Устройство для измерения нелинейных искажений электрического сигнала с повышенной помехоустойчивостью

Авторы патента:

G01R23/20 - с устройствами для измерения нелинейных искажений

Владельцы патента RU 2477492:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения" "СПбГУКиТ" (RU)

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначается для выявления и оценки различных видов нелинейных искажений в звукотехнической аппаратуре, в частности в предварительных усилителях и усилителях мощности. Устройство для измерения нелинейных искажений содержит входную и выходную клеммы для подключения объекта измерения, генератор гармонических колебаний, выход которого подключен к входной клемме, к выходной клемме подключен блок выравнивания уровней сигнала, состоящий из последовательно соединенных аттенюатора и регулируемого измерительного усилителя, причем вход аттенюатора является входом блока выравнивания уровней сигналов, а выход регулируемого измерительного усилителя - его выходом, блок дифференцирования, содержащий три звена запаздывания, включающих в себя одновременно перестраиваемые конденсаторы, контрольно-измерительный блок, состоящий из осциллографа и измерительного блока, которые параллельно подключены к входу контрольно-измерительного блока, а также идентичные первый и второй блоки индикации, состоящие из схемы сравнения, первый вход которой является входом блока индикации, генератора эталонного сигнала, соединенного со вторым входом схемы сравнения, индикатора, соединенного с выходом схемы сравнения, причем вход первого блока индикации соединен с выходом блока выравнивания уровней сигналов, а вход второго блока индикации соединен с выходом блока дифференцирования. Технический результат изобретения - повышение точности измерений путем снижения методической погрешности измерений. 1 ил., 2 табл.

Область техники

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для выявления и оценки различных видов нелинейных искажений сигнала, вносимых звукотехнической аппаратурой, в частности предварительными усилителями и усилителями мощности.

Цель изобретения - повышение точности измерений путем снижения методической погрешности, обусловленной присутствием помех в исследуемом сигнале.

Это достигается повышением помехоустойчивости устройства за счет сужения частотного диапазона относительного усиления помех в блоке дифференцирования, что обеспечивается введением дополнительного звена запаздывания в блок дифференцирования.

Описание аналогов

Известно устройство для осуществления способа измерения нелинейных искажений электрического сигнала, основанного на применении операции дифференцирования в отношении выходного сигнала объекта измерений перед дальнейшим разложением спектра сигнала на основную и высшие гармоники и сравнении их интенсивностей, в результате чего определяются взвешенные коэффициенты гармоник [1]. Устройство содержит последовательно соединенные генератор гармонических колебаний, объект измерений, блок дифференцирования, к выходу которого подключен контрольно-измерительный блок, состоящий из параллельно соединенных осциллографа и измерительного блока.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, относится низкая точность измерений, обусловленная методическими погрешностями.

Описание прототипа

Наиболее близким решением того же назначения по совокупности признаков является устройство для измерения нелинейных искажений электрического сигнала [2], являющееся усовершенствованным устройством по отношению к устройству, описанному в [1].

Устройство содержит последовательно соединенные генератор гармонических колебаний, объект измерения, блок выравнивания уровней сигнала, состоящий из последовательно соединенных аттенюатора и регулируемого измерительного усилителя, причем вход аттенюатора является входом блока выравнивания уровней сигналов, а выход регулируемого измерительного усилителя - его выходом, блок дифференцирования, содержащий два звена запаздывания, включающих в себя одновременно перестраиваемые конденсаторы, контрольно-измерительный блок, состоящий из осциллографа и измерительного блока, которые параллельно подключены к входу контрольно-измерительного блока, а также идентичные первый и второй блоки индикации, состоящие из схемы сравнения, первый вход которой является входом блока индикации, генератора эталонного сигнала, соединенного со вторым входом схемы сравнения, индикатора, соединенного с выходом схемы сравнения, причем вход первого блока индикации соединен с выходом блока выравнивания уровней сигналов, а вход второго блока индикации соединен с выходом блока дифференцирования, входную и выходную клеммы для подключения объекта измерений.

Критика прототипа

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства для измерения нелинейных искажений электрического сигнала, принятого за прототип, относится то, что устройство обладает невысокой помехоустойчивостью, обусловленной широким частотным диапазоном относительного усиления помех в продифференцированном сигнале, что снижает точность измерений нелинейных искажений электрического сигнала.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении точности измерений путем снижения методической погрешности, обусловленной присутствием помех в исследуемом сигнале.

Указанная задача решается за счет достижения при осуществлении изобретения технического результата, который заключается в повышении помехоустойчивости устройства за счет сужения частотного диапазона относительного усиления помех в блоке дифференцирования.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в блок дифференцирования вводится дополнительное звено запаздывания, конденсатор которого перестраивается одновременно с другими конденсаторами блока.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявителем не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из числа выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков позволило определить совокупность существенных по отношению к техническому результату признаков в заявленном устройстве, изложенном в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» действующего законодательства.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявителем проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с признаками, отличительными от прототипа, результаты которого показали, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень» действующего законодательства.

Перечень чертежей

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемое изобретение, где 1 - генератор гармонических колебаний; 2 -объект измерения, 3 - блок выравнивания уровней сигналов; 4 - аттенюатор; 5 - регулируемый измерительный усилитель; 6 - блок дифференцирования; 7 - первый блок индикации, 8 - первая схема сравнения; 9 - первый генератор эталонного сигнала; 10 - первый индикатор; 11 - второй блок индикации; 12 - вторая схема сравнения; 13 - второй генератор эталонного сигнала; 14 - второй индикатор; 15 - контрольно-измерительный блок; 16 - осциллограф; 17 - измерительный блок; 18 - входная клемма; 19 - выходная клемма; 20 - резистор R1; 21 - переменный конденсатор С1; 22 - резистор R2; 23 - переменный конденсатор С2; 24 - резистор R3; 25 - резистор R4; 26 - переменный конденсатор С3. Конденсаторы перестраиваются одновременно.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного технического результата, заключаются в следующем.

В состав устройства входят последовательно соединенные генератор 1 гармонических колебаний, объект 2 измерения, блок 3 выравнивания уровней сигнала, состоящий из последовательно соединенных аттенюатора 4 и регулируемого измерительного усилителя 5, причем вход аттенюатора 4 является входом блока 3 выравнивания уровней сигналов, а выход регулируемого измерительного усилителя - его выходом, блок 6 дифференцирования, контрольно-измерительный блок 15, состоящий из осциллографа 16 и измерительного блока 17, которые параллельно подключены к входу контрольно-измерительного блока 15, а также идентичные первый 7 и второй 11 блоки индикации, состоящие из схемы 8 сравнения, первый вход которой является входом блока 7 индикации, генератора 9 эталонного сигнала, соединенного со вторым входом схемы 8 сравнения, индикатора 10, соединенного с выходом схемы 8 сравнения, причем вход первого блока 7 индикации соединен с выходом блока 3 выравнивания уровней сигналов, а вход второго блока 11 индикации соединен с выходом блока 6 дифференцирования, входная 18 и выходная 19 клеммы. Блок 6 дифференцирования представляет собой непосредственный активный дифференциатор с тремя звеньями запаздывания: первое звено выполнено на основе инвертирующего усилителя К2 и элементов R3 (24), R4 (25) и С3 (26), два других выполнены на основе инвертирующего усилителя К1 и элементов R1 (20), С1 (21), R2 (22) и С2 (23), при этом конденсаторы блока являются переменными и перестраиваются одновременно. Коэффициенты усиления усилителей К1 и К2>>1. Блок 6 дифференцирования своим входом соединен непосредственно с выходом блока 3 выравнивания уровней сигналов, а также с выходом первого блока 7 индикации. Вход блока 6 дифференцирования образован элементом 24, подключенным своим входом к выходу первой схемы 8 сравнения и выходу регулируемого измерительного усилителя 5.

В исследуемом сигнале присутствуют наложенные на него помехи и шумы активных приборов, входящих в схему дифференциатора, которые отрицательным образом влияют на результаты измерений, обусловливая погрешность измерений. Выполнение точного дифференцирования электрического сигнала при наличии высокочастотных помех представляет собой значительную сложность, т.к. существует противоречие между точностью и помехоустойчивостью дифференциатора, что заложено в самом способе дифференцирования, проводимого с помощью технического средства.

Добиться существенного улучшения качественных характеристик дифференциатора, влияющих на точность проведения операции дифференцирования и помехоустойчивость, можно только при оптимизации структуры и параметров схемы дифференциатора как по критерию точности, так и по критерию помехоустойчивости.

Задачу повышения помехозащищенности результатов измерений можно решить введением на входе блока дифференцирования устройства-прототипа дополнительного активного инерционного звена, что обусловит уменьшение частотного диапазона относительного усиления помех в продифференцированном сигнале, т.е. уменьшение зоны, лежащей выше верхней частоты ω_врабочего диапазона - ω_п>ω_в. При этом относительная амплитудная погрешность δ_А(ω_в) дифференцирования гармонического сигнала на частоте ω_в не должна превышать допустимых значений.

Для сравнительной оценки двух устройств найдем для каждого из них ширину диапазона частот , в котором происходит усиление высокочастотных составляющих помех относительно сигнала частотой ω_в .

В прототипе используется непосредственный активный дифференциатор с двумя звеньями запаздывания. Его амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяется выражением, отражающим наличие одного нуля и двух полюсов в передаточной функции устройства

где T=R₂C₁, T₁=R₁C₁ и Т₂=R₂C₂ при K1>>1.

Относительная амплитудная погрешность дифференцирования гармонического сигнала прототипом при ωT₁, ωT₂<<0,2 определяется выражением

При установке равных значений постоянных времени запаздывания звеньев T₁=Т₂ прототип имеет

, .

При этом диапазон частот ω_в÷ω_пмакс, на котором помехи усиливаются относительно исследуемого сигнала, у прототипа составляет

В заявляемом устройстве предлагается использовать непосредственный активный дифференциатор с тремя звеньями запаздывания, имеющий один нуль и три полюса в передаточной функции. Тогда его АЧХ будет иметь вид

где T=R₂C₁R₄/R₃, T₁=R₁C₁ и Т₂=R₂C₂ и T₃=R₄C₃ при К2>>1.

При установке равных значений постоянных времени запаздывания всех звеньев T₁=Т₂=Т₃ АЧХ заявляемого устройства будет иметь вид

Относительная амплитудная погрешность дифференцирования гармонического сигнала заявляемым устройством при ωT₁, ωT₂, ωT₃ <0,2 определится выражением

Ширина диапазона частот относительного усиления помех у заявляемого устройства составит

Таким образом, введение дополнительного звена на входе дифференциатора привело к некоторому увеличению относительной амплитудной погрешности δ_A(ω) дифференцирования гармонического сигнала, однако при этом крутизна спада АЧХ заявляемого устройства выше совпадающих полюсов стала больше, что сократило диапазон частот ω_в÷ω_{п макс}, на котором помехи усиливаются относительно сигнала.

В таблицу 1 сведены результаты расчетов зависимостей величины диапазона частот относительного усиления помех от величины погрешности δ_A(ω_в) дифференцирования на частоте ω_в для устройства-прототипа и заявляемого устройства.

Таблица 1
	δ_A(ω_в)
0,0005	0,001	0,005	0,01	0,05
Прототип	1999	999	199	99	19
Заявляемое устройство	401	239	72,4	43,7	14,9

Данные показывают, что при введении третьего звена запаздывания преимущество в сужении частотного диапазона относительного усиления помех особенно существенно при малых значениях погрешности δ_A(ω_в). Например, при δ_A(ω_в)=0,005 (0,5%) получается почти трехкратное, а при δ_A(ω_в)=0,0005 (0,05%) - пятикратное повышение помехоустойчивости заявляемого устройства по сравнению с прототипом. Также следует отметить, что дифференциатор с более крутым спадом АЧХ в области высоких частот является более помехоустойчивым и при расширении диапазона рабочих частот.

Из вышеизложенного следует, что введение в блоке дифференцирования дополнительного активного звена запаздывания с конденсатором, одновременно перестраиваемым вместе с другими конденсаторами блока, обеспечивает повышение помехоустойчивости блока дифференцирования, а значит, и всего устройства, что обеспечивается за счет сужения частотного диапазона относительного усиления помех в исследуемом сигнале.

Выводы, сделанные выше, относятся к дифференцированию гармонического сигнала. Заявляемое устройство предназначено для измерения взвешенных коэффициентов гармоник , что предполагает дифференцирование периодических сигналов сложной формы.

Рассмотрим влияние повышения помехоустойчивости устройства на точность измерений , которую отразим следующими погрешностями: относительной амплитудной погрешностью дифференцирования i-й гармоники - и относительной погрешностью измерения взвешенных коэффициентов гармоник в присутствии помех , где - отношение частоты ω₁ совпадающих полюсов к частоте iω_c различных гармоник исследуемого сигнала; ω_с - частота исследуемого сигнала.

При этом дадим амплитудной погрешности оценку сверху - найдем суммарную относительную амплитудную погрешность , т.е. предположим, что с погрешностью, с которой дифференцируется наивысшая значимая гармоника, интенсивность которой измеряется и для которой погрешность максимальна, дифференцируются все гармоники, где - отношение частоты ω₁ совпадающих полюсов к частоте наивысшей n-й гармоники; n - количество гармоник, присутствующих в сигнале на входе дифференциатора.

Погрешности измерений также дадим оценку сверху, учитывая наихудшее значение отношения шум/сигнал L на входе дифференциатора, встречающееся в практической звукотехнической аппаратуре, приняв его L_дБ=-45 дБ, что учтем в числовых примерах.

Подадим на вход дифференциатора периодический сигнал сложной формы

где S_п - постоянная составляющая, которая при измерениях не подвергается оценке; i - номер гармоники; S_i- среднеквадратическое значение i-й гармоники; φ_i - начальная фаза i-й гармоники.

Выражение для определения относительной амплитудной погрешности дифференцирования сложного сигнала в функции от ρ(i) запишем как

где S_вых - среднеквадратическое значение сигнала на выходе реального дифференциатора; S_вых0 - среднеквадратическое значение сигнала на выходе идеального дифференциатора

Среднеквадратическое значение периодического сигнала на выходе дифференциатора прототипа определяется выражением

Тогда суммарная относительная амплитудная погрешность

дифференцирования прототипом составит

Предположим, что на вход дифференциатора помимо исследуемого сигнала подается белый шум s_{вх, ξ}(t), некоррелированный с этим сигналом.

Спектральную плотность шума запишем следующим образом

где S_ξ - среднеквадратическое значение шумового сигнала, измеренное в полосе частот 0÷ρ^mω_c, где ρ=ω₁/ω_c, m=1, 2, … - целое число.

Отношение шум/сигнал на выходе дифференциатора прототипа определяется выражением

Среднеквадратическое значение периодического сигнала на выходе дифференциатора заявляемого устройства составит

Относительная амплитудная погрешность дифференцирования заявляемым устройством составит

Отношение шум/сигнал на выходе дифференциатора заявляемого устройства составит

Определим относительную погрешность измерения взвешенных коэффициентов гармоник в присутствии помех как

Покажем на числовых примерах влияние повышения помехоустойчивости устройства на методические погрешности измерений и .

Зададимся значениями величин: ρ=16; n=4; ρ_n=16/4=4; L=5,56×10^-3 (-45 дБ); m=2; (5%). Результаты расчетов сведем в табл.2.

Таблица 2

Прототип	0,084	27,4×10^-3	0,14
Заявляемое устройство	0,122	9,65×10^-3	0,018

Полученные результаты демонстрируют следующее. Увеличение суммарной относительной амплитудной погрешности измерений у заявляемого устройства незначительно, причем погрешность является оценкой сверху, в предположении, что с наибольшей погрешностью, с которой дифференцируется наивысшая n-я гармоника, дифференцируются все гармоники. При этом отношение шум/сигнал заявляемого устройства улучшилось в 2,84 раза (на 9,1 дБ). Это, в свою очередь, повлияло в сторону существенного уменьшения (почти на порядок) погрешности измерений взвешенных коэффициентов гармоник, что демонстрирует значительное снижение методической погрешности измерений, обусловленной присутствием помех в исследуемом сигнале.

Таким образом, вышеуказанные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующих условий:

- устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в контрольно-измерительной технике для выявления и оценки различных видов нелинейных искажений в звукотехнической аппаратуре, в частности в предварительных усилителях и усилителях мощности;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств;

- устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение указанного технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Литература

1. SU 1120253 A, G01R 23/20, опубл. 23.10.1984, бюл. №39.

2. SU 1318926 A1, G01R 23/20, опубл. 23.06.1987, бюл. №23 - прототип.

Устройство для измерения нелинейных искажений электрического сигнала, содержащее входную и выходную клеммы для подключения объекта измерения, генератор гармонических колебаний, выход которого подключен к входной клемме, к выходной клемме подключен блок выравнивания уровней сигнала, состоящий из последовательно соединенных аттенюатора и регулируемого измерительного усилителя, причем вход аттенюатора является входом блока выравнивания уровней сигналов, а выход регулируемого измерительного усилителя - его выходом, блок дифференцирования, содержащий два звена запаздывания, включающих в себя одновременно перестраиваемые конденсаторы, контрольно-измерительный блок, состоящий из осциллографа и измерительного блока, которые параллельно подключены к входу контрольно-измерительного блока, а также идентичные первый и второй блоки индикации, состоящие из схемы сравнения, первый вход которой является входом блока индикации, генератора эталонного сигнала, соединенного со вторым входом схемы сравнения, индикатора, соединенного с выходом схемы сравнения, причем вход первого блока индикации соединен с выходом блока выравнивания уровней сигналов, а вход второго блока индикации соединен с выходом блока дифференцирования, отличающееся тем, что в блок дифференцирования введено дополнительное звено запаздывания, конденсатор которого перестраивается одновременно с другими конденсаторами блока.

Измеритель нелинейных искажений аналоговых перемножителей сигналов // 2457496

Изобретение относится к области электронных измерений, к средствам измерения широкого применения. .

Устройство для измерения гармонических искажений электрического сигнала и его производных // 2456624

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для выявления и оценки гармонических искажений сигнала, вносимых усилителями сигналов звуковой частоты.

Устройство для имитации нелинейных искажений электрического сигнала // 2454676

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для имитации различных видов нелинейных искажений электрического сигнала. .

Измеритель нелинейных искажений с первым и вторым выходами // 2442994

Изобретение относится к радиотехническим измерениям. .

Перестраиваемый измеритель нелинейных искажений // 2427850

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники, в частности к измерению нелинейных искажений. .

Измеритель нелинейных искажений с двумя выходами // 2427849

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники, в частности к измерению нелинейных искажений. .

Измеритель нелинейных искажений с двойным т-образным мостом // 2427848

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники, в частности к измерению нелинейных искажений. .

Способ оценки частотных искажений и устройство для его осуществления // 2420798

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для интегральной оценки частотных искажений, вносимых четырехполюсниками в исходный случайный сигнал с нормальным распределением.

Перестраиваемый по частоте измеритель нелинейных искажений // 2418301

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники, в частности к измерению нелинейных искажений. .

Устройство для измерения гармонических искажений электрического сигнала и его производных с высокой помехозащищенностью // 2522827

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для выявления и оценки гармонических искажений сигнала, вносимых звукотехнической аппаратурой, в частности предварительными усилителями и усилителями мощности сигналов звуковой частоты. В каждом из идентичных блоков дифференцирования резистор в цепи обратной связи подключен между выходом усилителя и точкой соединения резистора и конденсатора, подключенных к входу усилителя, при этом резистор и конденсатор меняются местами, кроме того, в каждый блок дифференцирования введено дополнительное звено, содержащее параллельно соединенные резистор и конденсатор, подключенные между выходом и входом инвертирующего усилителя и образующие цепь обратной связи, и резистор, подключенный своим выходом к входу усилителя и образующий своим входом вход блока, конденсатор звена перестраивается одновременно с другими конденсаторами блоков дифференцирования. Изменениями структуры построения, а также оптимизацией параметров схем блоков дифференцирования достигается уменьшение коэффициента и частотного диапазона относительного усиления помех. Технический результат заключается в повышении помехозащищенности результатов измерений гармонических искажений электрического сигнала и его производных. 1 ил.

Способ определения нелинейных искажений преобразования полосовых сигналов объектом // 2529445

Способ относится к областям радиотехники и радиоизмерений и может быть использован для определения искажений, возникающих при прохождении полосовых сигналов произвольной формы через нелинейные устройства. Способ включает воздействие на объект тестовым сигналом. Затем принимают от объекта выходной сигнал. Сравнивают тестовый сигнал с выходным сигналом посредством определения коэффициента пропорциональности. После приема от объекта выходного сигнала определяют прогнозируемый выходной сигнал при линейном преобразовании тестового сигнала путем определения коэффициента пропорциональности и коэффициента фазовой коррекции посредством сравнения амплитуд и фаз тестового и выходного сигналов на временных участках малосигнального режима работы объекта. После чего вычитают из выходного сигнала прогнозируемый выходной сигнал. Технический результат заключается в повышении точности определения нелинейных искажений. 4 ил.

Способ измерения динамического диапазона радиоприемника по интермодуляции и устройство для его осуществления // 2542712

Изобретения относятся к области радиотехнических измерений и могут быть использованы для измерений динамического диапазона (ДД) радиоприемника по интермодуляции. Техническим результатом является обеспечение более точной количественной оценки динамического диапазона радиоприемника по интермодуляции. В способе измерения ДД радиоприемника по интермодуляции на вход приемника подают шумовую ЭДС EШ, при этом измеряют выходное шумовое напряжение UШ и вычисляют номинальное выходное напряжение UН, затем подают на вход приемника калибровочный сигнал частотой f0 и устанавливают выходное напряжение UН, затем при помощи двух сигналов измеряют и вычисляют ДД по интермодуляции третьего порядка и определяют уровень ЭДС одного из n сигналов помех в полосе пропускания фильтра предварительной селекции (ПП ФПС), после чего изменяют одновременно и пошагово частоты сигналов помех с частотным шагом ΔfИ, а на каждом частотном шаге изменяют одновременно и пошагово уровни ЭДС сигналов помех с амплитудным шагом Δe, при этом одновременно измеряют соответствующие выходные напряжения и выявляют по два максимальных значения, затем вычисляют числа пар сигналов помех в ПП ФПС, соответствующие каждому частотному шагу, и определяют суммарные выходные напряжения, при помощи калибровочных сигналов определяют ДД по интермодуляции высших порядков вида f0=kf(k-1)-(k-1)fk без учета и с учетом ширины ПП ФПС, из которых выбирают наименьший, определяют ДД видов f0=2f1,1-f2,2 и f0=kf(k-1)-(k-1)fk без учета и с учетом ширины ПП ФПС, из которых выбирают наименьший. В устройство измерения ДД радиоприемника по интермодуляции, содержащее первый и второй генераторы, согласующее устройство, радиоприемник, вольтметр, эквивалент нагрузки, цифровую и волоконно-оптическую линии связи, автоматизированное рабочее место (АРМ), включающее блок цифровой обработки сигналов, ПЭВМ, оптический приемопередатчик, оптоэлектронный/электронно-оптический преобразователь, связанные между собой, введены управляемый коммутатор, генератор шума и запоминающее устройство, связанные между собой и с другими блоками устройства соответствующим образом. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ измерения гармонических искажений электрического сигнала (варианты) и устройство для его осуществления // 2547166

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для измерения гармонических искажений электрического сигнала, вносимых звукотехнической аппаратурой, в частности звукоусилительной аппаратурой. В способах измерения перед оценкой интенсивности высших гармоник снижаются на величину, равную величине подъема кривой порога слышимости на соответствующих им частотах в присутствии маскирующего сигнала с частотой основной гармоники. В устройстве для осуществления способов измерения соединение между выходом второго блока дифференцирования и входом контрольно-измерительного блока разрывается и между ними вводится блок частотной обработки сигнала, зашунтированный третьим выключателем, содержащий полосовой фильтр и устройство сравнения, при этом вход полосового фильтра и первый вход устройства сравнения соединены вместе и подключены к выходу второго блока дифференцирования, выход полосового фильтра подключен ко второму входу устройства сравнения, а выход устройства сравнения - к входу контрольно-измерительного блока, при этом полосовой фильтр состоит из соединенных входами перестраиваемого по уровню и частоте фильтра нижних частот и перестраиваемого по частоте фильтра верхних частот, которые своими выходами подключены к разным входам сумматора, причем входы фильтров нижних и верхних частот образуют вход полосового фильтра, а выход сумматора - его выход, к тому же фильтры нижних и верхних частот по частоте перестраиваются одновременно. Технический результат заключается в повышении степени соответствия результатов измерения субъективному восприятию искажений и расширении функциональных возможностей. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ измерения динамических интермодуляционных искажений электрического сигнала и устройство для его осуществления // 2566386

Способ измерения динамических интермодуляционных искажений электрического сигнала и устройство для его осуществления относятся к области контрольно-измерительной техники и предназначены для выявления и оценки амплитудной нелинейности звукотехнической усилительной аппаратуры, в частности усилителями на основе интегральных операционных усилителей и усилителями мощности. В способе измерения вводятся условия кратности в нечетное число раз значений частот следования сигналов суперпозиции и совпадения начал их положительных и отрицательных полупериодов, а оцениваются и сравниваются интенсивности переменной и постоянной составляющих огибающей амплитудно-модулированного выходного сигнала с несущей частотой fS, полученной после выделения амплитудно-модулированного сигнала, его детектирования и низкочастотной фильтрации, с учетом интенсивности постоянной составляющей поправочного выходного сигнала, полученного при подаче на вход объекта измерения только сигнала прямоугольной формы без изменения его пикового значения и прошедшего такую же обработку, что и амплитудно-модулированный сигнал для получения огибающей. В устройстве для осуществления способа измерения введен блок формирования сигнала прямоугольной формы, содержащий последовательно соединенные усилитель-ограничитель, дифференциатор, выпрямитель, программируемый счетчик-преобразователь и регулируемый аттенюатор, входом блока формирования сигнала прямоугольной формы является вход усилителя-ограничителя, который соединен с выходом генератора сигнала гармонической формы, а выходом - выход регулируемого аттенюатора, который через третий выключатель подключен к входу первого фильтра нижних частот, а также введены подключенные к выходу объекта измерения осциллограф и измерительный блок, состоящий из последовательно соединенных регулируемого блока согласования, полосового фильтра, линейного детектора и второго фильтра нижних частот, к выходу которого подключены вольтметр средневыпрямленных значений сигнала и третий вольтметр средних квадратических значений сигнала. Технический результат заключается в уменьшении суммарной погрешности измерений и расширении функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ идентификации типа искажения гармонических сигналов и определения параметров искажения (варианты) // 2567092

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию, установленному на электрических станциях и подстанциях в системах производства, передачи и потребления электроэнергии, и может быть использовано во всех электроустановках, использующих цифровую обработку данных. Определяют величину ХП - постоянной составляющей в электрических сигналах, в токах и напряжениях для каждой из фаз и в нулевом проводе постоянно N раз в течение периода T и в каждый текущий момент времени ti фиксируют текущее значение электрического сигнала x(ti) и вычисляют сумму Ri=x(ti)+x(ti-N/2) со значением этого же электрического сигнала, которое было полпериода N/2 назад в момент времени ti-N/2. Затем осуществляют сравнение текущего значения суммы Ri со значением суммы Ri-1, то есть с тем, которое было при предыдущем измерении электрического сигнала x(ti-1) в момент времени ti-1. Равенство в течение заданного интервала, например четверти периода значений этих сумм, то есть абсолютное значение их разности Ri-Ri-1≤b не превышает b, где b - заданная точность определения уровня постоянной составляющей, является условием наличия постоянной ХП составляющей, значение которой вычисляется по формуле где x(ti) - текущее значение электрического сигнала в момент времени ti; x(ti-N/2) - значение этого же электрического сигнала, которое было полпериода N/2 назад. Технический результат заключается в упрощении оборудования для идентификации типа искажений. 3 н.п. ф-лы, 1 табл.

Способ коррекции нелинейных искажений сигналов и усилитель с автокоррекцией (варианты) // 2568039

Изобретение относится к области усилительной техники. Предложены способы коррекции нелинейных искажений сигналов и усилители с автокоррекцией для реализации данных способов. Особенностью заявленных способов коррекции искажений является получение в реальном времени оценки нелинейных искажений сигналов на выходе управляемого усилителя и изменение его усиления по результатам текущего контроля искажений. При этом основными функциональными частями устройств, реализующих способы, являются усилитель, аттенюатор, измеритель нелинейных искажений случайных сигналов, компаратор и блок управления. Техническим результатом является повышение эффективности работы средств контроля нелинейных искажений и снижение искажений в управляемых усилителях. 9 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для измерения слухоадаптированных гармонических искажений электрического сигнала // 2615016

Изобретение относится к области метрологии, в частности к средствам измерения искажений. Устройство содержит генератор гармонических колебаний, входную и выходную клеммы для подключения объекта измерения, регулируемый блок выравнивания уровней сигналов, первый и второй блоки индикации, первый и второй блоки дифференцирования, пять выключателей, блок частотной обработки, блок сравнения, полосовой фильтр, перестраиваемый по частоте фильтр верхних частот, перестраиваемый по уровню и частоте фильтр нижних частот, двухпозиционный переключатель, контрольно-измерительный блок. При этом первый и второй блоки индикации идентичны друг другу, первый и второй блоки дифференцирования идентичны друг другу и перестраиваются одновременно, а фильтры верхних и нижних частот перестраиваются по частоте одновременно. В блоке частотной обработки фильтры верхних и нижних частот подключаются последовательно друг за другом и шунтируются каждый своим выключателем, четвертым и пятым соответственно. Между блоком частотной обработки и контрольно-измерительным блоком вводится двухпозиционный переключатель, позволяющий подключить вход контрольно-измерительного блока либо к выходу фильтра нижних частот, либо к выходу блока сравнения. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства. 1 ил.