Устройство для измерения добротности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Il И C А Й И K „„y()pygmy

ИЗОБРЕТЕМ ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 02.06,76 (21) 2366089/18-21 (51)Я. 1(д.

G 01 8 27/26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

f4cJJl3pcI8BHllblII комитет

СССР ао делан каебретений и открытий

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень,% 1 (53у УДК 621.317.. 337 (088.8) Дата опубликования описания 09.01,80

1 (72) Автор изобретения

В. В, Молочников (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОБРОТНОСТИ

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано для измерения параметров радиоэлементов, в частности, для измерения добротности, емкости и индуктивности, Известны устройства для измерения добротности, содержащие блок автоматической регулировки амплитуды BbIcoKo частотного напряжения, широкополосный усилитель, в цепь положительной обрат ной связи которого включен измерительный колебательный контур (11.

Известные устройства имеют относительно высокую погрешность измерения из-за нелинейных искажений, обусловленных.работой широкополосных усилителей в режиме насыщения, и большое время (до единиц секунд) установления устойчивых автоколебаний при измерении высоких добротностей на низких частотах (1 1 кГц).

Известно также устройство для измерения добротности, содержащее изь1ери тельный блок, выход которого соединен с соответствующими входами каждого loll рокополосного усилителя и входом блока

5 автоматической установки уровня напря» жения. В этом устройстве добротность определяется через коэффициент усиления одного из широкополосных усилителей, т0 который устанавливается фиксированиеМ момента возбуждения при помощи блока регистрации момента возбуждения (2 .

Недостатком известного устройства является большая погрешность измерения добротности, обусловленная фиксацией момента возбуждения в неустановившемой режиме, т.е. при несколько большем ко. эффициенте усиления, чем в установившеМ ся режиме.

Цель предлагаемого изобретения - ттР» вышение точности измерения.

Для этого в устройство для измерении добротности, содержащее измерительный блок, выход которого соединен с соответ»

7082

Выход широкополосного усилителя 3 подключен ко входу амплитудного ограничителя 9, выход которого нагружен на эквивалент 10 входного сопротивления измерительного блока, и к одному из

50 входов блока 11 автоматической регулировки коэффициента усиления, состоящего из блока 12 сравнения 11 регулятора коаффициента усиления 13. Второй вход блока 11 подключен к выходу амплитудного ограничителя 9, а выход последнего подключен к управляющим входам широкополосных усилителей 2 и 3.

3 ствующими входами широкополосных усилителей и входом блока автоматической установки уровня, введены блок автоматической регулировки коэффициента. усиления и два амплитудных ограничителя напряжения, причем входы одного и другого амплитудных ограничителей напряжения соединены со входами широкополосных усйлителей, выход первого амплитудного .ограничителя напряжения соединен со о входом измерительного блока, а второгос эквивалентом входного сопротивления измерительного блока и с одним из входов блока автоматической регулировки коэффициента усиления, при атом управляющий вход одного и другого амплитудных ограничителей напряжения соединен с выходом блока автоматической уста-, новки уровня напряжения, кроме того, другой вход блока автоматической регу- 2о лировки коэффициента усиления соединен со входом другого амплитудного ограничителя напряжения, а выход блока автоматической регулировки коэффициента усиления. соединен с управляющим входом каждого широкополосного усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для измерения добротности.

Устройство содержит измерительный блок 1, состоящий из колебательного контура. Выход измерительного блока соединен со входами, широкополосных усилителей 2 и 3 и со входом блока 4 автоматической установки уровня напряжения, со- 35 стоящего из блока 5 сравнения, источника

6 опорного напряжения и блока 7 установки уровня ограничения. Выход блока 4 соединен с управляющими входами амплитудных ограничителей 8 и 9. Выход 4О широкополосного усилителя 2 подключен ко входу ограничителя 8, выход которого подключен ко входу измерительного блока.

4- e (gg) где о 1 напряжение шумов на входе широкополосного усилителя 2; коэффициент ослабления измерительного блока 1; добротность колебательного контура измерительного блока 1;

58

Широкополосный усилитель 2 с последовательно включенным амплитудным ограничителем 8, за счет автоматического поддержания баланса фаз, предусмотренного в схеме широкополосного усилителя 2, охвачен положительной обратной связью через измерительный блок 1.

В начальный момент времени коаффициент усиления широкополосного усилителя 2 устанавливают значительно больше значения, необходимого для установившегося автоколебательного режима в системе: широкополоснйй усилитель 2 - амплитудный ограничитель 8 - измерительный блок

1.

При этом уровень напряжения насьпце ния в широкополосном усилйтеле 2 и уровень ограничения в амплитудном ограничителе 8 выбирают максимальными, обеспечивающими условие линейного усиления до заданного уровня высокочастотного напряжения в колебательном контуре измерительного блока 1, т.е.

=U и.k к

ВЬ™ ко К Я 2ДЩ)ж оф à ñ (Д) г Я где максимальное неограниченное

О ы щорс напряжение на выходе ограничителей;

U — заданное высокочастотное наМ пряжение в колебательном контуре -измерительного блока 1;

Ь2 - коэффициент ослабления выходного согласующего устройства измерительного блока 1

К „„- максимальный коэффициент уси2 макс ления широкополосного усилителя 2;

К „- максимальный уровень ограниагр.мс Кс чения амплитудного ограничителя 8.

В этом случае в колебательном контуре измерительного блока 1 лавинообразно нарастает высокочастотное напряжение, определяемое формулой: х амс кс 4

708258

LU — собственная углов а я час тота колебательного контура измерительного блока 1; ф, — время установления высокочастотного напряжения в колебательном контуре измерительного блока 1.

При достижении заданного уровня вы"окочастотного напряжения в колебательном контуре измерительного блока 1;блок о

5 сравнения запускает блок 7 установки уровня ограничителя блока 4 автоматической установки уровня напряжения. При этом в амплитудных ограничителях 8 и б Г

9 за время t 0,14> автоматически устанавливается и/фиксируется уровень ограничения, соответствующий балансу амплитуд в установившемся автоколебательном режиме системы: широкополосный усилитель 2 — амплитудный ограни20 читель 8 — измерительный блок 1. Одновременно с установлением уровня ограничения происходит уменьшение коэффициентов усиления широкополосных усилите25 лей 2 и 3 при помощи блока 11 автоматической регулировки коэффициента усиления 11. При достижении равенства амплитуд напряжения на выходе широкополосного усилителя 3 и выходе амплитудного ограничителя 9 блок 12 сравнения амплиб туд напряжения фиксирует управляющее напряжение регулятора коэффициента усиления 13 и, тем самым, фиксирует коэффициенты усиления широкополосных уси35 лителей 2 и 3. При этом для обеспечения устойчивого автоколебательного режима, коэффициент усиления широкоцолосного усилителя 2 устанавливается несколько большим коэффициента усиления широкополосного усилителя 3 (примерно на 10-207о) .

В связи с тем, что уровень ограничения амплитудного ограничителя 9 равен д уровню ограничения амплитудного ограничителя 8 и соответствует уровню, обеспечивающему условие баланса амплитуд, то добротность будет определяться по формуле:

o= — (з)

1 „И К„ где

К вЂ” установившийся коэффициент уси» ления широкополосного усилителя 3.

Формула изобретения

Устройство для измерения добротности, содержащее измерительный блок, выход которого соединен с соответствующими входами широкополосных усилителей и входом блока автоматической .установки уровня напряжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок ав-. томатической регулировки коэффициента усиления, эквивалент входного сопротивления измерительного блока и два амплитудных ограничителя напряжения, причем входы амплитудных ограничителей напряжения соединены с выходами широкополосных усилителей, выход первого ам-. плитудного ограничителя напряжения соединен со входом измерительного блока, второго — с эквивалентом входного сопротивления измерительного блока и с одним из входов блока автоматической регулировки коэффициента усиления,,при этом управляющие входы амплитудных ограничителей напряжения соединены с выходом блока автоматической установки уровня напряжения, другой вход блока автоматической регулировки коэффициента усиления соединен со входом второго амплитудного ограничителя напряжения, а выход блока автоматической регулировки коэффициента усиления соединен с управ ляющим входом каждого широкополосного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 359619, кл. G 01 R 27/26, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР

N 523366, кл. 9 01 R 27/26, „1 1.0 1. 76.

7Овг58

Составитель Л. Сотникова

Редактор B. Павлов Техреду, Алферова Корректор Г. Решетник

Заказ 8477/39 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитега СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4