ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ С ГЕНЕРАЦИЕЙ ПОЛЯРНОГО СИГНАЛА
DEVICE FOR MEASURING NONLINEAR DISTORTIONS WITH POLAR SIGNAL GENERATION

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. В нем величину нелинейных искажений регистрирует измеритель эффективных значений, а при отсутствии между выходом и входом измерителя объекта измерений он генерирует сигнал как звуковой генератор, в котором дифференциальный усилитель с мостом Вина охвачен положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями.
Недостатком является зависимость в нем от частоты величины фазового сдвига в усилителе-фазовращателе 7. Авторским замыслом является устранение недостатка.
Для этого введен операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, его инвертирующий вход связан с выходом дифференциального усилителя, а его неинвертирующий вход подключен к подвижному контакту первого потенциометра, присоединенного к выходу дифференциального усилителя и к месту соединения между собой элементов последовательной ветви моста Вина. Автономный источник питания операционного усилителя подключен к месту соединения резисторов делителя сигнала, соединенных с выходом и инвертирующим входом дифференциального усилителя. Выход операционного усилителя является выходом измерителя нелинейных искажений, выход дифференциального усилителя связан с входом измерителя нелинейных искажений через второй потенциометр, и к его подвижному контакту подключен измеритель эффективных значений, а также в последовательной ветви введен переключатель мест ее элементов, и переключателем мест ее элементов является введенный сдвоенный потенциометр.
Резисторы отрицательной обратной связи выбраны такими, что коэффициент усиления операционного усилителя равен трем, и рассматривается режим, когда вход измерителя нелинейных искажений подключен к его выходу. В положении подвижного контакта первого потенциометра, когда он близок к выходу дифференциального усилителя, синусоидальный сигнал на подвижном контакте второго потенциометра не имеет сдвига по фазе, и перемещениями этого подвижного контакта регулируют амплитуду нефазосмещенного сигнала в положительной и в отрицательной областях его величин - благодаря действию резисторов делителя сигнала. В ином положении подвижного контакта первого потенциометра, когда он перемещен ближе к месту соединения между собой элементов последовательной ветви моста Вина, благодаря дифференциальному усилению операционным усилителем сигналов - с выхода дифференциального усилителя и с места соединения между собой подключенного к выходу дифференциального усилителя резистора и конденсатора в мосте Вина на выходе операционного усилителя на любой частоте присутствует смещенный более чем на 90 градусов синусоидальный сигнал. Это вместе с переключением мест в последовательной ветви моста Вина позволяет на выходе измерителя получать на любой частоте сигналы с не зависящей от частоты фазой, изменяемой в неограниченных пределах. Таким образом, в промежуточных положениях подвижных контактов первого и второго потенциометров с помощью первого потенциометра, а также с помощью введенного сдвоенного потенциометра регулируют фазу, а с помощью второго - амплитуду сигнала на выходе измерителя нелинейных искажений с генерацией полярного сигнала. В положении, когда вход и выход измерителя соединены, измеряют его собственные нелинейные искажения.
Подключив же к его выходу вход, а к входу выход объекта измерений, подбирают фазу и амплитуду и с помощью первого, второго потенциометров и переключателя мест получают на измерителе эффективных значений минимальные показания. Они представляют собой нелинейные искажения, вносимые подключенным объектом. Соотнося же минимальные показания с максимальными показаниями измерителя эффективных значений, которые при замкнутом накоротко входе можно отнести к калибровочным, определяют в процентах величину нелинейных искажений, вносимых подключенным объектом.