал для измерителей нелинейHhIx искажений. де "к (2) Ким = Ка(К а ° 100

Сформированный на втором выходе

KBJ ибратора сигнал имеет значение коэффициента К„(, определяемое выражением

К = — - (— — - — 100, (l )

К а1)к ((м П(+ я

СКЗ напряжения сигнала комбинационных составляющих;

U(— CK3 напряжения суммы сигналов U (и U .

СК3 напряжений Юк и U(< устанавливаются равными между собой с помощью установления необходимого коэффициента передачи детектора 9 СЗ.

При этом выражение (1) имеет вид т.е. значение коэффициента К „ж однозначно определяется значениями коэффициентов передачи Ка„ и К,(аттенюаторов 13 и 10 соотнетстненно, Коэффициент К а(изменяет значение коэффициента К внутри декады, а коэффициент К а — декадно °

Режим работы устройства можно реализовать при следующих условиях.

Коэффициент деления делителя 5 частоты устанавливается равным единице, в ПЗУ 7 имеется записанный код нулевого значения амплитуды на выходе

ЦАП 3 по всем ii адресам, козФФипиент деления счетчика 19 устанавливается равным единице, а н ПЗУ 13 имеется

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Калибратор нелинейных пскажений, содержащий генератор, последовательно соединенные умножитель частоты, постоянное запоминающее устройство„ первый цифроаналоговый преобразователь, а также первый и второй аттенюаторы и первый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого аттенюатора, а выход соединен с выхоцом калибратора, выход второго аттенюатора соединен с опорным входом цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные второе постоянное запоминающее устройство,второй цифроаналоговый преобразователь, первый фильтр нижних .густот, второй сумматор, а также первый и второй детекторы средних значений, второй

Фильтр нижних частот и целител. частоты, выход которого соединен входом умножителя частоты, а вход подсоединен к первому входу второго сумматора, к выходу генератора и через первый детектор средних значений к опорному входу второго цифроаналогового преобразователя, выход второго сумматора соединен с первым выходом калибратора, вторым входом первого сумматора и через второй детектор

1622831

Составитель А.Дворников

Техред M ..Моргентал

Корректор С ° ЧеРни

Редактор И.Шмакова

Заказ 109 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîï, ул. Гагарина,101 средних значений с входом второго ат" тенюатора, причем вход второго постоянного запоминающего устройства соединен с вторым выходом умножителя частоты, выход второго фильтра нижних частот соединен с входом первого аттенюатора, а вход - с выходом первого цифроаналогового преобразователя.

2, Калибратор по п.l, о т л и— .ч а ю шийся тем, что умножитель частоты выполнен в виде последовательно соединенных первого счетчика фазового детектора, третьего фильтра нижних частот, управляемого генератора и второго счетчика, первый выход которого соединен с входом первого счетчика, а второй выход — с вторым выходом умножителя частоты.