Измеритель нелинейных искажений, генерирующий сигнал

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники, в частности к измерению нелинейных искажений. Дифференциальный усилитель с мостом Вина охвачен положительной и отрицательной обратной связями. Первый и второй операционный усилитель, охваченные отрицательной обратной связью, инвертирующими входами связаны с выходом и с инвертирующим входом дифференциального усилителя. К ним подключены резисторами соответственно первая и вторая цепи последовательной ветви моста Вина. К выходу дифференциального усилителя и к его инвертирующему входу соответственно подключены автономные источники питания первого и второго операционных усилителей. Их неинвертирующие входы соответственно соединены с подвижными контактами первой и второй частей сдвоенного потенциометра, включенных соответственно параллельно резисторам во второй и в первой цепях последовательной ветви моста Вина. Технический результат заключается в устранении зависимости от частоты величины фазового сдвига в усилителе-фазовращателе. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области измерительной радиотехники и является усовершенствованием измерителей нелинейных искажений по ранее поданным заявкам, а также по а.с. №1218339, М.Кл. G01R 23/20 с приоритетом от 15.03.1986 года. В последнем дифференциальный усилитель с мостом Вина охвачен положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями. Авторским замыслом является не зависящий от частоты фазовый сдвиг, упрощение параллельной ветви моста Вина.

Для этого дополнительно введены первый и второй операционные усилители, охваченные отрицательными обратными связями, их инвертирующие входы связаны соответственно с выходом и с инвертирующим входом дифференциального усилителя, к ним подключены резисторами соответственно первая и вторая цепи последовательной ветви моста Вина, к выходу дифференциального усилителя и к его инвертирующему входу соответственно подключены автономные источники питания первого и второго операционных усилителей, их неинвертирующие входы соответственно соединены с подвижными контактами первой и второй частей сдвоенного потенциометра, включенных соответственно параллельно резисторам во второй и в первой цепях последовательной ветви моста Вина, подключения выполнены так, что при смещении подвижного контакта во второй части сдвоенного потенциометра в сторону выхода дифференциального усилителя, с подключенным к нему резистором первой цепи, подвижный контакт в первой части сдвоенного потенциометра смещается в сторону места соединения между собой конденсатора и резистора во второй цепи, и наоборот - при смещении подвижного контакта в ней в сторону инвертирующего входа дифференциального усилителя, с подключенным к нему резистором второй цепи, подвижный контакт во второй части сдвоенного потенциометра смещается в сторону места соединения резистора и конденсатора в первой цепи, к выходам первого и второго операционных усилитей подключен второй, не сдвоенный потенциометр, его подвижный контакт соединен с неинвертирующим входом третьего, охваченного отрицательной обратной связью операционного усилителя, выход которого является выходом симметричного моста Вина, а инвертирующий вход связан с выходом дифференциального усилителя, его автономный источник питания подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, дополнительно введенный третий потенциометр соединен с выходом третьего операционного усилителя, причем его подвижный контакт подключен к измерителю эффективных значений, а другой вывод соединен с входом измерителя нелинейных искажений, также параллельная ветвь моста Вина образована лестницей из конденсаторов и резисторов. Благодаря симметрии последовательной ветви моста Вина и симметрии подключений к ней операционных усилителей минимальны вносимые измерителем собственные нелинейные искажения.

Коэффициент усиления первого операционного усилителя равен трем, а второго и третьего - один. В крайних положениях подвижных контактов сдвоенного потенциометра, когда, например, один из них в его второй части близок к выходу дифференциального усилителя, а в первой - к его инвертирующему входу, перемещениями подвижного контакта второго потенциометра регулируют амплитуду и фазу выходного сигнала. Благодаря дифференциальному усилению первым и вторым операционными усилителями сигналов - с выхода дифференциального усилителя и с мест соединений между собой элементов в первой и во второй цепях последовательной ветви моста Вина в иных положениях подвижных контактов сдвоенного потенциометра - на его выводах на любой частоте присутствуют смещенные по крайней мере на 90 градусов синусоидальные сигналы. Это позволяет на выходе измерителя нелинейных искажений получать сигналы с не зависящей от частоты фазой - на любой частоте. Соединив же вместе его вход с выходом, с помощью также и третьего потенциометра измеряют собственные, вносимые им нелинейные искажения.

По п.2 формулы изобретения можно использовать не строенный, а только сдвоенный регулирующий орган для изменений частоты его настройки.

1. Измеритель нелинейных искажений, генерирующий сигнал, в котором дифференциальный усилитель с мостом Вина охвачен положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями, отличающийся тем, что введены первый и второй операционные усилители, охваченные отрицательными обратными связями, их инвертирующие входы связаны соответственно с выходом и с инвертирующим входом дифференциального усилителя, к ним подключены резисторами соответственно первая и вторая цепи последовательной ветви моста Вина, к выходу дифференциального усилителя и к его инвертирующему входу соответственно подключены автономные источники питания первого и второго операционных усилителей, их неинвертирующие входы соответственно соединены с подвижными контактами первой и второй частей сдвоенного потенциометра, включенных соответственно параллельно резисторам во второй и в первой цепях последовательной ветви моста Вина, подключения выполнены так, что при смещении подвижного контакта во второй части сдвоенного потенциометра в сторону выхода дифференциального усилителя с подключенным к нему резистором первой цепи подвижный контакт в первой части сдвоенного потенциометра смещается в сторону места соединения между собой конденсатора и резистора во второй цепи, и наоборот - при смещении подвижного контакта в ней в сторону инвертирующего входа дифференциального усилителя с подключенным к нему резистором второй цепи подвижный контакт во второй части сдвоенного потенциометра смещается в сторону места соединения резистора и конденсатора в первой цепи, к выходам первого и второго операционных усилитей подключен второй несдвоенный потенциометр, его подвижный контакт соединен с неинвертирующим входом третьего, охваченного отрицательной обратной связью операционного усилителя, выход которого является выходом симметричного моста Вина, а инвертирующий вход связан с выходом дифференциального усилителя, его автономный источник питания подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, дополнительно введенный третий потенциометр соединен с выходом третьего операционного усилителя, причем его подвижный контакт подключен к измерителю эффективных значений, а другой вывод соединен с входом измерителя нелинейных искажений.

2. Измеритель нелинейных искажений, генерирующий сигнал, по п.1, отличающийся тем, что параллельная ветвь моста Вина, включенная между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и общим проводом, образована лестницей из конденсаторов и резисторов.