SU1215047A1 - Измеритель коэффициента нелинейных искажений - Google Patents

Abstract

Изобретение о- носитс  к радиоизмерительным устройствам и предназначено дл  измерени  нелинейньк искажений . Цепь изобретени  - повьшение точности измерений. Устройство содержит режекторный фильтр 1, входную шину 2, полосовой фильтр 3, детектор 4, блок 5 синхронных детекторов , коммутатор 6, опорный генератор 7, формирователь 8 управл емого треугольного напр жени , первый и второй пороговые блоки 9 и 10,блок 11 управлени , ключ 12, интегрирующий усилитель 13, формирователь 14 треугольного напр жени , генератор 15 и, выходную шину 16. В описании, приведены функциональна  схема блока управлени  и структурные схемы . опорного генератора 7 и генератора 15. Кроме того, приведены временные диаграммы, по сн ющие работу устройства. 6 ил. i (Л ND СЛ О 4

Description

1 1

Изобретение относитс  к радио- измерительным устройствам и предназначено дл  измерени  нелинейных искажений.

Цель изобретени  - повьшение точости измерени .

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства; на фиг.2 -, структурна  схема опорного генератора; на фиг.З - функциональна  схема блока згаравлени ; на фиг.4 - структурна  схема генератора; на фиг.5 - временные диаграммы, по сн ющие работу генератора; на фиг,6 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства .

Устройство содержит режекторный фильтр 1, входную шину 2, .полосовой фипьтр 3, детектор 4, .блок 5 синхронных детекторов, коммутатор 6, опорный генератор 7, формирователь 8 управл емого треугольного напр жени , первый пороговый блок 9, второй пороговый блок 10, блок 11 управ лени , ключ 12,интегрирующий усилитель 13,формирователь 14 треугольно - го напр жени , генератор 15, выходную шину 16.

Вход полосового фильтра соединен с входной шиной и входом режекторно- го фильтра, выход которого соединен с информационными входами блока синхронньпс детекторов, управл ющие входы которых соединены с выходами опорного генератора, а выходы - с входами коммутатора, управл ющий вход которого соединен с первым выходом генератора, второй выход которого соединен с блоком управлени , а третий - с входами формировател  треугольного напр жени  и формировател  управл емого треугольного напр жени , второй вход которого через детектор подключен к выходу полосового фильтра, при этом выход коммутатора и выход формировател  управл емого треугольного напр жени  соединены с входами первого порогового блока, выход которого через последовательно соединенные блок управлени , ключ и интегрирующий усилитель соединен с выходной шиной и первым входом второго порогового блока, выход которого сое- . динен с третьим входом блока управлени , а второй вход - с выходом формировател  треугольного напр жени  и вторым входом ключа.

150472

Схема опорного генератора 7 дл  измерени  коэффициента гармоник по втлрой, третьей, четвертой и п той гармоникам приведена на фиг.2. Опор- 5 ньй генератор 7 содержит мультивибратор 17, делитель 18 частоты на 15, делители 19, жедитель 20 частот на 12, делители 21 - 27, делитель 28 Частот на 20, делители 29 - 33

10 частоты на 2. В качестве делителей частоты на два используютс  триггеры , при этом в делител х 22,30, 24 и 32 сигнал снимаетс  с пр мого и инверсного выходов.

15 Опорный генератор работает следующим образом

Формирование опорных напр жений дл  синхронного детектировани  указанных высших гармоник частоты

20 сигнала Fp производитс  путем делени  частоты мультивибратора 17, равной 240 F , делител ми 18-33 частоты. Схема (фиг.2) формирует опорные напр жени  гармоник 2 F ,

25 3Fj. , 4р , 5Fg и опорные напр жени  тех же частот, но со сдвигом на 90° - , ЗР , 4F 5Fc На фиг. 4 изображена структурна  схема генератора 15, содержащего мульти30 вибратор 34, триггеры 35 и 36 в

режиме делител  частоты на два, триггер 37 в режиме делител  на 4 и триггер 38 в режиме делител  на 8, причем с триггера 36 сигнал снимаетjc с  с пр мого и инверсного выходов. .На фиг.5 представлены временные диаграммы работы генератора 15 в харак- . терных точках (с ,Ь,с,5,ел вид сформированного треугольного нап40 р жени , синхронизированного с .сигналами управлени ).

Устройство работает следующим образом.

Высшие гармоники входного сигнала

45 поступают через режекторньШ фильтр 1 на вход блока синхронных детекторов , где производитс  их квадратурное детектирование, при этом число синхронных детекторов равно 2п,

50 где tj - число высших гармоник входного сигнала. Выходные напр жени  синхронных детекторов с помощью коммутатора 6 поочередно поступают на второй вход порогового блока 9,

55 где сравниваютс  с треугольным напр жением с выхода формировател  8. Амплитуда этого треугольного напр -. жени  пропорциональна амплитуде пер3

вой гармоники сигнала, вьщеленной с помощью полосового фильтра 3 и детектора 4,Выходное напр жение порогового блока 9 через блок 11 управлени  управл ет ключом 12 таким образом, что треугольное напр жение с формировател  14 поступает на вход интегрирующего усилител  13 в момент времени, когда напр жение на выходе коммутатора 6 превышает мгновенные значени  треугольного напр жени  с выхода формировател  8 управл емого треугольного напр жени . Среднее значение напр жени , поступившего в интегрирующий усилитель 13, сравниваетс  во втором пороговом блоке 10 с треугольным напр жением с выхода формировател  14 треугольного напр жени  и управл ет ключом 12 аналогично первому пороговому бло ку 9. Это управление осуществл етс  поочередйо в соответствии с управл ющим сигналом, поступающим с второго выхода генератора ,15.

Рассмотрим работу устройства с помощью временных диаграмм (фиг.б где обозначены Т - период треугольного напр жени ; i, , tg t п соответственно врем  нахождени  коммутатора 6 в каждом из положений t , , Ц,. . . ijn , в течение которого выход первого порогового блока 9 соединен через блок 11 управ лени  с ключом 12 и аналогично; il ,t2 ,.-., выход второго порогового блока 10; 1 - коэффициент пропорциональности между амплитудой первой гармоники сигнала (1) и амплитудой управл емого треугольного напр жени  на выходе формировател  8; , и вкг напр жени  на выходе коммутатора в интервалы времени i, и tj соответственно; Uma амплитуда треугольного напр жени  на выходе формировател  14; Ugbix ходкое напр жение устройства. Штриховкой обозначены импульсы треугольного напр жени , поступающие через ключ 12 в интегрирующий усилитель 13 с выхода формировател  14 треугольного напр жени . Среднее значение этого напр жени  за врем  t , равно

АМ. Umg 9 ° Т, 4

Uco

с учетом того, что

.14&t|Umai(

TiaI7

215047

можно записать

, и

man max

4

Аналогично найдем значени  напр жений врем  t j и U за врем  i .

to

II аи. mat

го- -. )

Р 41(0

и.

U

то вых

U

15

20

Р Umo.

След ща  обратна  св зь, которой охвачен интегрирующий усилитель 13, обеспечивает равенство

UepH.Ucp 0.

Подставл   значени  величин из предьщущих выражений и реша  относи- тель UB,, , можно записать

25

зых

Цта.Цбх.ЛЦбк.а ЧГкие

Последнее выражение записано дл  30 коммутатора 6 на два положени .

Дл  коммутатора на 2 п положений

вых

35

ma,...an KUc

Как следует из последнего выражени , выходное напр жение устройства пропорционально коэффициенту гармоник- входного сигнала.

Работа устройства организована так, что переключение коммутатора 6 происходит в моменты времени i (фиг.б). Помехи коммутации, попада  на вход первого порогового блока 9,

не внос т погрешности в работу устройства , так как выходное напр жение первого порогового блока 9 в течение времени t| и t не поступает через блок 11 управлени  на

ключ 12.

Claims (1)

1. Формула изобретен и  

   Измеритель коэффициента нелиней- ных искажений, содержащий режектор- ный фильтр, вход которого соединен с входной шиной и входом полосового фильтра, к выходу которого подключей детектор, блок синхронных . детекторов, выходы которого соединены с входа(1И коммутатора, управл ющие входы - с выходами опорного генератора, а информационные входы объединены, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности измерени , в него введены формирователь управл емого треугольного напр жени , первый и второй порого- йые блоки, блок управлени , ключ, интегрирующий усилитель, формирова- тешь треугольного напр жени  и генератор , первый выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора второй выход - с первым входом блока управлени , третий выход - с входом формировател  треугольного напр жени  и первым входом формироватеV От пороговозв блока 10

   ъ

   W

   От пороеобоао блока 9

   Риг. 3

     управл емого треугольного напр ени , причем второй вход последнего подключен к выходу детектора,

   а выход соединен с первым входом первого порогового блока., второй вход которого подключен к выходу коммутатора, а выход - к второму входу блока управлени , выход которого подключен к первому входу ключа, а второй вход, объединенный с вторым входом второго порогового блока, соединен с выходом формировател  треугольного напр жени ,выход

   ключа через интегрирующий усилитель соединен с выходной шиной устройства и первым входом второго порогового блока,а инфррмационные входы блока синхронных детекторов соединены с

   выходом режекторного фильтра.

   п

   Н ключу 12

   JT

   iII ,-tItVfjy V

   блоку управлени  // Pue. 4

   gy| I M I I I I I M I It M I I I I I I I I I I 1 1. b} П П П П П П П П П П П П П П, c} П П П П П П П П П П П П П

   e} L

   sf) y y УЧ УЧ y X .ХЧ

   , ФИ5. б

   Составитель М.Каменский Редактор Е.Копча Техред 3.Палий Корректор И.Эрдейи

   Заказ 903/53 Тираж 730Подписное

   ВНИГОШ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

   Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4