Формирователь сигнала с заданным значением коэффициента нелинейных искажений

 

Изобретение относится к радиотехническим измерениям ,в частности, к устройствам формирования сигналов, калиброванных по коэффициенту нелинейных искажений. Изобретение может быть использовано для калибровки и проверки измерителей нелинейных искажений и других устройств. Формирователь сигналов содержит входной повторитель 1, односторонний диодный ограничитель 2, тиристор 3, дифференциальный делитель 4, выходной повторитель 5, дифференциатор 6, нуль-компаратор 7, повторитель 8, резисторы 9, 10 и 11, усилитель 12, общую шину 13. В предложенном формирователе в результате ограничения синусоидального сигнала по моментам перехода через ноль его производной значительно расширяется частотный спектр формируемого сигнала, а величина коэффициента нелинейных искажений определяется функционально по коэффициенту деления дифференциального делителя. 2 ил.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1472841

А1 (51) 4 G 01 R 23/20, H 03 К 5/О1

ВИЩ ;щц

ПЬтыт11 -;-:.„; „, ;;„ ;,, БйБЛ1 ° 1Д, „,,;„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4283423/24-21 (22) 27.05.87 (46) 15.04.89. Бюл. ¹ (71) Свердловское отделение Всесоюзного научно-исследовательского, проек тно го и и роек тно-кон с тру кто рско го

Ин ститута Тяжп ром эл ек тро и рое к т" (72) В. Е. Будницкий (53) 621.317. 757 (088. 8) (56) Авторское свидетельство .СССР

¹ 373640, кл. G 01 R 23/20, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 834589, кл. G 01 К 23/20, 1981. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ С ЗАДАНHbIN ЗНАЧЕНИЕМ КОЭФФИЦИЕНТА НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к радиотехническим измерениям, в частности к устройствам формирования сигналов, В калиб рова нных по ко эффицие н ту н елинейных искажений. Изобретение может быть использовано дпя калибровки и проверки измерителей нелинейных искажений и других устройств. Формирователь сигналов содержит входной повторитель 1, односторонний диодный or раничитель 2, тирис тор 3, дифференциальный делитель 4, выходной повторитель 5, дифференциатор 6, нуль-комларатор 7, повторитель 8, резисторы

9, 10 и 11, усилитель 12, общую шину

13. В предложенном формирователе в результате ограничения синусоидального сигнала по моментам перехода через ноль его производной значительно расширяется частотный спектр формируемого сигнала, а величина коэффициента нелинейных искажений определяется функционально по коэффициенту деления дифференциального делителя, 2 ил.

1472841

0 — — у 0

/ "

il в 1п 63 t — h gt < ——

04 Иt ь, Изобретение относится к технике радиотехнических измерений, в частности к устройствам формирования сигналов, калиброванных по коэффициенту нелинейньи искажений (КНИ),и может быть использовано для калибровки и проверки измерителей нелинейных искажений и других устройств.

Цель изобретения — расширение области применения за счет расширения частотного спектра формируемого сигнала., На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений, по- I5 ясняющие работу устройства.

Устрой ство соде ржит соединенные последовательно входной повторитель

1, односторонний диодный ограничитель

2, повторитель 8, выходом соединенно- 20 го с первым входом дифференциального делителя 4 напряжений, выход которого

) с ое дине н с вх одом вых одно го и ов то ри-теля 5, второй вход одностороннего диодного ограничителя 2 подключен к 25 выходу входного повторителя 1, к коьэрому подсоединены последовательно соединенные дифференциатор 6 и нулькомпаратор 7, выход ко-орого подключен к управляющему электроду тиристо- 30 ра 3. Усилитель 12 через первый резистор 9 связан с входом одностороннего диадного ограничителя 2, а через второй резистор 10 — с вь1ходом одностороннего диодного ограничителя 2, неинвертирующий вход усилителя 12 через третий резис-ор 11 соединен с общей шиной 13 устройства, а к инвертирующему входу усилителя 12 и его выходу подключены соответственно катод 40 и анод тиристора 3.

Куль-компаратор 7 формирует сигналы

О,, ограниченные, моментами переходов косинусоиды U через ноль . Эти ,:игналы отпирают тиристор 3 точно в течение второй половины отрицательной полуволны сигнала U обеспечивая требуемое ограничение синусоиды Ц .

Сигнал на выходе ограничителя 2 описывается следующим выражением:

Посг:". преобразования и суммироваия си;усоидальHbK и косинусоидальпых гармоник для каждой частоты получают следующий вид ряда Фурье для этого сигнала:.

f(t) = + — 4 + 9ii sin (Ы t+

1, 1

2 4ii

+ц,) + — „1S sin(2ut+cg ) +

1 г

3"«

1 1

+ — sin (Зсд t + (p ) + — sin(49+

2(i 3 ii

+ р„) + б sin (503 t + p<)

6

Вычислив численные значения амплитуд гармоник, получают

f (gt}= — + 0,7667 sin (Qt + (p, ) +

+ 0,2373 sin (2И t + (g ) +

+ 01591 sin (34) t + P ) +

+ 0,1061 sin (4z t + q,1) +

+ О 053 sin (5ыt +(g ) +..., а где lf„ = arctg P;

0 ф, = arctg 0,2122 =12

Ка делителе 4 дифференциально суммируются напряжения чистой синусоиды и ограничителя 2.

С учетом частей дифференциального делителя R o k u R (1-k) где R — полное сопротивление делителя; k — коэффициент его деления, получают напряжение на выходе устройства

R(.1-k)

Uü (1) sin Zt

Rk Г1 о — (— + 0 7667 sin (Qt + 12 ) +

R (2

+ 0,2373 sin (2 Qt + Lp ) +

+ 0,1591 sin (3 я t + ср,) +

+ О, I 061 sin (4 (at + Ц ) +

4 0,053 sin (5 Я . + (.р ) +...).

После суммирования амплитуд синусоид основной частоты получают выражение для выходного сигнала

1472841

k З„,»„(t) = — — + -11-0,4664k — 0,0878k sin (сй t + ср) 1.0,2373 sin (2 ы t + (g ) + 0 1591 sin (Зсд t + рз ) +

+ 0,1061 sin (4 t + (g ) + 0,053 sin (5И +С .) + ...).

Полученный КНИ выходного сигнала оп ределя ет ся выражением

k4О,2373 + 0,1591 + 0,1061 + 0,053 +

° 1007. =

k О, 3093

100Х.

Это выражение связывает KHH выход- 20 ного сигнала с коэффициентом деления

k делителя 4 и показывает, что КНИ выходного сигнала при данном гармоническом составе сигнала ограничителя определяется только величиной k.

В предлагаемом формирователе за счет о гранич ения синусоидальнаго сигнала по моментам перехода через ноль его производной значительно расширяется частотный спектр формируемого сиг- 30 нала, а величина КНИ определяется функционально по коэффициенту деления дифференциаль ног о делителя.

Формирователь сигналов с заданным значением коэффициента нелинейных искажений, содержащий последовательно соединенные входной повторитель, 40 односторонний диодный ограничитель, повторитель, выход которого соединен с первым входом дифференциального делителя напряжения, выход которого соединен с входом выходного пов- 45 торителя, второй вход дифференциаль- . ного делителя напряжения соединен с

Из этого выражения гидно, что в спектре сигнала имеются четные и нечетные гармоники.

Формула изобретения

I выходом входного повторителя, причем односторонний диодный ограничитель включает в себя три резистора и усилитель, инвертирующий вход усилителя через первый резистор соединен с входом, а через второй резистор — с выходом одностороннего диодного ограничителя, выход одностороннего диодного ограничителя соединен с выходом усилителя, неинвертирующий вход усилителя через третий резистор соединен с общей шиной устройства,:»ход устройства — с входом входного повторителя, а выход — с выходом выходного повторителя, о т л и ч а Ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения области применения за счет расширения частотного спектра формируемого сигнала, в него введены дифференциатор, нуль-компаратор и тиристор, причем к выходу входного повторителя подключены соединенные последовательно дифференциатор и нуль-компаратор, а к инвертирующему входу и выходу усилителя подключены соответственно анод и катод тиристора, управляющий электрод которого соединен с выходом нуль-компаратора.

1 47 2! 141

Составитель А. Игнатов

Редактор Л. Пчолинская Техред А. Кравчук- Корректор В,Романанко

Заказ 1705/45 Тираж 711 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101