ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ С ГЕНЕРИРУЕМЫМ СИГНАЛОМ
DEVICE FOR MEASURING NONLINEAR DISTORTIONS WITH GENERATED SIGNAL

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. При отсутствии между выходом и входом измерителя объекта измерений он генерирует сигнал как звуковой генератор, содержит мост Вина и дифференциальный усилитель, охваченный положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями. Величину нелинейных искажений регистрирует измеритель эффективных значений.
Недостатком является влияние частоты на величину фазового сдвига, вызванное усилителем-фазовращателем 7. Авторским замыслом является устранение недостатка.
Для этого введен первый операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого связан с выходом дифференциального усилителя, а неинвертирующий вход подключен к выводу первого потенциометра, присоединенного подвижным выводом к месту соединения между собой элементов последовательной ветви моста Вина. Также введен второй операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого связан с другим выводом первого потенциометра, а неинвертирующий вход подключен к месту соединения между собой последовательной и параллельной ветвей моста Вина. К выходам первого и второго операционных усилителей подключен второй потенциометр, подвижный контакт которого является регулирующим выходом измерителя нелинейных искажений. Автономные источники питания операционных усилителей подключены: первого операционного усилителя к выходу дифференциального усилителя, а второго - к инвертирующему входу дифференциального усилителя. Также введен третий потенциометр, соединенный с выходом дифференциального усилителя и с входом измерителя нелинейных искажений, к подвижному контакту которого подключен измеритель эффективных значений.
Элементы отрицательной обратной связи в операционных усилителях выбраны такими, что у них коэффициенты усиления соответственно более чем три и один. В средних положениях первого и второго потенциометров синусоидальный сигнал на подвижном контакте третьего потенциометра не имеет сдвига по фазе. В крайних же положениях подвижных контактов первого потенциометра благодаря дифференциальному усилению первым и вторым операционными усилителями сигналов с коэффициентами соответственно более чем три и один на выходах первого и второго операционных усилителей на любой частоте присутствуют смещенные более чем на 90 градусов синусоидальные сигналы с противоположными фазами. В крайнем положении подвижного контакта первого потенциометра, когда он близок к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, и в положении подвижного контакта второго потенциометра, когда он близок к выходу первого операционного усилителя, перемещениями подвижного контакта третьего потенциометра регулируют нефазосмещенный сигнал, потому что коэффициент усиления в первом операционном усилителе более чем три. В противоположных крайних положениях подвижных контактов потенциометров тоже регулируют нефазосмещенный сигнал, потому что коэффициент усиления во втором операционном усилителе более чем один. Сменив же положение подвижного контакта первого потенциометра на противоположное, получают возможность регулировать фазосмещенный сигнал, а затем, одновременно сменив положения подвижных контактов в первом и во втором потенциометрах, - регулировать фазосмещенный сигнал в противоположной полуплоскости. В промежуточных положениях подвижных контактов первого и второго потенциометров, а также с помощью третьего потенциометра, это позволяет получать на выходе измерителя на любой частоте сигналы с регулируемыми независимо амплитудой и фазой.
Подключив к выходу измерителя вход объекта измерений нелинейных искажений, а к входу измерителя - выход объекта измерений, с помощью первого, второго и третьего потенциометров добиваются минимальных показаний измерителя эффективных значений.