SU918877A1 - Устройство дл измерени коэффициентов нелинейности четырехполюсника - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВНЕЛИНЕЙНОСТИ ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКА

I

Изобретение относитс  к радиотехническим измерени м и может быть, использовано дл  измерени  коэффициентов нелинейности (коэффициентов гармоник , коэффициентов комбинационных состайл ющих) четырехполюсников (например транзисторов, интегральных усилительных схем на транзисторах, предназначенных дл  многоканальной телефонной св зи, кабельного телевидени ) .

Известно устройство дл  измерени  коэффициентов нелинейности четырехполюсника , которое содержит генератор испытательного сигнала, соединенный со входом исследуемого четырехполюсника , выход которого через двухпозиционный переключатель соединен в первом положении этого переключател  с вольтметром эффективных значений , во втором положении - с тем же вольтметром, но через активный полосовой фильтр Ы,

Недостатками известного устройства  вл ютс  высока  погрешность измерени  и сравнительно малый линейный динамический диапазон измерени ,поскольку измерительным прибором (вольт метром эффективных значений) на выходе устройства измер ют как уровень основного тона, так и саму целинейную составл ющую, котора  в р де случаев может быть на 100-110 дБ ниже основного тона.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  коэффициентов нелинейности четырех(1Олюсника , которое содержит два генератора , которые подключены к двум входам сумматора через выключатели. Выход сумматора подключен через ис- . следуемый четырехполюсник, ко входу магазина сопротивлений, характеризуемого коэффициентом затухани  а и ко входу полосового фильтра с коэффициентом затухани  , настроенного на выделение исследуемой нелинейной составл ющей k-ro пор дка. Кроме того, имеетс  измерительный прибор, который через двухпозиционный переключатель соедин ют а первом положении с выходом магазина сопротивлений , во -BTQpoM положении с выходом полосового фильтра z, Устройство работает следующим образом. Сначала от двух генераторов испы тательного сигнала через выключатели поданэт сигналы, равные по амплитуде , на исследуемый четырехполюсни Во втором положении двухпозиционног переключател  на выходе, устройства измер ют амплитуду выделенной нелинейной составл ющей. Отключают выключателем подачу сигнала одного из генераторов. Переключают двухпозиционный переключатель в первое положение. Подбирают затухание а магазина сопротивлений так, чтобы амплитуда сигнала на измерительном приборе на частоте второго генератора равн лась амплитуде исследуемо нелинейной (комбинационной) состав л ющем. Определ ют коэффициент комбинационной составл ющей k-ro по р дка по формуле ср Зц, Недостатком устройства  вл етс  сравнительно низка  точность измерени , поскольку результирующа  погрешность измерени  зависит от равномерности амплитудно-частотной характеристики используемого измерительного прибора, от точности калиб ровки магазина сопротивлений, от погрешности измерени  затухани  тотно-избирательного полосового фильтра, а также от точности зада .ни  и стабильности частот генераторов испытательного сигнала (уход какой-либо частоты испытательного сигнала может приводить к измерению нелинейной составл ющей уже с други затуханием aqj фильтра из-за неидеал ности избирательных свойств фильтра что в данном случае, как видно из формулы (1), увеличивает погрешност измерени  коэффициентов нелинейност Цель изобретени  - повышение точ ности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  измерени  коэффициентов нелинейности четырехполюсника , содержащем измерительный прибо и два генератора испытательного сигнала , один из которых подключен через выключатель к первому входу сумматора, выход которого соединен с полосовым фильтром через исследуемый четырехполюсник , второй генератор подключен к второму входу сумматора через модул тор , а выход полосового фильтра непосредственно соединен с измерительным прибором. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства дл  измерени  коэффициентов нелинейности (гармоник, комбинационных составл ющих); на фиг. 2а спектрограмма , соответствующа  сигналу на входе четырехполюсника при измерении нелинейной составл ющей; на фиг.26 - то же, соответствующа  сигналу на выходе четырехполюсника при измерении нелинейной составл ющей; на фиг. 2в - то же, соответствующа  сигналу на выходе полосового фильтра при измерении нелинейной составл ющей; на фиг. 2г - то же, соответствующа  сигналу на входе четырехполюсника при калибровке по продукту модул ции; на фиг.2д то , соответствующа  сигналу на выходе четырехполюсника при калибровке по продукту модул ции; на фиг.2е то же, соответствующа  сигналу на выходе полосового фильтра при калибровке по продукту модул ции. Устройство дл  измерени  коэффициентов нелинейности четырехполюсника содержит первый генератор 1 испытательного сигнала, соединенный через выключатель 2 с первым входом сумматора 3, второй генератор k испытательного сигнала, соединенный через модул тор 5 со вторым входом сумматора 3. Модул тор 5 выполнен в виде модулируемого элемента 6,управл емого через выключатель 7 генератором 8 модулирующиас колебаний. Выход сумматора 3 соединен со входом исследуемого четырехполюсника 9, выход которого св зан с полосовым фильтром 10 и измерительным прибором 11, в качестве которого может быть использован спёктроанализатор. Дл  удобства анализа результатов измерени  на выходе или входе четырехполюсника 9 включен измеритель 12 сигнала на основной частоте. Устройство работает следующим образом. С помощью выключател  2 соедин ют генератор 1 с первым входом сумматора 3. С помощью выключател  7 отключают генератор В модулирующих колебаний от модулируемого элемента 6, при этом сигнал второго генератора k поступает непосредственно на второй вход сумматора 3. Мощности сигналов генераторов I и Ц складываютс  на сумматоре 3. С выхода сумматора- 3 испытательные сигналы на- частотах ( и 2. с равной амплитудой подают на исследуемый четырехполюсник (см. фиг.2а).На выходе полосового фильтра 10 с помощью измерительного прибора 11 измер ют мощность Р комбинационной нелинейной составл ющей (см.фиг.2в), например, на частоте нелинейной составл ющей третьего пор дка (, Затем отключают с помощью выключател  2 генератор 1. Модулируют по ампли-. туда сигнал от генератора Ц путем ПС ключени  генератора 8 модулирующих , колебаний выключателем 7 к модулируемому элементу 6. Причем частоту модул ции желательно выбрать равной в данном случае (fj -f), таки образом чтобы частота продукта модул ции и комбинированной составл ющей совпадали. Затем измер ют мощность продукта модул ции Р| (см.фиг, 2е) на вЫходе полосового фильтра 10 тем же измерительным прибором 11. Определ ют коэффициент комбинационных составл ющих дл  случа  двухполосной модул ции (см. фиг. 2г) по формуле

М,, 10 Ig

м где N - коэффициент модул ции в

децибеллах;

Рц и МОЩНОСТИ комбинационной .. . составл ющей и продукта модул ции соответственно. Таким образом, продукт модул ции прин т за уровень сигнала калибровки , а коэффициент нелинейности измер етс  по отношению нелинейной составл ющей и продукта модул ции, соответствующих одной частоте.

Эффективность предлагаемого устройства заключаетс  в улучшении качества -измерени , а именно в увеличении его точности. В предлагаемом устройстве в св зи с тем, что нелинена  составл юща  и пр.одукт модул ции

измер ют на одной частоте, исключаетс  вли ние.погрешностей измерени  затухани  полосового фильтра, а также затухани  магазина сопротивлений на результирующую погрешность измерени . Снижаютс  требовани  к равномерности амплитудно-частотной характеристики измерительного прибора, стабильности частот задающих генераторов, в результате чего, кроме дополнительного уменьшени  погрешности, упрощаютс  некоторые элемент}) конструкции (например , измерительного прибора, генераторов ), используемые в устройстве.

Кроме того, в предлагаегюм устройстве отсутствует необходимость коммутации .на выходе четырехполюсника,так как полосовой фильтр непосредственно подсоединен к .измерительному прибору , что позвол ет исключить возможность вь1хода из стро  испытуемого объекта (транзистора) за счет рассогласовани , упрощает процесс измерени , повышает его производительность.

Claims (2)

1.Трунов А.И. Сравнительна  оценка погрешностей фильтрового и конпенIсационно-фильтрового методов измерени коэффициента нелинейных искажений. Измерительна  техника, 1975, К Ю. с ..

2.Кушнир Ф.В. и др. Измерени  в технике св зи. М., Св зь, 1976, с, 225 (прототип).«

7ff

//

фуг. /

ф1/г. Z