Устройство для измерения передаточных функций вольтерра нелинейных четырехполюсников
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i 11 586403
Союз Советских
Социалистических
Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.08.74 (21) 2054383/18-21 с присоединением заявки № (51) М. Кл.а G 01К 29/02
Совете Мииистров СССР ла делам изобоетеиий и открытий (43) Опубликовано 30.12,77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 25.01.78 (53) УДК 621.317.619 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. М. Богданович, В. П. Дорошев, С. С. Позняк, Л. А, Черкас и А. И, Шакирин
Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНЬ!Х
ФУНКЦИЙ ВОЛЬТЕРРА НЕЛИНЕЙНЪ|Х
Ч ЕТЫРЕХПОЛ|ОСН ИКОВ
Госуда стееииый комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения многомерных передаточных функций нелинейных систем, трактов и цепей.
Известно устройство для измерения передаточных функций Вольтерра первого порядка нелинейных четырехполюсников, содержащее генератор гармонических колебаний и вольтметр, подключенные ко входу исследуемого четырехполюсника, к выходу которого подключен второй вольтметр. Однако это устройство не позволяет с высокой точностью измерить характеристики четырехполюсника.
Известно также устройство для измерения передаточных функций Вольтерра нелинейных четырехполюсников, содержащее генератор кратных частот, подключенный ко входу исследуемого четырехполюсника, выход которого подключен ко входам блока синфазной составляющей и блока квадратной составляющей, каждый из которых состоит из последовательно соединенных умножителя, генератора и вольтметра, при этом вторые входы умножителей упомянутых блоков подключены к выходам двухфазного генератора кратных частот. Однако, это устройство также не позволяет измерять с достаточной точностью характеристики нелинейных четырехполюсников.
Цель изобретения — повышение точности измерения характеристик нелинейных четырехполюсников.
Это достигается тем, что устройство для измерения передаточных функций Вольтерра не5 линейных четырехполюсников снабжено последовательно соединенными генератором гармонических колебаний и дополнительным умножителем частоты, вход которого соединен с выходом двухфазного генератора кратпыхча10 стот, а выход дополнительного умножителя частоты подключен ко входу исследуемо-о четырехполюсника.
На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства для измерения
15 передаточных функций Вольтерра нелинейных четырехполюсников.
Устройство содержит двухфаз ый генератор
1 кратных частот, дополнительный умножптель 2, включенный между выходом двухфаз20 ного генератора 1 и исследуемым четырехполюсником 3, другой вход дополнительного умножителя 2 связан с выходом генератора гармонических колебаний 4. Кроме того, устройство содержит блок 5 синфазной состав25 ляющей и блок 6 квадратурной составляющей, каждый из которых состоит из умножителя 7, интегратора 8 и вольтметра 9.
Работает устройство следующим образом.
От двухфазного генератора 1 на дополни
30 тельный умножитель 2 подается сцнусоидаль586403 ное колебание U< с частотой а, а на второй вход умножителя 2 от генератора гармонических колебаний 4 подается синусоидальное колебание U с частотой Q. На выходе этого умножителя возникает бигармонический испытательный сигнал Ua с частотами ю+Й и
co — Q, который подводится к исследуемому четырехполюснику 3, с выхода которого сложный сигнал, несущий информацию о передаточной функции Вольтерра второго порядка, подводится к умножителям 7, на вторые входы которых подаются опорные колебания от двухфазного генератора 1 с удвоенной частотой.
Фазовый сдвиг между опорными колебаниями равен 90 . Полезная информация, содержащаяся в выходном сигнале исследуемого четырехполюсника на частоте 2 со с помощью интеграторов 8 отфильтровывается от побочных колебаний, возникших в результате перемножения, и регистрируется вольтметрами 9 в виде синфазной и квадратурной составляющих передаточной функции Вольтерра в орого порядка. Таким образом, при воздействии на исследуемый четырехполюсник суммы двух колебаний и выделении синфазной А(а, а ) и квадратурной В(о, о ) составляющих второго порядка с частотой, равной сумме частот, можно определить передаточную функцию
Вольтерра второго порядка, Необходимые измерения могут быть выполнены при условии устранения влияния произвольных фазовых сдвигов между колебаниями частот еь а и при условии получения как положительных, так и отрицательных значений сву и аз, для чего в качестве испытательного сигнала используется выходное напряжение
U> дополнительного умножителя 2,спектр выходного сигнала которого представляет собой две составляющие с частотами в1= о+Я и а = о — Р и с равными амплитудами U .
Входное воздействие Х(1), подводимое к исследуемому четырехполюснику, можно в этом случае записать в виде
Л () =U,=U (c sl(+ ) + 1+
+ cos f( Гармоническая составляющая суммарной частоты на выходе исследуемого четырехполюсника 3, несущая полную информацию о ядре второго порядка, оказывается в этом случае равной: т. е. удвоенной частоте сигнала двухфазного генератора 1. Поэтому вторая гармоника этого двухфазно15 го генератора 1 выбирается опорным сигналом. Наличие произвольного фазового сдвига ср между колебаниями двухфазного генератора 1 и генератора гармонических колебаний 4 не влияет на измерения, поскольку фазовый 20 сдвиг компенсируется на нелинейности второго порядка исследуемого четырехполюсника 3. Формула изобретения Устройство для измерения передаточных функций Вольтерра нелинейных четырехполюсников, содержащее блоки синфазной соЗО ставляющей и квадратурной составляющей, соединенные входами с выходом исследуемого четырехполюсника, каждый из которых состоит из последовательно соединенных умножителя, интегратора и вольтметра, вторые входы 35 умножителей упомянутых блоков подключены к выходам двухфазного генератора кратных частот, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения характеристик нелинейных четырехполюсников, в него допол4О нительно введены последовательно соединенные генератор гармонических колебаний и дополнительный умножитель частоты, вход которото соединен с выходом двухфазного генератора кратной частоты, а выход дополнитель45 ного умножителя частоты подключен ко входу исследуемого чстырехполюсника. 586403 Ог л 2 и Составитель филиппов Техред И. Михайлова Корректор Л. Денискина Редактор В. Левятов Заказ 2989/14 Изд. № 104 Тираж 1109 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2
