Устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений

 

Сокзэ Соввтскин

Социалиетичвскин

Рвслублик (ц 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Д опол н и тел ьное к а вт. с вид- ву (22)Заявлено 15.09.80 (21) 2980848/18-21 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 01 R 23/20

Государственный комитет

СССР до делам изобретений и отнрытий

Опублнковано07.04.82. Бюллетень Ж 13 (53) УДК 621 ° 317 ° .353.1(088.8) Лата опубликования описания 07.04. 82

А.Ф.Гришков, А.H.Ãóëÿåâ, И,Г Дорух и A.В,Маргелов (72) Авторы изобретения

i;q:; нь" 1 - l lk (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

2, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения нелинейных искажений синусоидальных сигналов.

Известно устройство дпя определе5 ния частотных характеристик нелинейных систем, которое содержит генератор гармонических колебаний, преобразователь гармонических колебаний, вычитающий блок, узкополосный фильтр, тиристор контроля первой гармоники и индикатор нелинейных исканений (11.

Недостатком этого устройства яв— ляется низкое быстродействие, обусловленное подбором вручную амплитуды и фазы первой гармоники компенсирующего колебания, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений, содержащее полосовой и режекторный фильтры, входы которых подключены к

I входу устройства, усилитель разба-, ланса, первый и второй широкополосные регулируемые усилители, соединенные своими сигнальными входами с выходами полосового и режекторного фильтров соответственно, а управляю4 щими входами - с выходом усилителя разбаланса, источник опорного напряжения, сравнивающий блок, соединенный своими входами с выходами первого широкополосного регулируемого усилителя и сравнивающего блока соответственно,а выходом - с входом усилителя разбаланса, детектор эффективных значений, включенный между выходом второго широкополосного регулируемого усилителя и выходом устройства (2j.

Однако при работе устройства наблюдается большая погрешность измерения коэффициента нелинейных искажений из-за неидентичности коэффициентов усиления широкополосных регулируемых усилителей и коэффициентов передачи фил ьтров.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

9188

Цель достигается тем, что в известноее устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений содержащее полосовой фильтр, соединнный входом с входной клеммой устройства, широ-5 кополосный регулируемый усилитель, детектор эффективных значений, соединенный выходом с выходной клеммой устройсгеа, сравнивающий блок, первый вход которого соединен с выходом источника 10 опорного напряжения, а выход - с входом усилителя разбаланса, введены генератор тактовых импульсов, вычитающий блок, усредняющий фильтр, и три электронных ключа, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющим входам электронных ключей, сигнальный вход первого электронного ключа соединен с входной клеммой

1 устройства, а выход - с первом входом 0 . вычйтающего блока второй вход которого соединен с выходом полосового

- фильтра, выход вычитающего блока соединен с-входом широкополосного регулируемого усилителя, управляющий вход которого через. усредняющий фильтр подключен к выходу усилителя разбалано са, выход широкополосного регулируемого усилителя через второй электронный ключ подключен ы второму входу сравнивающего блока, а через третий электронный ключ - к входу детектора эффективных значений.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит полосовой фильтр 1, вычитающий блок 2, широкополосный регулируемый усилитель 3, сравнивающий блок 4, источник 5 опорного напряжения, усилитель 6 разбалан-40 са, усредняющий фильтр 7, детектор 8 эффективных значений, генератор 9 тактовых импульсов, электронные ключи 10, 11 и 12, входная 13 и выходная

14 клеммы устройства.

Устройство работает следующим образом. .Генератор 9 тактовых импульсов вырабатывает управляющий сигнал типа

"меандр", который поступает на управ50 .ляющие входы электронных ключей 10-12, Ь исходном состоянии, когда на вы-, ходе генератора 9 тактовых импульсов сформирован импульс отрицательный полярности ключи 10 и 12 разомкнуты, а ключ 11 замкнут, первая гармоника измеряемого сигнала с амплидутой А поступает через широкополосный регу78 4 лируемый усилитель 3 на первый вход сравнивающего блока 4, на второй вход которого поступает опорное напряже we уровня И ® от источника 5 опорного напряжения.

Сравнивающий блок 4 сравнивает амплитуду первой гармоники измеряемого сигнала с опорным напряжением U и в случае их неравенства сигнал разбаланса усиливается усилителем 6 разбаланса и через усредняющий фильтр 7 поступает на управляющий вход широкополосного регулируемого усилителя З,изменяя коэффициент усиления последнего таким образом, чтобы исключить разбаланс и выполнить условие

U3 = U,, (1) где U — амплитуда сигнала на выходе широкополосного регулируемого усилителя 3.

Учитывая,,что л

И3 = Лл Киу Кщ 1. где К - коэффициент передачи полосооф

aoro фильтра;

А „ — амплитуда первой гармоники измеряемого сигнала;

К - коэффициент усиления регулируемого усилителя, имеем и ее

kp) () ц или К = — о при К,,= 1 (3)

1 A„

8 другом случае, когда на выходе генератора 9 тактовых импульсов имеется импульс положительной полярности, ключи 10 и 12 замкнуты, а ключ 1l разомкнут. При этом на первый вход блока 2 вычитания через электронный ключ 10 поступает измеряемый сигнал, а на второй вход блока 2 - его первая гармоника. Вычитающий блок 2 осуществляет операцию вычитания поступивших на его вход сигналов, и s результате этой операции, на выходе вычитающего блока 2 образуется сумма всех гар" моник измеряемого сигнала, кроме первой, т.е. образуется сигнал

Ц = Д Л sin(i t0 t + 9i ) (4)

2- 1я 4, где ы - частота первой гармоники;

4i - фаза i-ой гармрники;

А; - амплитуда i"îé гармоники, - номер гармоники.

Сигнал U усиливается широкополосным регулируемым усилителем 3, коэф-, фициент усиления которого определяет5 918878 b ся. уравнением (2). При этом на его вы- а выход - с входом усилителя разбаходе имеет сигнал

Ф7 лэнса, о т л и ч а ю щ е е с я тем е ю ц ц,....,., что, с целью повышения точности изме

3 "2. fg А 1=g, i Ф,, рения, в него введены генератор таккоторый поступает на вход детекторов s товых импульсов, вычитающий блок, 8 эффективных значений. Учитывая, усредняющий фильтр, и три электрончто сигнал U на выходе детектора 8 - ных ключа, причем выход генератора и присутствует лишь половину периода тактовых импульсов подключен к управуправляющего сигнала генератора 9, ляющим входам электронных ключей, выходной сигнал Ц детектора 8 опре- to сигнальный вход первого электронного деляется,как ключа соединен с входной клеммой ц, 1 < о устройства, а выход - с первым вхо3 Z А ): я () дом вычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом полосот.е, напРЯжение 0 8 на выхоДе УстРой- 15 вого фильтра, выход вычитающего блока ства пропорционально .коэ

Р оРЦио ально .коэффиЦиенту . соединен с входом широкополосного нелинейных искажений входного сигна- регулируемого усилителя, управляющий вход которого через усредняющий

Погрешность измерений уменьшилась фильтр подключен к выходу усилителя почти в четыре раза. щ разбаланса, выход широкополосного регулируемого усилителя через второй .электронныи ключ подключен к второму м входу сравнивающего блока, а через

Устройство для измерения коэффици- третий электронный ключ - к входу геента нелинейных искажений, содержа- т нератора эффективных значений щее полосовой фильтр, соединейный входом с входной клеммой устройства; Источники информации, широкополосный регулируемый усили- принятые во внимание при экспертизе тель, детектор эффективных значений, 1. Авторское свидетельство СССР соединенный выходом с выходной клем- 122506, кл. С 01 R 23/16, 1958. мой устройства, сравнивающий блок, 2. Авторское свидетельство СССР первый вход которого соединен с вы- h 581442, кл. G 01 R 23/20, 1976 ходом источника опорного напряжения, (прототип).

918878

Составитель Л. Муранов

Редактор Н. Бобкова Техред М. Гергель Уорректор М. Ща рощи

Заказ 2131/28, Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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