SU1622831A1 - Калибратор нелинейных искажений - Google Patents

Description

1

(21)4443572/21

(22)20.06.83

(46) 23.01.91. Бкш. № 3 (72) О.Н.Величко

(53)621.317 (038.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1337806, кл. G 01 R 23/20, 1987.

Авторское свидетельство СССР № 1420543, кл. G 01 R 23/20, 1983.

(54)КАЛИБРАТОР НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

(57)Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  настройки и поверки измерителей нелинейных искажений.Цель

изобретени  - расширение функциональных возможностей, достигаетс  за счет формировани  сигналов как с заданным коэффициентом гармоник, так и с заданным коэффициентом интермодул ционных искажений. Калибратор содержит генератор 1, детекторы 2 и 9 средних значений, цифроаналоговые преобразователи 3 и 11, сумматоры Аи 12, делителв 5 частоты, умножитель 6 частоты, посто нные запоминающие устройства 7 и 13, фильтры 8 и 14 нижних частот и аттенюаторы 10 и 15. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

оэ

ГчЭ Ю

оо со

J162

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к технике измерени  нелинейных искажений электрических сигналов.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет дополнительного формировани  выходных сигналов с заданными значени ми коэффициента интермодул иион- ных искажений ().

I На фиг.1 представлена структурна  схема калибратора; на фиг.2 - структурна  схема умножител  частоты.

Калибратор содержит генератор 1, выход которого подключен через детектор 2 средних значений (СЗ) к входу опорного напр жени  перемножающего цифроаналогового преобразовател  (ЦАП) 3, к первому входу сумматора 4, через последовательно соединенные делитель 5 частоты, умножитель 6 частоты, посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 7, ЦАП 3 и фильтр нижних частот (ФНЧ) 8 к второму входу сумматора ч, выход которого подключен к первому выходу калибратора,через детектор 9 СЗ и аттенюатор 10 - к входу опорного напр жени  перемножающего ЦАП 11, а также к первому входу сумматора 12, второй вход которого подключен к второму выходу умножител  6 частоты через последовательно соединенные ПЗУ 13, ЦАП 11, ФНЧ 14 и аттенюатор 15, а выход  в- л етс  вторым выходом калибратора. Умножитель 6 частоты содержит последовательно соединенные фазовый детектор 16, ФНЧ 17, генератор,управл емый напр жением, (ГУН) 18, счетчи ки 19 и 20, причем второй выход счетчика 19  вл етс  вторым выходом умножител , первый выход счетчика 20 подключен к второму входу фазового детектора 16, а второй его выход  в- л етс  первым выходом умножител .

Калибратор работает следующим образом .

Синусоидальный сигнал частотой fj с выхода генератора 1 поступает на вход делител  5 частоты, где преобразуетс  в импульсы пр моугольной формы с частотой следовани , равной , где М - коэффициент делени  частоты делител  5. С выхода делител  5 частоты пр моугольные импульсы поступают на вход цифрового умножител  6 частоты с применением фазовой автоподстройки частоты (фиг.2).

Сигнал с выхода ГУН 18 имеет часоту следовани  N , где N - коффициент делени  счетчиков V9 и 20, оторый выбираетс  исход  из заданой точности формировани  сигналов с омощью ЦАП 3 и 11. На выходах счетиков 19 и 20 формируютс  двоичные -разр дные коды. Код на выходах счетчика 19 измен етс  с тактовой

л

астотой N и  вл етс  адресным л  ПЗУ 7, с выходов которого с пе , W , риодом частоты г --- г на цифро- .

вые входы ПАП 3 поступают N значений двоичного Р-разр дного кода синусоидального сигнала, записанных по соответствующим адресам n-разр дного кода . Значени  Р-разр дного кода представл ют в цифровом виде значени  амплитуды формируемого синусоидального сигнала в каждой из N точек дискретизации .

На выходе ЦАП 3 Формируетс  ступенчатый аналоговый сигнал, аппроксимирующий синусоидальный сигнал частотой который сглаживаетс  с помощью ФНЧ 8 дл  устранени  паразитных составл ющих с тактовой частотой и ее комбинаци ми с информативным сигналом . Частота среза ФНЧ 8 выбираетс  равной 2 f . Амплитуда синусоидального сигнала на выходе ФНЧ 8 устанавливаетс  равной амплитуде синусоидального сигнала с выхода генератора 1 с помощью детектора 2 СЗ.Эти синусоидальные сигналы суммируютс  в сумматоре 4 с одинаковыми коэффициентами .

Код на выходах счетчика 20 измен етс  с тактовой частотой и  вл етс  адресным дл  ПЗУ 13, с выходов которого с периодом частоты Nf, равной Mf, на цифровые входы ЦАП 11 поступают N значений двоичного Р-разр дного кода сигнала с заданным спектром. Этот сигнал представл ет собой, например, сумму убывающих гармоник с частотами ), где п 1, 2, 3,..., К; К - номер максимальной гармоники.

На выходе ЦАП 11 Формируетс  ступенчатый аналоговый сигнал, который сглаживаетс  с помощью ФНЧ .Частота среза ФНЧ 14 выбираетс  равной K(f -f ). Среднеквадратическое значение (СКЗ) напр жени  выходного сигнала ФНЧ 14 устанавливаетс  равным СКЗ напр жени  с выхода сумматора 4

с помощью детектора 9 СЗ. Применение детектора СЗ вместо детектора СКЗ обусловлено тем, что спектр сигнала с выхода сумматора 4 посто нный и содержит две равноамплитудные составл ющие , поэтому можно внести фиксированную поправку по уровню этого сигнала.

Сигнал с выхода ФНЧ 14 через аттенюатор 15 с коэффициентом передачи К., подаетс  на второй вход сумматора 12, на первый вход которого подаетс  сигнал с выхода сумматора 4. Уровень напр жени  сигнала на выходе ФНЧ 14 определ етс  коэффициентом передачи аттенюатора 10, равным

412

Частоты f и f.

синусоидальных

сигналов выбираютс  близкими в пределах от 20 Гц до I кГц. Их соотношение равно

f,/ffc N/M.

Сформированный на втором выходе ка-гибратора сигнал имеет значение коэффициента , определ емое выражением

IW

100,

где

и и

иг

СКЗ напр жени  сигнала комбинационных составл ющих;

СКЗ напр жени  суммы сигналов U И Uj..

СКЗ напр жений U и устанавливаютс  равными между собой с помощью установлени  необходимого коэффициента передачи детектора 9 СЗ. При этом выражение (I) имеет вид

К

им

К01 КШ

100,

т.е. значение коэффициента Кии однозначно определ етс  значени ми коэффициентов передачи Kq и КЯ2 аттенюаторов 15 и 10 соответственно. Коэффициент К ц измен ет значение коэффициента У-ам внутри декады, а коэффициент Кд2 ДекаДноРежим работы устройства можно реализовать при следующих услови х. Коэффициент делени  делител  5 частоты устанавливаетс  равным единице, в ПЗУ 7 имеетс  записанный код нулевого значени  амплитуды на выходе ДАЛ 3 по всем К адресам, коэффициент делени  счетчика 19 устанавливаетс  равным единице, а в ПЗУ 13 имеетс 

5

0

записанный цифровой эквивалент сигнала , имеющего все, кроме первой,гармонические составл ющие. В результате этого на втором выходе калибратора сформирован сигнал с заданными значени ми коэффициента гармоник, определ емыми значени ми коэффициентов передачи К и К аттенюаторов 10 к 15.

Кроме того, на первом выходе калибратора в первом режиме работы устройства формируетс  сигнал,имеющий пе равноамплитудные гармоники с «агтотами f, и f - . Его можно использовать в качестве тестового CHI- нале дл  измерителей интермодул ционных искажений.

Таким образом, предлагаемый калибратор позвол ет дополнительно формировать сигналы с заданными значени ми коэффициента , а также тестовый сигнал дл  измерителей нелинейных искажений.

25

35

40

Claims (2)

1. Калибратор нелинейных искажений , содержащий генератор, последова30 тельно соединенные умножитель частоты , посто нное запоминающее устройство ,, первый цифроаналоговыи преобразователь , а также первый и второй аттенюаторы и перчый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого аттенюатора, а выход соединен с выходом калибратора, выход второго аттенюатора соединен с опорным входом цифроаналогового преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью расширени  Лункциональ- ных возможностей, в него введены последовательно соединенные второе посто нное запоминающее устройство,вто45 РОЙ цифрозналоговый преобразователь, первый фильтр нижних чстот, второй сумматор, а также первый и второй детекторы средних значений,второй Фильтр нижних частот и делител. час50 тоты, выход которого соединен L входом /множител  частоты, а вход подсоединен к первому входу второго сумматора, к выходу генератора и через первый детектор средних значений

55 к опорному входу второго цифроаналогового преобразовател , выход второго сумматора соединен с первым выходом калибратора, вторым входом первого сумматора и через второй детектор

средних значении с входом второго аттенюатора , причем вход второго посто нного запоминающего устройства соединен с вторым выходом умножител  частоты, выход второго сЪильтра нижних частот соединен с входом первого аттенюатора, а вход - с выходом первого цифроаналогового преобразовател .

77

76

Фиг. 2

2. Калибратор по п.I, отличающийс  тем, что умножитель частоты выполнен в виде последовательно соединенных первого счетчика фазового детектора, третьего фильтра нижних частот, управл емого генератора и второго счетчика, первый выход которого соединен с входом первого счетчика, а второй выход - с вторым выходом умножител  частоты.

79

I

20