RU2037159C1 - Method of measuring signal nonlinearity - Google Patents
Method of measuring signal nonlinearity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2037159C1 RU2037159C1 RU93027515A RU93027515A RU2037159C1 RU 2037159 C1 RU2037159 C1 RU 2037159C1 RU 93027515 A RU93027515 A RU 93027515A RU 93027515 A RU93027515 A RU 93027515A RU 2037159 C1 RU2037159 C1 RU 2037159C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- nonlinearity
- averaged
- value
- modules
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к специализированной измерительной технике и предназначено для определения нелинейности выходного сигнала, для преимущественного использования на инфранизких частотах при исследовании величины нелинейности элементов и устройств, когда требуется высокое быстродействие, точность измерений и простота реализации. The invention relates to specialized measuring equipment and is intended to determine the nonlinearity of the output signal, for predominant use at infra-low frequencies in the study of the magnitude of the nonlinearity of elements and devices when high speed, measurement accuracy and ease of implementation are required.
На фиг.1 показан пример определений моментов времени измерений для произвольного фазового сдвига между сигналами; на фиг.2 структурная схема устройства реализующего способ. Figure 1 shows an example of definitions of measurement times for an arbitrary phase shift between signals; figure 2 is a structural diagram of a device that implements the method.
Для каждого фазового сдвига (фиг.1) получают четыре интервала на периоде одного из сигналов и соответственно четыре значений модулей отношений, которые не отличаются между собой с учетом минимальной погрешности используемого метода сравнения для сигнала без линейных искажений. При увеличении нелинейных искажений отклонения модулей отношений между собой при различных фазовых сдвигах будут увеличиваться, а отношение максимального абсолютного значения отклонения от среднего значения к самому среднему значению и будет определять нелинейность. For each phase shift (Fig. 1), four intervals are obtained on the period of one of the signals and, accordingly, four values of the ratio modules, which do not differ from each other taking into account the minimum error of the used comparison method for a signal without linear distortions. With an increase in nonlinear distortion, the deviations of the moduli of relations between themselves at different phase shifts will increase, and the ratio of the maximum absolute value of the deviation from the average value to the average value itself will determine the nonlinearity.
Действительно, если на исследуемое устройство подать выходное синусоидальное напряжение, то нелинейность n можно определить по следующему выражению
n [(Uвых Uл)]/Uл]100% (1), где n нелинейность, выраженная в процентах;
Uвых амплитуда выходного напряжения исследуемого устройства;
Uл амплитуда выходного напряжения идеального (линейного) устройства.Indeed, if an output sinusoidal voltage is applied to the device under study, then the nonlinearity n can be determined by the following expression
n [(U out U l )] / U l ] 100% (1), where n is non-linearity expressed as a percentage;
U o the amplitude of the output voltage of the investigated device;
U l the amplitude of the output voltage of the ideal (linear) device.
Выражение (1) можно представить в следующем виде
n[Uвх(Ка + Кi) (UвхКа)]/(UвхКа)}100%
(2), где Uвх амплитуда входного синусоидального сигнала,
Ка коэффициент передачи идеального устройства,
(Ка + Кi) коэффициент передачи исследуемого устройства.Expression (1) can be represented as follows
n [U Rin (k + and K i) (U Bx and By)] / (U K and Rin)} 100%
(2) where U in is the amplitude of the input sine wave,
For a transmission ratio of an ideal device,
(K a + K i ) the transmission coefficient of the investigated device.
После преобразования выражения (2) получим выражение для определения нелинейности в процентах
n (Кm/Ка)100% (3), где Кm максимальное отклонение коэффициента передачи от своего номинального значения.After transforming the expression (2), we obtain the expression for determining the nonlinearity in percent
n (K m / K a ) 100% (3), where K m is the maximum deviation of the transmission coefficient from its nominal value.
При использовании данного способа осредненное значение получаемых отношений амплитуд для множества различных фазовых сдвигов стремиться к определенному значению. When using this method, the averaged value of the obtained amplitude ratios for many different phase shifts tend to a certain value.
Устройство (фиг.2) содержит исследуемый блок 1, фазовращатель 2 и двухлучевой асциллограф 3. На вход исследуемого блока 1 поступает с выхода опорного генератора (на схеме он не показан) синусоидальный сигнал напряжения
Uo(t) Aosin ω t, (4), который поступает и на вход фазовращателя 2, который может изменять фазу выходного напряжения относительно фазы входного. На выходе фазовращателя 2 по- лучают также синусоидальное напряжение
U2(t) Aosin( ω t + Fi) (5) той же амплитуды, значение которое не изменяется при изменениях фазовых сдвигов. На выходе исследуемого устройства получают выходное напряжение
U1(t) (Ka + K)Ao sin ω t (6).The device (figure 2) contains the test unit 1, the phase shifter 2 and the two-beam oscilloscope 3. The input of the test unit 1 receives from the output of the reference generator (not shown in the diagram) a sinusoidal voltage signal
U o (t) A o sin ω t, (4), which also enters the input of the phase shifter 2, which can change the phase of the output voltage relative to the input phase. The output of the phase shifter 2 also receive a sinusoidal voltage
U 2 (t) A o sin (ω t + F i ) (5) of the same amplitude, the value of which does not change with changes in phase shifts. At the output of the investigated device receive the output voltage
U 1 (t) (K a + K) A o sin ω t (6).
Таким образом, на два входа двухлучевого осциллографа 3 поступают исследуемые сигналы U1(t) и опорные синусоидальные сигналы напряжения U2(t), имеющие между собой фазовый сдвиг Fo, к примеру, как показано на фиг.1.Thus, the studied signals U 1 (t) and the reference sinusoidal voltage signals U 2 (t) having a phase shift F o between themselves, for example, as shown in FIG. 1, are fed to the two inputs of the two-beam oscilloscope 3.
Для каждого фазового сдвига Fo в каждый из четырех моментов времени, соответствующих середине выбранных интервалов, определяют модули отношений значений амплитуд (Ка + К), осредняют полученный результат, измеряют максимальное абсолютное значение отклонения текущих значений модулей отношений Кm от осредненного результата и по отношению Кm/Ka определяют нелинейность в исследуемом сигнале. Для повышения разрешающей способности следует увеличивать количество фазовых сдвигов для анализа, при необходимости можно проводить исследования в режиме большого сигнала и в режиме малого сдвига. Следует отметить, что амплитуда опорного генератора не влияет на погрешность измерений, так как относительные отклонения значений модулей отношений не зависят от получаемых значений Ка.For each phase shift F o at each of the four time points corresponding to the middle of the selected intervals, the amplitude ratio modules (K a + K) are determined, the result obtained is averaged, and the maximum absolute value of the deviation of the current values of the ratio modules Km from the averaged result and with respect to To m / K a determine the nonlinearity in the signal under study. To increase the resolution, the number of phase shifts for analysis should be increased; if necessary, studies can be carried out in the large signal mode and in the small shift mode. It should be noted that the amplitude of the reference generator does not affect the measurement error, since the relative deviations of the values of the ratio modules do not depend on the obtained values of K a .
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93027515A RU2037159C1 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Method of measuring signal nonlinearity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93027515A RU2037159C1 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Method of measuring signal nonlinearity |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2037159C1 true RU2037159C1 (en) | 1995-06-09 |
RU93027515A RU93027515A (en) | 1995-10-20 |
Family
ID=20141927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93027515A RU2037159C1 (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Method of measuring signal nonlinearity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2037159C1 (en) |
-
1993
- 1993-05-18 RU RU93027515A patent/RU2037159C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1113751, кл. G 01R 23/16, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2037159C1 (en) | Method of measuring signal nonlinearity | |
RU2039359C1 (en) | Signal spectral analysis method | |
RU2010246C1 (en) | Method of harmonic analysis of signals | |
RU2086991C1 (en) | Method for spectral analysis of signals | |
RU2040800C1 (en) | Device monitoring nonlinearity characteristics of electron devices | |
SU1465812A1 (en) | Device for measuring phase shift of four-pole network | |
SU1109655A1 (en) | Method of determination of three-phase network electric power quality parameters | |
SU1626194A1 (en) | Device for measuring complex reflection coefficient of microwave two-terminal network | |
SU712956A1 (en) | Method of measuring amplitude-frequency and phase frquency charachteristics of converter with pulse-frequency modulation | |
SU1347041A1 (en) | Method of determining static characteristic of non-linear element of electronic devices | |
SU1205054A1 (en) | Method of measuring phase characteristics of two-port networks | |
SU815670A1 (en) | Amplitude-phase periodic voltage harmonic analyzer | |
SU1164623A1 (en) | Device for measuring phase difference of two coherent signals | |
RU2090899C1 (en) | Method for determining rms value of harmonic components in signal | |
SU1422177A2 (en) | Method of checking two-phase generator | |
SU1465823A1 (en) | Device for measuring parameters of phase demodulator | |
RU2007736C1 (en) | Device for determination of phase shift between two sine signals | |
RU2096828C1 (en) | Method for detection of amplitude ratio of harmonic signals | |
RU2070735C1 (en) | Meter measuring ratio of amplitude values of quasi-sinusoidal signals | |
SU1257557A1 (en) | Method of measuring phaze difference of two coherent signals | |
SU640264A1 (en) | Linear control system frequency characteristic analyzer | |
SU752197A1 (en) | Transformation coefficient meter | |
RU2065170C1 (en) | Nonlinear distortion factor measurement process | |
SU1114972A1 (en) | Phase meter | |
SU1691775A1 (en) | Method of determining phase-amplitude error of frequency conversion |