Устройство для измерения интермодуляционных искажений

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для измерения малых нелинейных искажений сигналов. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения. В устройство, содержащее первый и второй генераторы и последовательно соединенные сумматор, испытываемый усилитель, введены три коммутатора, два регулируемых усилителя, полосовой фильтр, демодулятор ,преобразователь среднеквадратичных значений, микропроцессор , оперативное и постоянное запоминающее устройства, индикатор с Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и предназначено для измерения коэффициентов интермодуляционных искажений, в частности , в бытовой HI-FI аппаратуре. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности. Структурная схема измерителя приведена на фиг. 1, временная диаграмма работы - на фиг. 2. клавиатурой. Сущность предлагаемого устройства состоит в том, что за счет структуры устройства, за счет введения корректирующих коэффициентов, за счет многократного усреднения в частотной области снижают влияние шумовой составляющей спектра входного сигнала, чем уменьшают погрешность измерения коэффициента интермодуляционных искажений и увеличивают точность измерения. Кроме того, цифровая реализация генератора, регулируемые усилители и 12-разрядное АЦП обеспечивают повышение порога чувствительности. Эта цель достигается введением в устройство коммутаторов, регулируемых усилителей, полосового фильтра, демодулятора преобразователя среднеквадратичных значений и аналого-цифрового преобразователя. Устройство также содержит генераторы, сумматор , блок программного управления С регистратором, содержащим интерфейсы, суммикропроцессор с шиной, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство и индикатор с клавиатурой. 2 ил. Измеритель интермодуляционных искажений (фиг. 1) содержит два генератора 1 и 2, сумматор 3, три коммутатора 4, 5, 6, исследуемый усилитель 7, два регулируемых усилителя 8, 9, полосовой фильтр 10, демодулятор 1.1. преобразователь 12 среднеквадратичныхзначений 12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13, блок 14 программного управления, состоящий из интерфейсов 15, шины микропроцессора (ШМ) 15. постоянного ё VJ О 00 VI ю ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 R 23/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884560/21 (22) 21.11,90 (46) 28.02.93. Бюл. N 8 (71) Киевский научно-исследовательский институт радиоизмерительной аппаратуры (72) О:К.Хитриченко, В.Л.Валиков, И,К.Михайлик и А.К.Кравец (56) Авторское свидетельство СССР

М 1394159, кл. G 01 R 23/20, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ ИСКАЖЕНИЙ (51) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для измерения малых нелинейных искажений сигналов. Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерения. В устройство, содержащее первый и второй генераторы и последовательно соединенные сумматор, испытываемый усилитель, введены три коммутатора, два регулируемых усилителя, полосовой фильтр, демодулятор, преобразователь среднеквадратичных значений, микропроцессор, оперативное и постоянное запоминающее устройства, индикатор с

Изобретение относится к области радиоиэмерительной техники и предназначено для измерения коэффициентов интермодуляционных искажений, в частности, в бытовой Hi — Fl аппаратуре.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности.

Структурная схема измерителя приведена на фиг. 1, временная диаграмма работы — на фиг. 2, „„. Ж „„1798725 А1 клавиатурой. Сущность предлагаемого устройства состоит в том, что за счет структуры устройства, за счет введения корректирующих коэффициентов, за счет многократного усреднения в частотной области снижают влияние шумовой составляющей спектра входного сигнала, чем уменьшают погрешность измерения коэффициента интермодуляционных искажений и увеличивают точность измерения. Кроме того, цифровая реализация генератора, регулируемые усилители и 12-разрядное АЦП обеспечивают повышение порога чувствительности. Эта цель достигается введением в устройство коммутаторов, регулируемых усилителей, полосового фильтра. демодулятора преобразователя среднеквадратичных значений и аналого-цифрового преобразователя. Устройство также содержит генераторы, сумматор, блок программного управления с регистратором, содержащим интерфейсы, сум. микропроцессор с шиной, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство и индикатор с клавиатурой. 2 ил, авЪ

Измеритель интермодуляционных искажений (фиг. 1) содержит два генератора 1 и

2, сумматор 3, три коммутатора 4, 5, 6, исследуемый усилитель 7, два регулируемых усилителя 8, 9, полосовой фильтр 10, демодулятор 11, преобразователь 12 среднеквадратичных значений 12„ аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

13, блок 14 программного управления, состоящий из интерфейсов 15, шины микропроцессора (ШМ) 15. постоянного

1798725 запоминающего устройства (ПЗУ) 16, микропроцессора 17, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 18, индикатора 19 с клавиатурой и шины 20 микропроцессора, причем выход второго генератора 2 соединен со вторым входом сумматора 3 и первым входом коммутатора 4, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход последовательно соединен со входом испытываемого усилителя 7., первым входом коммутатора 5, регулируемым усилителем 8, полосовым фильтром 10, демодулятором 11, первым входом коммутатора 6, кроме того, выход демодулятора 11 через конденсатор соединен последовательно с регулируемым усилителем 9, преобразователем среднеквадратичных значений 12, вторым входом коммутатора 6, кроме того, выход демодулятора 11 через конденсатор соединен последовательно с регулируемым усилителем 9, преобразователем среднеквадратичных значений 12, вторым входом коммутатора 6, со входом аналого-цифрового преобразователя 13 и шиной 20 микропроцессора, которая соединена параллельно с микропроцессором 17, постоянным и оперативным запоминающими устройствами 16, 18, индикатором 19 с клавиатурой и интерфейсами 15 узлов, выходы с первого по десятый соединены соответственно с входами генераторов 1 и 2, коммутаторов 4 и 5, регулируемого усилителя 9, преобразователя среднеквадратичных значений 12, коммутатора 6 и аналого-цифрового преобразователя 13.

Устройство работает следующим образом, Работу условно можно разделить на 4 такта..

Такт первый. В исходном состоянии микропроцессор находится в ожидании прерывания от клавиатуры индикатора 19.

На регистре клавиатуры устанавливается требуемая частота и амплитуда генераторов

1 и 2. Микропроцессор обрабатывает полученные данные, вычисляет коэффициенты деления частоты и амплитуды и через интерфейсы выдает их в генераторы. При этом генератор 1 формирует низкочастотную составляющую и генератор 2 — высокочастотную составляющую суммарного сигнала, который формируется на выходе сумматора.

Коммутаторы 4, 5, 6 переключаются в положение 1. Сигнал с генератора 2 поступает последовательно на исследуемый усилитель

8, универсальный фильтр 10, демодулятор ,11 и АЦП 13. Коэффициент усиления (К1) усилителя 8 устанавливается таким образом, чтобы амплитуда выходного сигнала была в пределах 1-2 В.

Фильтр 10 выполняет функции полосового фильтра и настраивается на частоту генератора 2. Демодулятор 9 смещает сигнал в низкочастотную область, постоянная

5 составляющая которого поступает на вход

АЦП 13, где преобразуется в числовой,код.

Числовой код поступает на шину микропроцессора 20 и записывается в ОЗУ.

Измерение выполняется М раз. Микро10 процессор вычисляет усредненное значение А1 по формуле:

I =1

М где Ai — числовое значение отсчета, Величина А1 записывается в ОЗУ.

Такт второй, Вычисление коэффициента коррекции.

Коммутатор 5 устанавливается в положение 2. Положение остальных коммутаторов не меняется. Сигнал с генератора 2 поступает на вход усилителя 8. Путь прохождения сигнала аналогичен такту первому.

Числовой код с выхода АЦП сравнивается с установленной на регистре клавиатуры амплитудой генератора 2 и вычисляется ко30 эффициент коррекции по формуле

Аг

Ка1 = А гг

35 где Аг — результат вычисления во втором такте;

Агг — коД. набРанный На РегистРе клавиатуры (амплитуда Г2) К 1 записывается в

ОЗУ.

40 Такт третий. Вычисление амплитуды высших гармоник, Переключатель 5 устанавливается в положение 1, а 4.и 6 — в положение 2.

Суммарный сигнал через последова45 тельно соединенные исследуемый усилитель 7, усилитель 8, фильтр 10, демодулятор

11, конденсатор, усилитель 9, преобразователь среднеквадратичных значений 12 поступает на вход АЦП 13. При этом микропроцессор устанавливает коэффициент усиления К2 усилителя 8. Универсальный фильтр 10 подавляет сигналы, выходящие за полосу анализа. Демодулятор

11 смещает сигнал в низкочастотную область. Коэффициент усиления КЗ усилителя

9 устанавливается микропроцессором с учетом полного использования разрядной сетки АЦП.

На вход АЦП поступает квадрат ампли туды напряжения высших гармоник. где

1798725 преобрэзуется в числовой код и через микропроцессорную шину записывается в ОЗУ.

Измерение выполняется М рэз. Микропроцессор вычисляет усредненное значение по формуле:

Ав

ГдЕ Asrl — / ЧИСЛОВОЕ ЗНаЧЕНИЕ l ОтСЧЕта. Величина Aer записывается в ОЗУ.

Такт четвертый. Вычисление коэффициента интермодуляционных искэжений.

Из 03У считываются значения А1 и К,1.

Вычисляется амплитуда первой гармоники по формуле;

U1 А1 Ка1

Из ОЗУ считывается значение Aar. Вычисляется значение амплитуды высших гармоник U r = 1/А3, Затем вычисляется коэффициент интермодуляционных искажений по формуле:

1 инт 1 100 ) величина К„поступает нэ индикатор для отображения результата измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения интермодуляционных искажений, содержащее два генератора, подключенные к входам сумматора, и блок программного управления с регистратором. о т л и ч э ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точ5 ности, в него введены первый коммутатор, последовательно соединенные второй коммутатор, первый регулируемый усилитель, полосовой фильтр и демодулятор, последовэтельно соединенные второй регулируе10 мый усилитель, преобразователь среднеквадратичных значений, третий коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход которого и управляющие входы коммутаторов, регули15 руемых усилителей, полосового фильтра, преобразователя среднеквэдрэтичных значений и генераторов соединены с выходами блока программного управления, выход второго генераторэ соединен с первым входом

20 первого и вторым входом второго коммутаторов, выход сумматора соединен с вторым входом первого коммутэтора, выход которого соединен с клеммой для -подключения исследуемого усилителя, первый вход вто25 рого коммутатора подключен к выходной клемме для подключения исследуемого усилителя, выход демодулятора подключен к второму входу третьего коммутатора, через конденсатор выход демодулятора соединен

30 с вторым регулируемым усилителем, а выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу блока программного управления.

1798725

Редактор С.Куркова

Заказ 770 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

К (1

Составитель Л.Устинова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор )1.Филь