Патент на изобретение №2389034

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ПОЛЯРНЫМ СИГНАЛОМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области радиоизмерительной технике, 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 входом измерителя нелинейных искажений, а выход дифференциального усилителя связан с входом измерителя нелинейных искажений через второй потенциометр, а 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. При отсутствии между выходом и входом измерителя объекта измерений он генерирует сигнал как звуковой генератор, содержит мост Вина и дифференциальноый усилитель, охваченный положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями. Величину нелинейных искажений регистрирует измеритель эффективных значений

Недостатком является влияние частоты на величину фазового сдвига, вызванное усилителем-фазовращателем 7. Авторским замыслом является устранение недостатка.

Для этого дополнительно параллельно первой последовательной ветви из резисторов и конденсаторов в мост Вина введена вторая аналогичная ветвь, в которой резисторы и конденсаторы сменены местами, а в качестве параллельной ветви из резисторов и конденсаторов моста Вина использована лестница, составленная из подобранных резисторов и конденсаторов. Также введен первый операционный усилитель, охваченный через первый потенциометр регулируемой отрицательной обратной связью с коэффициентом не более чем шесть, инвертирующий вход которого связан с выходом дифференциального усилителя, а неинвертирующий вход соединен с подвижным выводом второго потенциометра, подключенного к местам соединений резисторов и конденсаторов в первой и во второй последовательных ветвях моста Вина. Автономный источник питания первого операционного усилителя подключен к входу моста Вина. Также введен второй операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого связан с выходом первого операционного усилителя, а неинвертирующий вход подключен к общему проводу. К выходам первого и второго операционных усилителей подключен третий потенциометр, подвижный контакт которого – выход измерителя нелинейных искажений с регулируемым полярным сигналом. Дополнительно введен четвертый потенциометр, соединенный с выходом дифференциального усилителя и с входом измерителя нелинейных искажений, к подвижному контакту которого подключен измеритель эффективных значений.

При соединении выхода измерителя нелинейных искажений с его входом в средних положениях второго потенциометра синусоидальный сигнал на подвижном контакте третьего потенциометра не имеет сдвига по фазе. При этом перемещениями подвижного контакта первого потенциометра регулируют нефазосмещенный сигнал. В крайних же положениях подвижного контакта второго потенциометра благодаря дифференциальному усилению первым и вторым операционными усилителями сигналов с коэффициетами соответственно три и один, на их выходах на любой частоте присутствуют смещенные на 90 градусов синусоидальные сигналы с взаимно противоположными фазами. При этом перемещениями подвижного контакта первого потенциометра регулируют фазосмещенный сигнал, в положительной или в отрицательной полуплоскостях – коэффициенты усиления в первом операционном усилителе менее или более чем три. В промежуточных положениях подвижных контактов первого и второго потенциометров, а также с помощью третьего потенциометра это позволяет получать на выходе измерителя на любой частоте сигналы с полярно, независимо регулируемыми амплитудой и фазой. Подключив же к выходу измерителя вход объекта измерений нелинейных искажений, а к входу измерителя – его выход, с помощью потенциометров добиваются минимальных показаний измерителя эффективных значений – с помощью четвертого потенциометра это можно получать в разных положениях регулятора уровня, если объект измерений – это усилитель. Это нелинейные искажения, вносимые в синусоидальный сигнал объектом измерений. При его отсутствии измеритель нелинейных искажений генерирует калибровочный сигнал, и, соотнося с ним величину нелинейных искажений, можно вычислять их проценты, а соединив вход измерителя нелинейных искажений с его выходом, можно измерить его собственные искажения.

Формула изобретения

Измеритель нелинейных искажений с регулируемым полярным сигналом, содержащий мост Вина с положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями, отличающийся тем, что дополнительно параллельно первой последовательной ветви из резисторов и конденсаторов в мост Вина введена вторая аналогичная ветвь, в которой резисторы и конденсаторы сменены местами, а в качестве параллельной ветви из резисторов и конденсаторов моста Вина использована лестница, составленная из подобранных резисторов и конденсаторов, также введен первый операционный усилитель, охваченный через первый потенциометр регулируемой отрицательной обратной связью с коэффициентом не более чем шесть, инвертирующий вход которого связан с выходом дифференциального усилителя, а неинвертирующий вход соединен с подвижным выводом второго потенциометра, подключенного к местам соединений резисторов и конденсаторов в первой и во второй последовательных ветвях моста Вина, автономный источник питания первого операционного усилителя подключен к выходу дифференциального усилителя, и введен второй операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого связан с выходом первого операционного усилителя, а неинвертирующий вход подключен к общему проводу, к выходам первого и второго операционных усилителей подключен третий потенциометр, подвижный контакт которого – выход измерителя нелинейных искажений с регулируемым полярным сигналом, дополнительно введен четвертый потенциометр, соединенный с выходом дифференциального усилителя и с входом измерителя нелинейных искажений, к подвижному контакту которого подключен измеритель эффективных значений.