SU1620949A1 - Device for measuring fluctuations of components of two-terminal network simulator - Google Patents
Device for measuring fluctuations of components of two-terminal network simulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1620949A1 SU1620949A1 SU894635421A SU4635421A SU1620949A1 SU 1620949 A1 SU1620949 A1 SU 1620949A1 SU 894635421 A SU894635421 A SU 894635421A SU 4635421 A SU4635421 A SU 4635421A SU 1620949 A1 SU1620949 A1 SU 1620949A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- fluctuations
- pole
- phase
- terminal
- reactive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерени м флуктуации активных и реактивных компонент имитансов конденсаторов, варикапов , катушек индуктивности, резисторов и др. двухполюсников и может быть использовано дл исследовани шумовых свойств двухполюсников, а также их разбраковки. Цель - повышение достоверности путем обеспечени одновременного раздельного измерени флуктуации компонент имитанса двухполюсника. Устройство содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, балансный мост 2, полосовой фильтр 3, усилитель 4, демодул тор 5 флуктуации амплитуды и фазы, регистратор 6, фазовый детектор 7, фильтр 8 нижних частот, эталонный двухполюсник 9, измер емый двухполюсник 10, фазовращатель 11, реактивный элемент 12, резисторный элемент 13. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.The invention relates to the measurement of the fluctuations of the active and reactive components of simulators of capacitors, varicaps, inductors, resistors, and other bipolar circuits and can be used to study the noise properties of bipolar circuits, as well as screening them. The goal is to increase reliability by providing simultaneous separate measurements of fluctuations of the two-pole imitance components. The device contains a generator of sinusoidal signals 1, a balanced bridge 2, a band-pass filter 3, an amplifier 4, a demodulator 5 amplitude and phase fluctuations, a recorder 6, a phase detector 7, a low-pass filter 8, a reference two-terminal 9, a measured two-terminal 10, a phase shifter 11, reactive element 12, the resistor element 13. 2 Cp f-crystals, 2 Il.
Description
ONON
ю о ю юu o yu
Фиг.11
Изобретение относитс к технике измерений флуктуации активных и реактивных компонент имитансов конденсаторов, варикапов , катушек индуктивности, резисторов и других двухполюсников и может быть использовано дл исследовани шумовых свойств двухполюсников, а также дл их разбраковки.The invention relates to a technique for measuring the fluctuations of the active and reactive components of simulators of capacitors, varicaps, inductors, resistors, and other bipolar circuits and can be used to study the noise properties of bipolar circuits, as well as to screen them.
Цель изобретени - повышение достоверности путем обеспечени одновременного раздельного измерени флуктуации компонент имитанса двухполюсника.The purpose of the invention is to increase the reliability by providing simultaneous separate measurements of fluctuations of the two-pole imitance components.
На фиг. 1 и 2 приведена структурна электрическа схема устройства дл измерени флуктуации компонент имитэнса двухполюсника, примеры исполнени .FIG. Figures 1 and 2 show the structural electrical circuit of the device for measuring fluctuations of the two-pole imitance component components, examples of execution.
Устройство дл измерени флуктуации компонент имитзнса двухполюсника содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, балансный мост 2, полосовой фильтр 3, усилитель 4, демодул тор 5 флуктуации амплитуды и фазы и регистратор 6, а также фазовый детектор 7, фильтр 8 нижних частот , эталонный двухполюсник 9, измер емый двухполюсник 10 и фазовращатель 11. Двухполюсник 9 содержит высокостабильный реактивный элемент 12 и резистивный элемент 13с измен емым значением сопротивлени .A device for measuring fluctuations of a two-pole simulator component comprises a sinusoidal signal generator 1, a balanced bridge 2, a band-pass filter 3, an amplifier 4, a demodulator 5 of amplitude and phase fluctuations and a recorder 6, as well as a phase detector 7, a low-pass filter 8, a reference two-pole 9 the measured two-port 10 and the phase shifter 11. The two-port 9 contains a highly stable reactive element 12 and a resistive element 13 with a variable resistance value.
Генератор 1 синусоидальных сигналов последовательно соединен с балансным мостом 2, к первому плечу которого подключен эталонный двухполюсник 9, а к второму плечу исследуемый двухполюсник 10, полосовым фильтром 3, усилителем 4, фазовым детектором 7 и фильтром 8 нижних частот.выход фильтра 8 нижних частот соединен с управл емым входом эталонного двухполюсника 9, вход фазовращател 11 соединен с выходом генератора 1,аего выход-с опорным входом фазового детектора 7, Вход демодул тора 5 соединен с выходом усилител 4, а его выход- с входами двухканального регистратора б.The generator 1 of sinusoidal signals is sequentially connected to a balanced bridge 2, to the first arm of which a reference two-terminal 9 is connected, and to the second shoulder the investigated two-terminal 10, a band-pass filter 3, an amplifier 4, a phase detector 7 and a low-pass filter 8. 8 low-pass filter output with a controlled input of the reference two-terminal 9, the input of the phase shifter 11 is connected to the output of the generator 1, and its output is to the reference input of the phase detector 7, the input of the demodulator 5 is connected to the output of the amplifier 4, and its output is to the inputs of the two channel Ny registrar b.
Устройство дл измерени флуктуации компонент имиганса двухполюсника работает следующим образом.A device for measuring the fluctuations of the components of the imigance of the two-pole works as follows.
Генератор 1 синусоидальных сигналов формирует сигналGenerator 1 sinusoidal signals form a signal
lf(t) +dT(t)eJWotгде Ео - амплитуда сигнала; частота сигнала;lf (t) + dT (t) eJWot, where Eo is the signal amplitude; signal frequency;
5(t) -вектор, определ емый относительными фл уктуаци ми амплитуды Ео и фазы сигнала EJt).(t )l « 1. .5 (t) -vector, determined by relative fluctuations of amplitude Еo and phase of signal EJt). (T) l "1..
Сигнал E(t) поступает на балансный мост 2, в плечи которого включены измер емый двухполюсник 10 и эталонный вухпо; люсник 9 с имитансами Xi, Х2 соответственно;The signal E (t) is fed to a balanced bridge 2, the shoulders of which include a measurable two-terminal 10 and a reference voltage; lusnik 9 with imitations Xi, X2, respectively;
00
5five
00
X/ + 5ai(t) + +dbi (t); (t) + + 5b2(t); где ai, 32 - активные части имитзнсов двухполюсников 10 и 9 соответственно;X / + 5ai (t) + + dbi (t); (t) + + 5b2 (t); where ai, 32 are active parts of imitations of two-terminal 10 and 9, respectively;
(3 ai (t ) ,д 32 (t ) - относительные флук- туационные составл ющие активных частей имитансов двухполюсников 10 и 9 соответственно;(3 ai (t), d 32 (t) - relative fluctuation components of the active parts of imitances of two-terminal networks 10 and 9, respectively;
bi, 02 - номиналы реактивных элементов , характеризующих реактивные части имитансов двухпож осников 10 и 9 соответственно;bi, 02 - nominal values of reactive elements, which characterize the reactive parts of imitances of two-burned burners 10 and 9, respectively;
д bi (t ) ,6 02 (t ) -относительные флук- туационные составл ющие номиналов реак- тивных элементов, характеризующих реактивные части имитансов двухполюсников 10 и 9 соответственно;d bi (t), 6 02 (t) are the relative fluctuation components of the ratings of reactive elements characterizing the reactive parts of the imitances of two-port 10 and 9, respectively;
Р -т-- оператор дифференцировани .P-t-- differentiation operator.
Балансный мост 2 обеспечивает модул цию амплитуды и фазы квазигармонического сигнала генератора 1 за счет флуктуации синфазной и ортогональной компонент имитанса измер емого двухполюсника 10 относительно компонент имитанса эталонного двухполюсника 9. Сигнал U(t) на выходе балансного моста 2Balance bridge 2 provides modulation of the amplitude and phase of the quasi-harmonic signal of generator 1 due to fluctuations of the in-phase and orthogonal imitation components of the measured two-terminal 10 relative to the imitation components of the reference two-terminal 9. Signal U (t) at the output of the balanced bridge 2
u(t) (t), где д U (t) - вектор, определ емый относительными флуктуаци ми амплитуды сиг- HanaJJ(t), при этом U (t )l 1 ; ;u (t) (t), where d U (t) is a vector defined by relative fluctuations of the amplitude of sig-HanaJJ (t), with U (t) l 1; ;
U - амплитуда сигнала на выходе балансного моста 2, представленна вектором, так как она имеет фазовый сдвиг относи- тельно сигнала на входе с амплитудой E(t).U is the amplitude of the signal at the output of the balanced bridge 2, represented by a vector, since it has a phase shift relative to the signal at the input with amplitude E (t).
При этом, как следует из уравнени Кирхгофа дл балансного моста 2, св зь флукту- Q ационных частей сигнала U(t) и имитансов измер емого двухполюсника 10 выражаетс следующим образом;In this case, as follows from the Kirchhoff equation for a balanced bridge 2, the relationship between the fluctuating Q parts of the signal U (t) and imitations of the measured two-terminal 10 is expressed as follows;
2-2(1 + )Q)5u(t)bi(t)(t).2-2 (1 +) Q) 5u (t) bi (t) (t).
СОWITH
5five
00
5five
45 где Q 45 where Q
ШрЬт aiWrt ai
добротность измер емогоquality factor measured
-комплексный коэфдвухполюсника 10; +J0ki Ео 1+JQ фициент передачи балансного моста 2;-complex dual-terminal 10; + J0ki Ео 1 + JQ balance transfer 2;
ко, ki - коэффициенты разбаланса моста 2 по активной и реактивной компонентам имитанса двухполюсника 10,ko, ki are the coefficients of the unbalance of the bridge 2 in the active and reactive components of the two-terminal imitance 10,
ь ai-82 . fc bi-b2. .l ai-82. fc bi-b2. .
K° 2a2 1 2b2 Полосовой фильтр З выдел ет сигнал в полосе исследовани флуктуации компонент имитанса двухполюсника 10. Этот сигнал усиливаетс с помощью усилител 4 иK ° 2a2 1 2b2 Band-pass filter 3 separates the signal in the study band of the fluctuations of the two-pole impedance component 10. This signal is amplified by an amplifier 4 and
поступает на сигнальный вход фазового детектора 7 и на вход демодул тора 5. Свдзь флуктуационных частей сигнала IT (t) К U(t) на входе демодул тора 5 и имитанса двухполюсника 10 имеет видarrives at the signal input of the phase detector 7 and at the input of the demodulator 5. The fluctuation parts of the signal IT (t) K U (t) at the input of the demodulator 5 and the two-terminal simulation 10
. jL.2(i )5i/(t)5ai(t)+jQdbi(t),. jL.2 (i) 5i / (t) 5ai (t) + jQdbi (t),
tilltill
где dCr(t)dll(t); К - общий коэффициент передачи полосового фильтра 3 и усилител 4 (поскольку поло- совой фильтр 3 и усилитель 4 выполнены с пренебрежимо малым фазовым набегом, то К - скал рна величина);where dCr (t) dll (t); K is the total transmission coefficient of the band-pass filter 3 and amplifier 4 (since the band-pass filter 3 and amplifier 4 are made with a negligible phase shift, then K is the scalar value);
ViVi
IU.I IU.I
ЕоYeo
k2+Q2Hk2 + Q2H
- модуль ко- module to
1 +Q2 эффициента передачи балансного моста 2.1 + Q2 transmission efficiency of balanced bridge 2.
- еJ - ar«9Q фазоаый - eJ - ar "9Q phase
множитель коэффициента передачи балансного моста 2.ratio of the transfer ratio of the balanced bridge 2.
Фазовый детектор 7, фазовращатель 11, фильтр 8 нижних частот и реэистивный элемент 13 с измен емым значением со- противлени компенсируют сигнал разбаланса моста по активной составл ющей имитанса исследуемого двухполюсника 10 относительно активной части имитанса эталонного двухполюсника 9. Фазовращатель 11 обеспечивает задержку сигнала генератора 1 на величину arctg Q, При этом фазовый детектор 7 осуществл ет сравнение по фазе сигнала генератора 1 и сигнала с выхода усилител 4. Выходной сигнал фазового детектора 7 после выделени низкочастотной составл ющей фильтром 8 нижних частот поступает на вход резистизного элемента 13 с измен емым значением сопротивлени . Равенство нулю сигнала на выходе фазового детектора 7 наступает, когда его входные сигналы наход тс в квадратуре, а это обеспечиваетс при балансе моста по активной составл ющей имитансов двухполюсников 10 и 9. В резуль- тате дл двухполюсников, имитанс которых вл етс преимущественно реактивным (конденсаторы, катушки индуктивности) - Q 1, или активным (резисторы) - Q 1, св зь флуктуационных частей сигнала и имитанса измер емого двухполюсника 10 имеет вид:The phase detector 7, the phase shifter 11, the low-pass filter 8 and the resistive element 13 with a variable resistance value compensate for the unbalance signal of the bridge in the active imitation component of the two-terminal 10 under consideration with respect to the active part of the reference two-terminal 9. The phase-shifter 11 provides a delay of the generator 1 signal the value of arctg Q; In this case, the phase detector 7 compares the phase of the signal of the generator 1 and the signal from the output of the amplifier 4. The output signal of the phase detector 7 after selecting a low frequency hydrochloric moiety lowpass filter 8 is input to rezistiznogo element 13 with variable-resistance value. The zero signal of the output of the phase detector 7 occurs when its input signals are in quadrature, and this is ensured with the bridge balance on the active component of the two-terminal imbuances of 10 and 9. As a result, for two-terminal networks whose simulation is predominantly reactive (capacitors , inductance coils) - Q 1, or active (resistors) - Q 1, the connection of the fluctuation parts of the signal and the imitation of the measured two-terminal 10 is:
2Q ki б iT(t) Q dbi (t) + j (5 ai (t).2Q ki b iT (t) Q dbi (t) + j (5 ai (t).
Демодул тор 5 обеспечивает подавление сигнала с несущей частотой оь и выде- л ет флуктуационные составл ющие квазигармонического сигнала 1Г(т) вблизи несущей. Демодул ционные флуктуационные компоненты сигнала IT (t) нз выходах демодул тора 5 равны:The demodulator 5 provides the suppression of the signal with the carrier frequency ob and extracts the fluctuation components of the quasiharmonic signal 1G (t) near the carrier. The demodulation fluctuation components of the signal IT (t) in the outputs of demodulator 5 are equal to:
М0 M0
1 (о-Йгту-т Тр )1 (o-Ygtu-t Tr)
где Ко т - коэффициент передачиwhere Ko t - transfer ratio
f Т t рf T t p
демодул тор 5 дл синфазной (амдлитуд- ной) ф уктуациониой части сигнала l/(t);demodulator 5 for the in-phase (am- plitude) f uctuation part of the signal l / (t);
- коэффициент передачи- transfer coefficient
демодул тора 5 дл кв5дратурной(фазо- вой) флуктуацмокной части сигнала IT (t);demodulator 5 for the quadrature (phase) fluctuating part of the signal IT (t);
Т т-1 ,П - полоса режекторногоT t-1, P - notch band
Л. tflf i iL. tflf i i
фильтра нз входе демодул тора 5; 5iT()); V0(t) Ko UF| - -iL-dVoO);filter in the input of the demodulator 5; 5iT ()); V0 (t) Ko UF | - -iL-dVoO);
vi(t) KihTi ).vi (t) KihTi).
Если в качестве регистратора 6 использовать два анализатора спектра, то нэ их выходах формируютс сигналы, пропорциональные спектоэльным плотност м сигналов на выходах демодул тора 5 lV0(F)iiVi(F) I .If two spectrum analyzers are used as the recorder 6, then the signals that are proportional to the spectral density of the signals at the outputs of the demodulator 5 lV0 (F) iiVi (F) I are formed at their outputs.
При этом спектрал ьн ые пг отнести флуктуации активной и реактивной составл ющих имитанса измер емого двухполюсника 10 св заны с выходными сигналами демодул тора 5 следующим образом:In this case, the spectral pg attributed fluctuations of the active and reactive components of the imitance of the measured two-port 10 are associated with the output signals of the demodulator 5 as follows:
(F)mrr-v ( аь (р)(р (F) mrr-v (ab (p) (p
Учитыва , что ki .. с ,Considering that ki .. s,
toIN totoIN to
(р)(R)
дЬ1(р)(Р).d1 (p) (p).
Если измер емым двухполюсником вл етс конденсатор.то If the measured bipolar is a capacitor.
5ai(F)dgi(F)(F)5ci(F), где dgi (F )и dci (F )-спектральные плотности относительных флуктуации проводимости и емкости конденсатора.5ai (F) dgi (F) (F) 5ci (F), where dgi (F) and dci (F) are the spectral densities of relative fluctuations of conductivity and capacitor capacitance.
Если измер емым двухполюсником вл етс катушка индуктивности, то dai(F)5n(F),5bi(F)dLi(F), где д п (F )и d Ц (F )- спектральные плотности относительных флуктуации сопротивлени потерь и индуктивности катушки.If the two-pole device being measured is an inductance coil, then dai (F) 5n (F), 5bi (F) dLi (F), where dn (F) and d C (F) are the spectral densities of the relative fluctuations of the loss resistance and inductance of the coil .
Дл двухполюсников, имитанс которых вл етс преимущественно активным (резисторы )- Q 1, измерение флуктуации компонент имитансов осуществл етс аналогично.For two-port networks, the imitation of which is predominantly active (resistors) is Q 1, the measurement of fluctuations of the components of the simulations is carried out in a similar way.
Выбор индуктивной или емкостной модели эталонного двухполюсника зависит от технической реализации и его номинала.The choice of the inductive or capacitive model of the reference two-port depends on the technical implementation and its nominal value.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894635421A SU1620949A1 (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Device for measuring fluctuations of components of two-terminal network simulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894635421A SU1620949A1 (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Device for measuring fluctuations of components of two-terminal network simulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1620949A1 true SU1620949A1 (en) | 1991-01-15 |
Family
ID=21421874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894635421A SU1620949A1 (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Device for measuring fluctuations of components of two-terminal network simulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1620949A1 (en) |
-
1989
- 1989-01-10 SU SU894635421A patent/SU1620949A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1187091,кл. G 01 R 23/00, 1984. Авторское свидетельство СССР М 251085. кл. G 01 R 19/02, 1966. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3946328A (en) | Functionally tunable active filter | |
US3800218A (en) | R. f. impedance bridge for measuring reflection coefficient | |
US4307267A (en) | Testing loaded transmission lines | |
CN108535539A (en) | A kind of electric energy meter and its AFE(analog front end) meeting IR46 standards | |
USRE29529E (en) | Equalization circuit | |
US5300878A (en) | Swept signal analysis instrument and method | |
US5053697A (en) | Input circuit for an electrical energy meter | |
US2753526A (en) | Transmission line distortion correction | |
SU1620949A1 (en) | Device for measuring fluctuations of components of two-terminal network simulator | |
US3976958A (en) | R-C signal dividers and signal filters | |
US1645618A (en) | Method and apparatus for measuring transmission delay | |
Martin et al. | Optimum design of active filters using the generalized immittance converter | |
US3993959A (en) | Second-order canonical active filter | |
US4241428A (en) | Line compensated seismic amplifier | |
CN208432658U (en) | A kind of electric energy meter and its AFE(analog front end) meeting IR46 standard | |
US2294941A (en) | Null type meter and method | |
JPH11355180A (en) | Method for determining dc attenuation and lower break frequency of equalizer for cable, attenuation equalizer for cable, attenuation equalizer, method for determining respective component values of equalizer and cable assembly | |
JP2993822B2 (en) | Line characteristics measurement device | |
US4063187A (en) | Equalizer circuit | |
Rahman et al. | A TRA bridge technique for in-circuit impedance measurement | |
Hou et al. | Universal cascadable current-mode biquad using only four CCIIs | |
US4245202A (en) | Floating gyrator having a current cancellation circuit | |
Ansari et al. | A novel direct reading active-RC system for measurements of in-circuit, discrete, and incremental capacitances | |
US2813157A (en) | Single frequency transmission lineup for amplifiers | |
US4217562A (en) | Equalizer networks providing a bump shaped response |