Патент на изобретение №2384853

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ С ГЕНЕРИРОВАНИЕМ ПОЛЯРНОГО СИГНАЛА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники, в частности к измерению нелинейных искажений. Устройство содержит операционный усилитель, охваченный ООС, его инвертирующий вход связан с выходом дифференциального усилителя, а его неинвертирующий вход подключен к подвижному контакту первого потенциометра. Автономный источник питания операционного усилителя подключен к месту соединения резисторов делителя сигнала, соединенных с выходом и с инвертирующим входом дифференциального усилителя. Выход операционного усилителя является выходом измерителя нелинейных искажений, а выход дифференциального усилителя связан с входом измерителя нелинейных искажений через второй потенциометр, и к его подвижному контакту подключен измеритель эффективных значений. Технический результат заключается в устранении зависимости от частоты величины фазового сдвига в усилителе-фазовращателе.

Изобретение относится к области измерительной радиотехники и является усовершенствованием измерителя нелинейных искажений по а.с. 1218339, М.кл. G01R 23/20 с приоритетом от 15.03.1986 года. В нем величину нелинейных искажений регистрирует измеритель эффективных значений, а при отсутствии между выходом и входом измерителя объекта измерений он генерирует сигнал как звуковой генератор, в котором дифференциальный усилитель с мостом Вина охвачен положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями

Недостатком является зависимость в нем от частоты величины фазового сдвига в усилителе-фазовращателе 7. Авторским замыслом является устранение недостатка.

Для этого введен операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, его инвертирующий вход связан с выходом диференциального усилителя, а его неинвертирующий вход подключен к подвижному контакту первого потенциометра, присоединенного к выходу дифференциального усилителя и к месту соединения между собой элементов последовательной ветви моста Вина. Автономный источник питания операционного усилителя подключен к месту соединения резисторов делителя сигнала, соединенных с выходом и инвертирующим входом дифференциального усилителя. Выход операционного усилителя является выходом измерителя нелинейных искажений, а выход дифференциального усилителя связан с входом измерителя нелинейных искажений через второй потенциометр и к его подвижному контакту подключен измеритель эффективных значений.

Резисторы отрицательной обратной связи выбраны такими, что коэффициент усиления операционного усилителя равен трем, и рассматривается режим, когда вход измерителя нелинейных искажений подключен к его выходу. В положении подвижного контакта первого потенциометра, когда он близок к выходу дифференциального усилителя, синусоидальный сигнал на подвижном контакте второго потенциометра не имеет сдвига по фазе и перемещениями его подвижного контакта регулируют амплитуду нефазосмещенного сигнала в положительной и в отрицательной областях его величин. В ином положении подвижного контакта первого потенциометра, когда он перемещен ближе к месту соединения между собой элементов последовательной ветви моста Вина, благодаря дифференциальному усилению операционным усилителем сигналов – с выхода дифференциального усилителя и с места соединения между собой подключенного к выходу дифференциального усилителя резистора и конденсатора в мосте Вина на выходе операционного усилителя на любой частоте присутствует смещенный более чем на 90 градусов синусоидальный сигнал. Это позволяет на выходе измерителя получать на любой частоте сигналы с не зависящей от частоты фазой, изменяемой в неограниченных пределах. Таким образом, в промежуточных положениях подвижных контактов первого и второго потенциометров с помощью первого потенциометра регулируют фазу, а с помощью второго – амплитуду сигнала на выходе измерителя нелинейных искажений с генерацией полярного сигнала. В положении, когда вход и выход измерителя соединены, измеряют его собственные, вносимые им нелинейные искажения.

Подключив же к его выходу вход, а к входу – выход объекта измерений, раздельно подбирая фазу и амплитуду, получают с помощью первого и второго потенциометров на измерителе эффективных значений минимальные показания, представляющие собой нелинейные искажения, вносимые подключенным объектом. Соотнося же минимальные показания с максимальными показаниями измерителя эффективных значений, которые можно отнести к калибровочным, определяют в процентах величину нелинейных искажений, вносимых подключенным объектом.

Формула изобретения

Измеритель нелинейных искажений с генерацией полярного сигнала, в котором дифференциальный усилитель с мостом Вина охвачен положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями, отличающийся тем, что введен операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, его инвертирующий вход связан с выходом дифференциального усилителя, а его неинвертирующий вход подключен к подвижному контакту первого потенциометра, присоединенного к выходу дифференциального усилителя и к месту соединения между собой элементов последовательной ветви моста Вина, автономный источник питания операционного усилителя подключен к месту соединения резисторов делителя сигнала, соединенных с выходом и с инвертирующим входом дифференциального усилителя, выход операционного усилителя является выходом измерителя нелинейных искажений, а выход дифференциального усилителя связан с входом измерителя нелинейных искажений через второй потенциометр, и к его подвижному контакту подключен измеритель эффективных значений.