Устройство для измерения комплексных коэффициентов степенного полинома передаточной характеристики нелинейного четырехполюсника

 

Союз Советскик

Социалнстическнх

Рес убпик

,729530

S !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 15.09.77 (21) 2532583!18 21 (5! )М. Кл.

G 01 R 27/28 с присоединением заявки J%

Гесудерстеенный комитет (23) Приоритет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 25.04.80. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25.04.80 (53) Уд К 621317. .74 (088.8) (72) Автор - изобретения

В. Е. Нивинский (7I) Заявитель

Научно-экспериментальный центр автоматизации управления в оздушным движением (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ

КОЭФФИЦИЕНТОВ СТЕПЕННОГО ПОЛИНОМА ПЕРЕДАТОЧНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮС НИКА

Изобретение относится к технике измерения передаточных характеристик четырехполюсника.

Известно устройство для измерения передаточных функций Вольтерра второго порядка нелинейных четырехполюсников, которое содержит генератор качающейся частоты двух квадратур5 ных гармонических колебаний, два перемножаю. щих элемента, генератор опорной частоты, балансный модулятор, испытуемый нелинейный четырехполюсник и два измерителя уровня (1) . 10

Недостатком его является низкая точность измерений, обусловленная невозможностью определения передаточных функций Вольтерра любого порядка нелинейного четырехполюсника., Известно устройство, содержащее два генератора гарионических колебаний, развязывающие элементы, испытуемый нелинейный четырехполюсник, фильтр для выделения одной комбинационной составляющей и измеритель уровня (2).

Недостатком его я1зляется невозможность измерения комплексных коэффициентов степенного полинома передаточной характеристики четырехполюсник а.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее два генератора гармонических колебаний, выходами соединенные через развязывающие элементы соответственно с первым и вторым входами устройства, третий вход которого через фильтр выделения одной комбинационной составляющей соединен с входом первого измерителя уровня, введены фильтр выделения частоты модуляции, второй измеритель уровня, генератор модулирующего напряжения и частотный детектор, вход которого соединен с выходом фильтра выделения одной комбинационной составляющей, а его выход через фильтр выделения частоты модуляции подключен к входу второго измерителя уровня, при этом выход генератора модулирующего напряжения соединен с входом одного из генераторов гармонических колебаний, выполненного регулируемым.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

7295

Устройство включает генераторы гармонических колебаний 1 и 2, генератор модулирующего напряжения 3, развязывающие элементы

4 и S, испытуемый нелинейный четырехполюсник 6, фильтр для выделения одной комбина5 ционной составляющей 7, первый измеритель уровня 8, частотный детектор с ограничителем

9, фильтр для выделения частоты модуляции

10, второй измеритель уровня 11.

Устройство работает следующим образом.

На вход испытуемого нелинейного четырехполюсника 6 через развязывавшие элементы 4 и 5 подаются два гармонических колебания с частотой >V> и W от генераторов 1 и 2.

Амплитуда колебаний превьппает чувствительность испытуемого устройства на 80-100 руб.

Один из входных гармонических колебаний модулирован по амплитуде от генератора 3. С выхода четырехполюс п ка сигнал подается на фильтр 7 с известным коэффициентом передачи, »О выделяющим только одну любую комбинационную составляющую, уровень которой измеряется первым измерителем 8. Одновременно сигнал с выхода фильтра 7 поступает на частотный детектор с ограничителем 9 и с его выхода сиг- 25 нал подается на фильтр 10, выделяющий часто-. ту модуляции одного из генераторов. Уровень этого сигнала измеряется вторым измерителем уровня 11.

Перед началом работы генератор гармоничес- 30 ких колебаний не подвергается амплитудной; модуляции. В этом случае первым измерителем уровня измеряются и фиксируются уровни комбинационных составляюгцих нечетного и четного!

»! р

Uybig- Z (Op+1 ) lj

P=1 р Ф К

35 (р 1(р» ut u (t!

2Р в к р™р 4 +1 к+ tl Ь р р 2. 4 m s р. сои (Яр! t têø ь+ч ж1 где 0 !» Й ) = (1+ се!Б 9И) . А — частота модуля ции

Ч(Ы =or cia

d ц Z (!э+ц(р+ ) ((1" Ы ЙЙ

Р Р+2 ги+.1 К+ 4 /

Формула изобретения

Устройство для измерения комплексных

$Q коэффициентов степенного полинома передаточной характеристики нелинейного четырехполюсника, содержащее два генератора гармонических колебаний выходами соединенные через развязывающие элементы соответственно с первым и

55 вторым входами устройства, третий вход которого через фильтр выделения одной комбинационной составляющей соединен с входом первого измерителя уровня, о т л и ч а ю щ е е с я

Из этих выражений при определенных условиях можно получить следующие соотношения; Х 2 2 Q. Щ(+)

Р.+ ping ! Ц» — д (1 +K ð- )+(t -bP„K.) =I

В процессе измерений первый измеритель уровня измеряет величины, пропорциональные

А В и 1) а второй измеритель уровня-величиl p ну, пропорциональную С, решая систему из чеTbIpcx уравнении, Mo»KHo HB HTM 3p ар+, )3p ар при любых значениях р.

Зо порядка, порядок преобразования которых наиI больший и равен гни. Эти уровни принимаются в качестве эталонных. Затем последовательно измеряют уровень комбинацион пях составляюп их порядка г+и — 2i, -1,2,3... при двух значениях амплитуды напряжения входных сигналов от генераторов. Первое значение устанавливают так, чтобы уровень:измеряемой комбинационной составляющей на выходе нелинейного элемента был равен эталонному уровню для четного и нечетного порядка преобразования соответственно. Второе значение амплитуды входных сигналов устанавливают больше первого в 5 раз (1(S(S) . При этом фиксируют уровень комбинационной составляющей .порядка r4n — 2i и проверяют изменился ли он более или менее, чем в S раз. Затем

4t»»-Е! сигнал одного из генераторов модулируют по амплитуде с коэффициентом модуляции, равным 1. Амплитуду колебаний модулируемого генератора предварительно снижают в $/2 раз и с помощью второго измерителя фиксируют уровень напряжения частоты модуляции. Данные измерений могут быть перес штаны в значения комплексных коэффициентов.

Передаточная характеристика нелинейного элемента может быть выражена формулой

При подаче двух узкополюсиых сигналов на вход нелинейного четырехполюсника гармоника с частотой mWq+kWq íà его выходе может быть записано

729530

Составитель Л. Муранов

Техред M.Петко

Корректор M. 1ожо

Редактор А. Морозова

Подписное

Заказ 12ß/39 Тираж 1019

ЦПИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П!П! "!!атент *, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены фильтр выделения частоты модуляции, второй измеритель уровня, генератор модулирующего напряжения и частотный детектор, вход которого соединен.с выходом фильтра выделения одной комбинационной составляющей, а его выход через фильтр выделения частоты модуляции подключен к входу второго измерителя уровня, при этом выход генератора модулирующего напряжения соединен с входом одного

6 из генераторов гармонических колебании,выполненного регулируемым.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 586403, кл. G 01 и 29/02, 16.08.74.

2. Борисов Б. П, Измерение нелинейных характеристик элементов аппаратуры и трактов !

0 дальней связи. М., Связь, 1969, с. 17-19 (прототип) .