SU1218339A1

SU1218339A1 - Meter of non-linear distortions

Info

Publication number: SU1218339A1
Application number: SU843687367A
Authority: SU
Inventors: Евгений Михайлович Плышевский
Original assignee: Plyshevskij Evgenij M
Priority date: 1984-01-06
Filing date: 1984-01-06
Publication date: 1986-03-15

Abstract

Изобрет1ение относитс к области электроизмерений, в частности к измерител м нелинейных искажений. Цель изобретени - повьш1ение быстродействи и расширение функциональных возможностей - достигаетс путем измерени нелинейных искажений объектов, не генерирующих сигнал, и подачи на их вход малоискаженного сигнала, вьфаботанного устройством. Устройство содержит входные клеммы 1, регулируемый аттенюатор 2, усилитель 3, мост Вина 4, дифференциальный усилитель 5, измеритель 6 эффективных значений, выходные клеммы 8. Дл достижени поставленной цели в устройство введён регулируемый, усилитель-фазовращатель 7. Мост Вина выполнен на термисторе 9, резисторах 10, 11, 14 и конденсаторах 12 и 13. 1 ил. П 1 е. л LCD-J вхоВ J 1 (Л 8 Вмход 00 00 со СОThe invention relates to the field of electrical measurements, in particular, to measuring nonlinear distortion. The purpose of the invention is to increase the speed and enhancement of functionality - it is achieved by measuring nonlinear distortions of objects that do not generate a signal, and feeding a slightly distorted signal to their input, which was used by the device. The device contains input terminals 1, an adjustable attenuator 2, an amplifier 3, Vina's bridge 4, a differential amplifier 5, a meter of 6 effective values, output terminals 8. To achieve this goal, an adjustable amplifier is inserted into the device 7. The Vina bridge is made on a thermistor 9 , resistors 10, 11, 14 and capacitors 12 and 13. 1 sludge. P 1 e. L LCD-J inputs J 1 (L 8 Vmkhod 00 00 with CO

Description

1one

Изобретение относитс к области электроизмерений, в частности к измерител м нелинейных искажений.The invention relates to the field of electrical measurements, in particular, to measuring nonlinear distortion.

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи путем исключени калибровки и расширение функцио нальньк возможностей, заключающеес в возможности измерени нелинейных искажений объектов не генерирующих сигнал путем подачи на их вход малоискаженного сигналаj выработанного устройством.The aim of the invention is to improve the speed by eliminating calibration and expanding the functional possibilities, which consist in the possibility of measuring nonlinear distortions of objects that do not generate a signal by feeding a slightly distorted signal j generated by the device to their input.

На чертеже представлена структурна схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит входные клеммы 1, подключенные к первому входу регулируемого аттенюатора 2, выход которого подключен через усилитель 3 к мосту 4 Вина, втора диагональ которого через дифференциальный усилительный усилитель 5- подключена к измерителю 6 эффективных значений и второму входу регулируемого аттенюатора 2, причем через регулируемый.усилитель-фазовращатель 7 подключен к выходным клеммам 8 устройства.The device contains input terminals 1 connected to the first input of an adjustable attenuator 2, the output of which is connected through the amplifier 3 to the Wien bridge 4, the second diagonal of which is connected to the effective value meter 6 and the second input of the adjustable attenuator 2 through the differential amplifier 5 and The amplifier-phase shifter 7 is connected to the output terminals 8 of the device.

Мост 4 Вина содержит параллельно .включенные резистивную-ветвь, образованную последовательно соединенными термистором 9 и резистором 10 и фазирующу ю ветвь, состо щую из последовательно соединенных резистора 11 и двух переменных конденсаторов 12 и 13, причем параллельно переменному конденсатору 13 включен резистор 14, а вторые выводы резис- торов 10, 14 и переменного конденсатора 13 подключены к общей шине.Bridge 4 Wines contains parallel. Resistive-branch, formed by series-connected thermistor 9 and resistor 10 and a phasing line consisting of series-connected resistor 11 and two variable capacitors 12 and 13, and parallel to the variable capacitor 13 is the resistor 14, and the latter The terminals of the resistors 10, 14 and the variable capacitor 13 are connected to the common bus.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Сигнал, содержащий продукты нелинейности , подаетс на входные клемм 1 и с них поступает на первьш вход регулируемого аттенюатора 2, на второй вход которого одновременно подаетс сигнал нелинейности с выхода дифференциального усилител 5. Посл вычитани сигнала нелинейности из искаженного сигнала в регулируемом аттенюаторе 2 с выхода последнего малоискаженный сигнал поступает на вход усилител 3 и с его выхода - на вход моста 4 Вина. Образующийс на выходе моста 4 Вина сигнал нелинейности , пропорциональный содержанию в малоискаженном сигнале продуктов нелинейности, усиливаетс дифференциальным усилителем 5 и сThe signal containing nonlinearity products is fed to the input terminals 1 and is fed to the first input of the adjustable attenuator 2, the second input of which simultaneously receives the nonlinearity signal from the output of the differential amplifier 5. After the nonlinearity signal is subtracted from the distorted signal in the adjustable attenuator 2 from the output of the last an undistorted signal is fed to the input of the amplifier 3 and from its output to the input of the 4 Wien bridge. The nonlinearity signal produced at the output of the 4 Wien bridge, proportional to the content of nonlinearity products in the low-distorted signal, is amplified by a differential amplifier 5 and c

392392

его выхода поступает на аттенюатор 2 дл вычитани из искаженного сигнала , а также на измеритель 6 эффективных значений. При неизменныхits output goes to attenuator 2 to subtract from the distorted signal, as well as to meter 6 effective values. With unchanged

сопротивлени х плеч аттенюатора 2 (при регулировании плеча его сопротивление не мен етс , но мен етс коэффициент передачи плечом искаженного сигнала, поступающего со входных клемм на вход усилител 3) иthe resistances of the shoulders of the attenuator 2 (when adjusting the shoulder, its resistance does not change, but the transmission coefficient of the distorted signal from the input terminals to the input of the amplifier 3 changes) and

достаточно большом усилении в каскадах 2 и 5 величина сигнала нелинейности неизменно соответствует величине продуктов нелинейности в искаженном сигнале на входных клеммах устройства.sufficiently large amplification in stages 2 and 5, the magnitude of the nonlinearity signal consistently corresponds to the magnitude of the nonlinearity products in the distorted signal at the input terminals of the device.

Дл измерени нелинейньк искажений объектов, которые сами сигнал не генерируют (типа усилителей,To measure the non-distortion of objects that do not generate a signal (such as amplifiers,

фильтров и т.п.), в устройстве предусмотрена подача сигнала с малыми нелинейными искажени ми с выхода фазирующей ветви моста 4 Вина через усилитель-фазовращатель 7 и выходные клеммы 8 на вход объекта измерений , выход которого в этом случае подключаетс ко входным клеммам 1 устройства. При измерении нелинейных искажений в этом случае вносимый объектом измерени фазовый сдвиг приводит к проникновению первой гармоники в сигнал нелинейности и увеличению показаний измерител 6. Компенсаци фазового сдвига достигаетс усилителем-фазовращателем 7.filters, etc.), the device provides a signal with small non-linear distortions from the output of the 4 Wines ’phasing branch through the amplifier-phase shifter 7 and the output terminals 8 to the input of the measurement object, the output of which in this case is connected to the input terminals 1 of the device . When measuring nonlinear distortions in this case, the phase shift introduced by the object of measurement leads to the penetration of the first harmonic into the nonlinearity signal and an increase in the readings of meter 6. Phase shift compensation is achieved by an amplifier / phase shifter 7.

Балансировка моста 4 Вина также производитс в этом случае блоком 7.The balancing of the 4 Wien bridge is also performed in this case by the block 7.

Процесс измерений устройством происходит следующим образом.The measurement process of the device is as follows.

При измерени х нелинейных искажений сигнала настраиваютс с помощью фазирующей ветви моста 4 Вина на частоту его первой гармоники по минимуму показаний измерител 6 эффективных значений, а затем с помощью регулируемого плеча аттенюатора 2 добиваютс дополнительного уменьшени показаний, при необходимости (, .. уточн с помощью фазирующей ветви настройку и регулиру плечо аттенюатора 6. Калибровка искаженного сигнала , не требуетс . Регулирование плеча аттенюатора 2 приводит к изменени м величины сигнала, поступаю- щего с выхода каскада 3 на входWhen measuring nonlinear distortions of the signal, adjust the phasing branch of the 4 Wien bridge to the frequency of its first harmonic to minimize the readings of the meter 6 effective values, and then using the adjustable attenuator arm 2 achieve a further reduction of the readings, if necessary (. branch setting and adjusting the attenuator arm 6. Calibration of the distorted signal is not required. Adjusting the attenuator arm 2 leads to changes in the magnitude of the signal coming from the output of the helmet yes 3 at the entrance

моста 4 Вина, котора за счет инерционных изменений сопротивлени термистора 9 вызывает изменени баbridge 4 Vin, which due to inertial changes in the resistance of thermistor 9 causes changes in

лансировки моста 4 Вина.Ото позвол ет путем регулировани плеча аттенюатора 2 балансировать мост 4 Вина , причем точной балансировке соответствует неизменна величина малоискаженного сигнала на его входе, которой, в свою очередь, при неизменных сопротивлени х плеч аттенюатора 2 соответствует неизменна величина первой гармоники в искаженном сигнале.lancing the bridge 4 Wines. This allows balancing the bridge 4 Wines by adjusting the shoulder of the attenuator 2, and the exact balancing corresponds to the constant value of the slightly distorted signal at its input, which, in turn, at the same resistance of the attenuator shoulders 2 corresponds to the constant value of the first harmonic in the distorted signal.

Прекращение действи сигнала на входе измерител нелинейных искажений сопровождаетс возникновением в нем собственньпс колебаний, поддерживаемых за счет усилительных свойств каскадов 5 и 3 при небольшой балансировке моста 4 Вина. При этом на выходе каскада 5 - гармонический сигнал, соответствующий первой гармонике искаженного сигнала во врем его действи на входе измерител нелинейных искажений при точной настройке и балансировке моста 4 Вина (а при равенстве сопротивлений плеч аттенюатора 2 - приблизительно равный величине первой гармоники). Величина сигнала зависит от усилительных свойств каскада 3 и в серии измерений практически неизменна, т.е. при проведении измерений достаточно 1-2 раза отключить вход измерител нелинейных искажений от источника сигнала и сн ть показани измерител 6 эффективных значений, которьй при этом показывает величину гармонического сигнала или - первую гармонику искаженного сигнала. Отношение минимальной величины показаний измерител 6, полученной путем , последовательных подстроек и балансировок моста 4 Вина при наличии сигнала на входе измерител нелинейных искажений, к показанию, полученному при отсутствии сигнала , - коэффициент нелинейных искажений ,, При отключении источника сигнала к входу измерител нелинейных искажений следует подключить эквивалент сопротивлени источника.The termination of the signal at the input of the nonlinear distortion meter is accompanied by the occurrence in it of self-oscillations, supported by the amplifying properties of cascades 5 and 3 with a small balancing of the 4 Wien bridge. At the same time, the output of cascade 5 is a harmonic signal corresponding to the first harmonic of the distorted signal during its operation at the input of the nonlinear distortion meter with fine tuning and balancing of Wien bridge 4 (and with equal resistance of the attenuator arms 2 approximately equal to the first harmonic). The magnitude of the signal depends on the amplifying properties of the cascade 3 and is practically unchanged in the series of measurements, i.e. during the measurement, it is enough to disconnect the input of the nonlinear distortion meter from the signal source 1-2 times and read the meter 6 effective values, which at the same time show the magnitude of the harmonic signal or the first harmonic of the distorted signal. The ratio of the minimum value of the readings of the meter 6 obtained by sequential adjustments and balances of the bridge 4 Wines with a signal at the input of the nonlinear distortion meter to the indication obtained with no signal, the nonlinear distortion factor ,, When the source of the signal to the input of the nonlinear distortion meter is disconnected connect equivalent source impedance.

Составитель Н.МихалевCompiled by N.Mikhalev

Редактор Н.ГорватEditor N.Gorvat

Техред O.HetteTechred O.Hette

Заказ 1129/54 Тираж 730 Подписное ВНРШПИ Государственного комитета СССРOrder 1129/54 Circulation 730 Subscription of the USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ПИП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch PIP Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

218339 1218339 1

При изменении частоты искаженного сигнала в измерителе нелинейных искажений (как и при прекращении действи сигнала на его входе) по- 5 вл ютс собственные колебани с прежней частотой, а при настройке фазирующей ветви моста 4 Вина на новую частоту искаженного сигнала частота генерируемых колебанийWhen the frequency of the distorted signal changes in the nonlinear distortion meter (as when the signal at its input stops), the natural oscillations appear at the same frequency, and when adjusting the phase of the bridge 4 Wines to the new frequency of the distorted signal, the frequency of the generated oscillations

10 захватываетс частотой искаженного сигнала. Это облегчает настройку при использовании осциллографа дл наблюдени формы кривой сигнала нелинейности, так как захват часто15 ты хорошо выражен. Балансирочка моста 4 Вина также облегчаетс за счет изменений сопротивлени тер- мистора 9, которые преп тствуют значительному нарастанию амплитуды10 is captured by the frequency of the distorted signal. This makes it easy to set up when using an oscilloscope to observe the waveform of the nonlinearity signal, since the capture is often well expressed. The bridge 4 of the Wines bridge is also facilitated by changes in the resistance of the thermistor 9, which prevent a significant increase in amplitude.

20 первой гармоники в сигнале нелинейности при разбалансировке и уменьшают колебани показаний измерител 6.20 of the first harmonic in the nonlinearity signal when unbalanced and reduce fluctuations in the readings of the meter 6.

Claims

Invention Formula

Nonlinear distortion meter that contains input terminals connected to the first input of an adjustable attenuator, the output of which through an amplifier is connected to one of the diagonals of the Wien bridge, to the second diagonal of which a differential amplifier is connected, the output of which is connected to the second input of the adjustable attenuator and an effective value meter that differs that, in order to improve speed and enhance functional capabilities, an adjustable amplifier / phase shifter was introduced into it, the input of which is connected n to phasing Wien bridge branches and the output - to the output terminals of the device, etc. than the at least one shoulder resistive branch included resistor Wien bridge with varying inertial resistance dependent on the current signal conductive shoulder.

Proofreader S. Shekmar