Устройство для измерения коэффициента гармоник

 

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использовано для измерения коэффициента гармоник линейных четырехполюсников. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерений. Цель достигается введением в устройство регулируемого фазовращателя 3, широкополосного усилителя 6, двух квадратичных детекторов 7,8, аттенюатора 4. Кроме того, устройство содержит образцовый генератор 1, измеритель 12 первой гармоники, блок 5 вычитания, аналоговый делитель 9, блок 10 извлечения квадратного корня, индикатор 11 и клеммы для подключения исследуемого четырехполюс-' ника 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 8 23/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ice (O (О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883900/21 (22) 16.11.90 (46) 07.12.92. Бюл. ¹ 45 (71) Научно-исследовательский институт средств телевидения "Банга" (72) А,В.Бальчюнайтис и P.È.×åé÷èñ (56) Авторское свидетельство СССР

N 1307376, кл, G 01 R 23/20, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 729524, кл. G 01 R 23/20, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК (57) Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть испольэова„„5U„„1780039 Al но для измерения коэффициента гармоник линейных четырехполюсников. Цель изобретения — повышение точности и быстродействия измерений. Цель достигается введением в устройство регулируемого фазовращателя 3, широкополосного усилителя

6, двух квадратичных детекторов 7,8, аттенюатора 4. Кроме того, устройство содержит образцовый генератор 1, измеритель 12 первой гармоники, блок 5 вычитания, аналоговый делитель 9, блок 10 извлечения квадратного корня, индикатор 11 и клеммы для подключения исследуемого четырехполюс- ника 2. 1 ил.

1780039

+ р,„у(< Q)j, {7) (2) (8) k =2

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использованс для измерения коэффициента гармоник нелинейных четырехполюсников.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерения.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит образцовый генератор 1, исследуемый четырехполюсник 2, плавно регулируемый фазов) ащатель 3, калиброванный аттенюатор 4, линейный блок

5 вычитания, малошумящий широкополосный усилитель 6, идентичные квадратичные детекторы 7 и 8, аналоговый делитель 9, блок 10 извлечения квадратного корня, линейный индикатор 11, Устройство работает следующим образом, Образцовый генератор 1 вырабатывает моногармоничный сигнал

U> == Unlsin(Qt+ p (Q) j. (1) Этот сигнал одновременно поступает на входы исследуемого четырехполюсника

2 и регулируемого фазовращателя 3. Сигнал на выходе нелинейного исследуемого четырех полюсника

0 2 =

К„.{ЦО,:; sin(Q t + p,(и + p (Q)j +

4-,>, Umk Sin(k Qt + px(l< Q)j

k = — 2

Ф где Kx(Q) — коэффициент передачи исследуемого устройства на частоте Q

p (Q) — фазовый сдвиг, вносимый исследуемым устройством, на частоте Q

Umk — амплитУДа k-й гаРмоники выхоДного сигнала;

<Рх (k Q)- фазовый сдвиг k-й гармоники выходного сигнала исследуемого устройства.

Сигнал 02 поступает на фазонесдвигающий аттенюатор 4, на выходе которого получают сигнал следующего вида:

U4 — Катт Кх{ 4 Unl Sin(Q t + <Го (Q ) + Г х (Q ) + п

+ К, „, >, О,к sin (k Q t + p,(l< gl), (3)

k =2 где Ка» - коэффициент передачи аттенюатора 4.

Далее сигналы Оз и 0< поступают на входы линейного блока 5 вычитания, на выходе которого результирующий сигнал принимает вид

U5 = Кв (О - Оз), (4) где Us — сигнал на выходе регулируемого фазовращателя 3.

При выполнении условий

{й)

5 Ка»Кх(Й) = Кфв (5) (а) рфв =уЪ (Q) выражение (41 принимает вид

05 = квКатт Umksln(k Й1+ px(I< Q)), (6)

k =2

Условие(5) легко осуществляется изменением коэффициента передачи Ка» аттенюатора 4 и регулируемым фазовращателем 3.

Индикатором выполнения условий (5) служит измеритель 12 первой гармоники (селективный вольтметр). Изменением коэффициента передачи Катт аттенюатора 4 и изменением фазового сдвига регулируемого фазовращателя 3 достигаются минимальные показания измерителя 12 первой гармоники.

Информационный сигнал U5 усиливается широкополосным малошумящим усилителем 6, на выходе которого получают

30 U6= КшуКвха UmkSin(kQ r+ pêt Q I

k=2

35 где Кщу.— коэффициент усиления широкополосного усилителя 6; y — фазовый сдвиг, Вносимый широкополосным усилителем 6 íà k-ю гармонику сиrнала U5.

40 Сигналы U1 и 06 поступают на идентичные квадратичные детекторы 7 и 8, причем постоянные составляющие напряжений на их выходе равны:

2 Г 2

07о = Кд(КшуКвКатт) < Umk

U8o = КдОт, (9)

50 где Кд — коэффициент передачи квадратичных детекторов 7 и 8.

Далее сигналы 07 и 08 поступают на входы аналогового делителя 9. На выходе которого напряжение определяется Выражением

Umk 7о 1 К=2

09 = Кбд — — = Кбд(КшуКвКа») (10)

08о,2

1780039

) 0 ., U1D=- Кц КбдК уКвК и >, (11)

um1

Кг

Кг =—

Катт где К вЂ” коэффициент передачи блока 10 извлечения квадратного корня.

Согласно принятому определению коэффициент гармоник.,>, Umt< к =2

Гп1 (12) и тогда выражение (11) может быть записано в виде (13) U)o = K КаттКг = К Кг, где К г = КцКшуКа Кбд

= КаттКг.

Из выражения (13) следует, что напряжение U>o прямо пропорционально коэффициенту гармоник Кг исследуемого объекта.

Повышение точности измерения коэффициента гармоник в устройстве достигается за счет исключения методической погрешности.

Коэффициент К является постоянной величиной для данного измерителя и может быть выбран достаточно большим, что позволяет .получить высокую чувствительность измерителя, т.е, возможно измерить тысячные доли процента нелинейных искажений.

Составитель Л.Устинова

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Заказ 4434 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где Kgд — коэффициент передачи делителя 9.

Напряжение Ug поступает на вход блока

10. осуществляющего математическую операцию извлечения квадратного корня. На выходе блока 10 получают

Реальное значение коэффициента гармоник Кг может быть определено путем деления измеренного значения Кг на разделение его на коэффициент передачи

5 аттенюатора Кат .

Напряжение U>i измеряется индикатором 11 — линейным цифровым вольтметром, что позволяет достигать высокую точность измерения коэффициента гармоник, Формула изобретения

Устройстводля измерения коэффициента гармоник, содержащее образцовый генератор, выход которого соединен с входной клеммой для подключения исследуемого четырехполюсника, измеритель первой гармоники, блок вычитания и последовательно соединенные аналоговый делитель, блок извлечения квадратного корня и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерения, в него введены регулируемый фазовращатель, широкополосный усилитель, два квадратичных детектора и аттенюатор, вход которого соединен с выходной клеммой для подключения исследуемого четырехполюсника, выход — с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом регулируемого фазовращателя, а выход через широкополосный усилитель и первый квадратичный детектор подключен к первому входу аналогового делителя, второй вход которого подключен к выходу второго квадратичного детектора, вход которого объединен с входом регулируемого фазовращателя и подключен к выходу образцового генератора, при этом выход блока вычитания соединен с входом измерителя первой гармоники.