Способ измерения верхней границылинейного динамического диапазоначетырехполюсника

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<щ81 5672

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1104.18 (21) 2602605/18-21 (53)М. Клз

G 01 R 23/20 с присоединением заявки Ио

Госуявретвениый яоиитет

СССР во давви изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Бюллетень и 11 (53) УДК 621 317. . 353. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 230381 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ BEPXHEA ГРАНИЦЫ ЛИНЕЙНОГО

ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА

Изобретение относится к радиотех= ническим измерениям, а именно к способам измерения нелинейных характеристик четырехполюсников.

Известен способ измерения динамического диапазона по комбинационным составляющим, заключающийся в определении отношения мощности комбинационной составляющей к мощности сигнала на одной из поданных частот, выделенных на нагрузке (1) .

Недостаток способа заключается в невозможности определения предельнщс границ практического использования исследуемого 4-х полюсника по уровню линейной передачи амплитуды и(рщтательного сигнала.

Известен и другой способ, заклю-: чающийся в определении "коэффициента сжатия", соответствующего выходной мощности при спаде коэффициента усиления по мощности на 1 дБ по сравнению его с малосигнальным значением (21 .

Недостатком этого способа является низкая точность и сложность осуществления, поскольку необходимы сравнительные измерения коэффициента усиления в области малого и большога сигнала, требующиеопределения отношения по крайней мере четырех измеренных величин

Рт Ри (P@) =1дБ, 5 где Р,Рз,Р,Р— соответственно мощности на входе и выходе, соответствующие области

;малого и большого смгналь.

Наиболее блнзким по технической сущности к изобретению является способ, в котором на исследуемый четырехполюсник подают N-частотный сиг15 нал, где и 1, 2, 3,..., выделяют сигналы на нагрузке четырехполюсника на одной из. поданных частот и частоте нелинейного продукта k-го порядка. Причем под определением порядка

2О нелинейного продукта подразумевают сумму моделей коэффициентов при испытательных частотах, соответствующих частоте измерения нелинейных продуктов (гармоник, комбинационных составляющих).

После чего определяют отношение, выраженное в децибелах, выделенных сигналов. Снимают зависимости упомянутых отношений от уровня сигна30 лов на поданных частотах до получе815672 ния отклонения этих зависимостей от линейных (3) .

Недостатком указанного способа являются большие временные затраты, ;аызванные необходимостью снятия и построения графических зависимостей отношения выделенных сигналов от уровня поданных на четырехполюсник сигналов.

Цель изобретения — сокращение времени измерения. !О

Поставленная цель достигается тем, что на исследуемый четырехполюсник подают М-частотный сигнал, где N

1, 2, 3..., выделяют сигналы на нагрузке четырехполюсника на одной иэ поданных частот и частоте нелинейного продукта k-го порядка, выделенные сигналы выравнивают по амплитуде, логарифмически усиливают, причем коэффициент логарифмирования сигнала на частоте нелинейного продукта 20 выбирают в k раз меньше, детектируют, после чего увеличивают амплитуду каждого из входных сигналов на одну и ту же величину до получения требуемой разности амплитуд между про- 25 детектированными сигналами, затем на нагрузке четырехполюсника,измеряют величину выделенного сигнала на одной иэ поданных частот, по которой судят об искомом параметре. 30

На фиг. 1 показано устройство для осуществления сгособа измерения верхней границы линейного динамического диапазона (ВГЛДД) четырехполюсника; на фиг. 2 приведены сравниваемые при измерении ВГЛДД зависимости (кривая

1 соответствует зависимости уровня мощности на одной из поданных частот (-ф) уровня мощности испытательного сйгнала на нагрузке (-@) в логарифмическом масштабе, кривая 2 соответ- 40 ствует зависимости уровня мощности комбинационной составляющей k-го порядка (-.@) от уровня мощности испытательного сигнала на нагрузке (- ) о также в логарифмическом масштабе) .

Устройство содержит генератор

N-частотного испытательного сигнала

1, регулятор 2 амплитуд, соединенный с исследуемым четырехполюсником 3, к выходу которого подключен направленный ответвитель 4. К первому выходу направленного ответвителя 4 подсоединены последовательно соединенны4 перестраиваемый полосовой фильтр

5 для выделения сигнала на нагрузке четырехполюсника 3 соответствующего одной из частот нелинейного продукта

К-го порядка, логарифмический усили тель 6, с коэффициентом усиления

20 дБ/дек, детектор 7. К второму выходу направленного ответвителя 4 40 подсоединены последовательно соединенные перестраиваемый полосовой фильтр 8 для выделения испытательного сигнала на нагрузке четырехполюсника 3, регулятор амплитуды 9, логарифмический усилитель 10 с коэффициентом усиления 20 к/дБ/дек, где К -порядок нелинейного продукта, и детектор 11. Выходы детекторов 7 и 11 подключены к соответвующим входам индикатора 12.

Для измерения и контроля уровня испытательного сигнала на нагрузке четырехполюсника 3 к выходу фильтра 8 подключен измеритель 13 мощности.

Принцип измерения ВГЛДД основан на обеспечении равенства скоростей измерения нелинейных продуктов (гармоник, комбинационных составляющих) и сигнала на поданной частоте в логарифмическом масштабе в области малых сигналов.

Первоначально .устанавливают посредством регулятора 2 амплитуды начальный уровень сигнала на нагрузке четырехполюсника 3 по измерителю 13 мощности.

Изменяя амплитуду сигнала регулятором 9, добиваются нулевого показания на индикаторе 12. Посредством регулятора амплитуд 2 увеличивают амплитуды каждого из входных сигналов на одну и ту же величину до момента получения требуемой разности между сигналом на одной из поданных частот и сигналом на частоте нелинейного продукта М-ro порядка, которую фиксируют по индикатору 12. ВГЛДД исследуемого четырехполюсника 3 определяют по измерителю 13 мощности.

Следует отметить, что в частном случае при k = 1 выделение сигналов на нагрузке четырехполюсника 3 может быть проведено как на входе так и на выходе четырехполюсника 3.

Если нелинейные продукты малы по сравнению с сигналами на поданных частотах, то возможно выделение и измерение суммы поданных сигналов посредством широкополосного измерителя мощности, тогда мощность сигнала на одной из поданных частот будет в и раэ меньше, где N — число поданных частот.

Предлагаемый способ может быть использован при измерении, например, транзисторов и интегральных схем на транзисторах с повышенными требованиями к линейности амплитудных характеристик, которые необходимы в системах связи или измерительной технике.

Формула изобретения

Способ измерения верхней границы линейного динамического диапазона четырехполюсника, заключающийся в том, что на исследуемый четырехполюсник подают N-частотный сигнал, где N = 1, 2, 3,..., выделяют на нагрузке четырехполюсника сигналы, соответствующие одной иэ поданных час815672.1 . Characterization

ies in Microwave Devis. iEEE Irans on НТТ, Р 12, р.800 (прото3. Hei ter G

on Nonlineerit

ces and Sistern

1973, vMTT-21, тип} . воя ию

Фи8.2

ВНИИПИ . Заказ 1030/76 Тираж 732 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 тот и частоте нелинейного продукта

k-ro порядка, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью сокращения времени измерения, выделенные сигналы выравнивают по амплитуде, логарифмически усиливают, причем коэффициент логарифмирования сигнала на частоте нелинейного продукта выбирают в k раз меньше, детектируют, после чего увеличивают амплитуду каждого из входных сигналов на одну и ту же величину до получения требуемой разности амплитуд между продетектированными сигналами, затем на нагрузке четырехполюсника измеряют величину выделенного сигнала на одной из поданных частот, по которой судят об искомом параметре. 15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Силютин A. И. и др. Динамический диапазон по комбинационным составляющим распределенного усилителя. — Труды ТИР и Эта, 971, т.XI, . 1.

2. Нопroe I .M. ets Spot Compression Points with EquaI-Gain Clrc1is.»

"Microwaves", 1977, Р 10, р.60 °