SU1183926A1

SU1183926A1 - Устройство для измерения коэффициента гармоник усилителей

Info

Publication number: SU1183926A1
Application number: SU833610774A
Authority: SU
Inventors: Vladimir M Dubovis; Yurij I Antonov; Aleksej M Nikitin; Yurij N Chernyshev; Aleksandra A Likhacheva
Original assignee: Vladimir M Dubovis; Antonov Yurij; Aleksej M Nikitin; Yurij N Chernyshev; Aleksandra A Likhacheva
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1985-10-07

Description

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при контроле коэффициента гармоник усилителей низкой частоты.

Цель изобретения - повышение точ- $ ности измерения коэффициента гармоник за счет повышения точности установки режима контролируемых усилителей по переменному току и повышения степени фильтрации синусоидального 10 сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 схема узла, отфильтровывающего высшие гармоники; на фиг. 3 - схема 15

ФЧХ фазовращателя. ;

Устройство (фиг.1) содержит контролируемый усилитель 1, генератор 2 опорной частоты, генератор 3 пилообразного напряжения, элемент 4 20

выборки и хранения, формирователь 5 импульсов, второй блок 6 сравнения, второй источник 7 опорного напряжения, управляемый фазовращатель 8, управляемый аттенюатор 9, зажим 10 25

для подключения входа контролируемого усилителя, зажим 11 для подключения входа контролируемого усилителя, делитель 12 напряжения, первый 13 и второй 14 фазовращатели ₃θ и первый сумматор 15, первый масштабный усилитель 1,6, второй сумматор 17, третий 18,и четвертый 19 фазовращатели , третий сумматор 20, второй масштабный усилитель 21, четвертый сумматор 22, дифференци- ^5 альный усилитель 23, второй регулируемый усилитель 24, первый блок 25 сравнения, интегрирующий усилитель

26, первый регулируемый усилитель

27, первый источник 28 опорного напряжения .

Генератор 2 опорной частоты соединен через генератор 3 пилообразного напряжения с первым входом 4$

элемента 4 выборки и хранения, второй вход которого соединен с выходом формирователя 5 импульсов, а выход - с управляющим входом управляемого фазовращателя 8, вход 50 его соединен с клеммой выхода усилителя I через управляемый аттенюатор 9, управляющий вход которого соединен с выходом второго блока 6 сравнения,первый вход которого соединен 55 с вторым источником 7 опорного напряжения, а второй вход - с входом фор мирователя 5 импульсов и входом управляемого аттенюатора 9. Выход управляемого фазовращателя 8 соединен с входом второго регулируемого усилителя 24, вторым входом дифференциального усилителя 23, с входом первого фазовращателя 13 и первым входом первого сумматора 15. Второй вход его соединен через второй фазовращатель 14 с выходом первого фазовращателя 13 и с первым входом второго сумматора 17, второй выход которого соединен через масштабный усилитель 16 с выходом первого сумматора 15. Выход второго сумматора 17 соединен с входом третьего фазовращателя 18 и с входом третьего сумматора 20, второй вход которого через четвертый фазовращатель 19 соединен с выходом третьего фазовращателя 18 и с вторым входом четвертого сумматора 22, первый вход которого через второй масштабный усилитель 21 соединен с выходом третьего сумматора 20. Первый и второй входы дифференциального усилителя 23 соединены соответственно с выходом четвертого сумматора 22 и входом первого фазовращателя 13, а выход - с входом регулируемого усилителя 27, управляющий вход которого-соединен с управляющим входом регулируемого уси- , лителя 24 и с выходом интегрирующего усилителя 26, вход которого соединен с выходом блока 25 сравнения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами регулируемого усилителя 24 и источника 28 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом'.

При подключении контролируемого усилителя 1 низкой частоты замыкается кольцо положительной обратной связи, образованное подключаемым к выходному зажиму 10 аттенюатором 9, управляемым фазовращателем 8, первым 13,вторым 14 фазовращателями, первым 15 и вторым 17 сумматорами, первым масштабным усилителем 16,а также третьим 18 и четвертым 19 фазовращателями, третьим 20 и четвертым 22 сумматорами, вторым масштабным усилителем 21 и делителем 12 напряжения, соединенным с входным зажимом 11 контролируемого усилителя 1. Фазовращатели 13 и 14, сумматоры 15 и 17 образуют сов1183926

местно с масштабным усилителем 16 узел, отфильтровывающий высшие гармоники цепи и сдвигающий основную гармонику на 9С .

Работа такого узла поясняется 5

схемой,приведенной на фиг.2, и осуществляется следующим образом. При прохождении сигнала через фазовращатели 13 и 14 первая гармоника сигнала сдвинута на 180 , и на выходе 10 сумматора 15 остается лишь смесь высших гармоник, фаза которых совпадает с фазой этих гармоник на выходе фазовращателя 13.

Вследствие того, что фазовраща- 15 тель 13 < сдвигает - на 90 только первую 'гармонику, а фазовый сдвиг остальных гармоник определяется выражением = 180 - 2агср§ К,

где К - номер гармоники, на выхо- 20 де первого сумматора 15 высшие гармоники не компенсируются, а коэффициент их передачи на выход сумматора 17 отличен от единицы. Для полной компенсации второй гармоники напряже- 25 ние высших гармоник с выхода сумматора 15 через масштабный усилитель 16 с коэффициентом передачи, обратным коэффициенту передачи второй гармоники сумматора 15, вычитается сумматором 17 из выходного напряжения фазовращателя 13.

Коэффициент передачи фазовращателей постоянен и равен единице для всех частот (фиг. За).

Передаточная функция этой цепи ³⁵

Р(р)

Р -ω_ρР + ω₀

где СО _о - частота настройки фазо- 40 вращателей.

Фазочастотная характеристика цепи приведена на фиг.З &.

Если подать на фазовращатель 13 входной сигнал вида 45

η η

27А_ксо5кй>с, где - частота 'входного сигнала на его выходе будет действовать напряжение равное

η ςη

и_8Ь)Х)Э=Х- А_ксо&(кс01 + 180°-2агсЦк'),

где к - номер гармоники входного напряжения.

При прохождении через второй такой же фазовращатель 14

и_вЬ(Х(4 = 2Ξ А_ксо5[кй)Ь+2(180°-2агсЦк) ...

При алгебраическом суммировании напряжений υ_βχ и и_вь1Х сумматором 15,

η

^вых,₉'²-^АкСо5(2агс1£1<Усо<з(к<л)1+ 180°- 2 агс1£ к).

Сигнал с выхода сумматора 15 через масштабный усилитель 16 с коэффициентом передачи К _М1е поступает на вход сумматора 17, где алгебраически складывается с напряжением с выхода первого фазовращателя 13.

Для полной компенсации второй гармоники коэффициент передачи усилителя 16 устанавливают равным 0,833. Для второго узла фильтрации, образованного блоками 18-22, для компенсации третьей гармоники коэффициент усиления усилителя 21 устанавливают равным 0,625.

Работа второго узла фильтрации, образованного третьим и четвертым фазовращателями и сумматорами, а также вторым масштабным усилителем, аналогична рассмотренной. Коэффициенты передачи фильтрующей цепи (К ер ) с входа на выход.для к=

1,2,.. ,10, представлены в таблице;

I .

Усилитель 1 совместно с аттенюатором 9 и фазовращателями 8,13 и ,4 представляет собой генератор низкой частоты, для устойчивых колебаний которого выполняются условия баланса амплитуд и фаз следующим образом.

Опорное колебание генератора 2 поступает на запуск генератора 3 пилообразного напряжения. С выходного зажима 10 контролируемого усилителя 1 через формирователь 5 импульсов напряжение поступает на вход управления элемента 4 выборки и хранения, а затем поступает на управляющий вход фазовращателя 8, приводя к перестройке фазовых характеристик кольца и изменению частоты генерации колебаний. Таким образом, осуществляется стабилизация частоты генерируемых колебаний.

Для установки требуемого уровня напряжений на зажиме 10 усилителя 1 в устройство введен аттенюатор 9, блок 6 сравнения и второй источник 7 опорного напряжения. Стабилизация заданного уровня осуществляется путем регулирования коэффициента передачи аттенюатора 9, управление которым осуществляется путем сравне$

1183926

6

ния выходного напряжения усилителя 1 с опорным напряжением источника 7 при помощи блока 6 сравнения.

Дифференциальный усилитель 23 осуществляет вычитание сигналов на входе и выходе фильтрующих узлов. Так как коэффициенты передачи этих узлов равны единице, а фазовый , , сдвиг - 180 , то на выходе усилителя 23 действует напряжение высших гармоник.

Напряжение с выхода фазовращателя 8 поступает на второй регулируемый усилитель 24 и усиленное поступает на блок 25 сравнения, где сравнива15

ется с опорным напряжением источника 28, величина которого равна ТВ. Напряжение ошибки интегрируется 5 усилителем 26 и подается на вместе соединенные управляющие входы регулируемых усилителей 24 и 27. Так как параметры обоих усилителей одинаковы, то и их коэффициенты пере10 дачи одинаковы, и выходное напряжение гармоник на выходе усилителя 27 нормируется относительно напряжения на выходе фазовращателя 8. Выходное напряжение усилителя 27 представляет собой коэффициент гармоник контролируемого усилителя 1.'

4

	-1	о ·	0	0,0484275
К	5	6	7	8
Τνψ	0,0824005	0,1051858	0,119999	0,1301770
к	9	10
	0,1374179	0,1427307

фиг. 1

1183926

^011

φυ^.2

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК УСИЛИТЕЛЕЙ, содержащее делитель напряжения, выход которого соединен с клеммой для подключения входа контролируемого усилителя, а вход - с первым входом дифференциального усилителя, выход которого соединен через первый регулируемый усилитель с выходной клеммой устройства, второй регулируемый усилитель, соединенный через первый блок сравнения и интегрирующий усилитель с управляющими входами первого и второго регулируемых усилителей, второй вход первого блока сравнения соединен с первым источником опорного напряжения, отличающееся тем, что,

с целью повышения точности измерен ния коэффициента 1армоник, в него введены генератор опорной частоты, генератор пилообразного напряжения, элемент выборки и хранения, формирователь импульсов, второй блок сравнения, второй источник опорного напряжения, управляемый фазовращатель, управляемый аттенюатор, четыре фазовращателя, четыре сумматора, два масштабных

усилителя, причем генератор опорной частоты соединен через генератор пилообразного напряжения с первым входом элемента выборки й хранения, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, вход которого соединен с клеммой для подключения выхода контролируемого усилителя через управляемый аттенюатор, управляющий вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, первый вход которого соединен с вторым источником опорного напряжения, а второй вход соединен с входом формирователя импульсов и входом управляемого аттенюатора,выход управляемого фазо

вращателя соединен с входом второго а регулируемого усилителя,вторым вхо- . дом дифференциального усилителя,с иходом первого фазовращателя и первым входом первого сумматора, второй ‘вход которого соединен через второй фазовращатель с выходом первого фазовращателя и первым входом второго сумматора^ второй вход которого через первый масштабный усилитель соединен с выходом первого сумматора, выход второго сумматора соединен с первым входом третьего сумматора и через третий и четвертый фазовращатели соединен с вторым входом третьего сумматора, выход которого через второй масштабный усилитель соединен спервым входомчетвертого сумматора,второй вход которого соединено .выходом третьего фазовращателя,а выход'с входом делителя напряжений.

1183926

1 1183926 2