Устройство для получения сигнала, калиброванного по коэффициенту нелинейных искажений

.свелапмснаРЕСПУБЛИК зш Сч 01 Р 23/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ(71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.И,Кирова(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 456225, кл. С 01 Я 23/20, 1974.2. Авторское свидетельство СССР В 584259, кл. С 01 Я 23/20, 1976 (прототип).) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯКАЛИБРОВАННОГО ПО КОЭФФИЦИЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ, содероследовательно соединенные интегратор, блок стабилизации уды и инвертор, а также второй тор, выход которого подключен ляющему входу блока стабилимплитуды, причем второй вход ЗОДЩ 70 А инвертора подключен к выходу первого интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности установки коэффициента нелинейных искажений, в него введены два цифроаналоговых преобразователя, блок управления, формирователь импульсов и блок задания коэффициента нелинейных искажений, при этом выход инвертора подключен к первому входу первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен через второй интегратор к первому входу второго цифроаналогового преобразо- вателя, выход которого подключен к входу первого интегратора, а управ-ляющие цифровые входы обоих цифроаналоговых преобразователей подключены к соответствующим выходам блока управления, вход которого через последовательно соединенные блоки зада- ЯЪю ния коэффициента нелинейных искажений и формирователь импульсов подключен к выходу второго интегратора.11114Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано при разработке и создании поверочной аппаратуры для избирательных вольтметров, анализаторов гармоник, измерителей нелинейных искажений, для оценки влияния Формы кривой на измерительные преобразователи, вольтметры переменных напряжений и т.д.Известно устройство для получения 1 О сигнала, калиброванного по коэффициенту нелинейных искажений, сос-, тоящее из двух источников - первой и второй гармоник, сумматора, коммутатора, генератора линейно-ступенчатого изменяющегося напряжения и осциллографического индикатора Я .Это устройство отличается значительной погрешностью коэффициента искажений, малой производительностью и существенной сложностью.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для получения сигнала, калиброванного по коэффициенту нелинейных д 5 искажений, содержащее последовательно соединенные интегратор, блок стабилизации амплитуды и инвертор, а также второй интегратор, выход которого подключен к управляющему входу блока стабилизации амплитуды, причем второй вход инвертора подключен к выходу первого интегратора.Недостатками известного устройства являются сложность и недостаточная точность.35Цель изобретения - повышение точности установки коэффициента нелинейных искажений.Поставленная цель достигается 40 тем, что в устройство для получения сигнала, калиброванного по коэффициенту нелинейных искажений, содержащее последовательно соединенные первый интегратор, блок стабилизации 45 амплитуды и инвертор, а также второй интегратор, выход которого подключен к управляющему входу блока стабилизации амплитуды, причем второй вход инвертора подключен к выходу первого интегратора, дополнительно введены два цифроаналоговых преобразователя, блок управления, формирователь импульсов и блок задания коэффициента нелинейных искажений, при этом выход 55 инвертора подключен к первому входу первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен через 970 2второй интегратор к первому входу второго цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу первого интегратора, а управляющие цифровые входы обоих цифроаналоговых преобразователей подключены к соответствующим выходам блока управления, вход которого через последовательно соединенные блок задания коэффициента нелинейных искажений и . формирователь импульсов подключен к выходу второго интегратора.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит последовательно соединенные инвертор 1, первый цифроаналоговый преобразователь 2, второй,интегратор 3, второй цифроаналоговый преобразователь 4 и первый интегратор 5, выход которого подключен к первому входу инвертора 1 непосредственно, а к второму - через блок 6 стабилизации амплитуды, второй вход которого подключен к выходу интегратора 3, при этом цифровые входы цифроаналоговых преобразователей 2 и 4 через последовательно соединенные блок 7 управления, блок 8 задания коэффициента нелинейных искажений и Формирователь 9 импульсов подключены к выходу второго интегратора 3.Устройство работает следующим образом.Пусть требуется сформировать выходной сигнал с заданным коэффициентом нелинейных искажений. Для этого в блоке 8 задания коэффициента нелинейных искажений Формируются два двоичных цифровых слова. В качестве блока 8 задания можно использовать постоянное запоминающее устройство, в котором для каждого значения коэффициента нелинейных искажений записаны два цифровых слова. Выбор каждой пары осуществляется в соответствии с требуемым значением коэффициента искажений вручную или дистанционно. Эти цифровые слова по сигналам с выхода формирователя 9, выходное напряжение которого принимает два уровня, соответствующих двум логическим значениям "0" и "1", поступают на блок 7 управления и далее на цифроаналоговые преобразователи 2 и 4, В последних цифровые коды преобразуются в аналоговую величину или коэффициент передачи, При разных цифровых кодах значения аналоговыхТираж 710 Подгщсное ВЦЮШИ Заказ 6763/31 величин устанавливаются также различными, Так как сопротивления и коэффициенты передачи цифроаналоговыхпреобразователей непосредственно определяют коэффициент передачи цепочки иэ цифроаналоговых преобразователей и интегратора и, следовательно,частоту настройки колебательногозвена из инвертора 1, цифроаналогового преобразователя 2, интегратора 3,цифроаналогового преобразователя 4и интегратора 5, то в устройствевозникают синусоидальные колебания,частота и амплитуда которых устанавливается в зависимости от значенийцифровых кодов. В течение времени,когда с выхода формирователя 9 действует логическая "1", генерируются синусоидальные колебания одной амплитуды и частоты, а когда "О" - другой где 1 = 2, 3, 4, 5.К - отношение длительностей полупериодов. 30Из формулы для 1 г видно, что при равных длительностях полупериодов (с 1 = 1) коэффициент нелинейных искажений равен нулю и с увеличением разницы возрастает. Но так как длитель- З 5 ность каждого полупериода обратно пропорциональна двоичному коду, то коэффициент нелинейных искажений строго зависит от отношения кодов.Сравнительный анализ точности ус тановления коэффициента нелинейных искажений показывает, что в известном устройстве точность коэффициенте нелинейных искажений устройства зависит от трех факторов; погрешности коэффициента деления делителя напряжения, погрешности дифференциального компаратора и погрешности системы стабилизации.В предлагаемом устройстве точность 50 коэффициента нелинейных искажений определяется, в основном, погрешностью фнлиад ППП "Патевт 1, г. амплитуды и частоты. Напряжение навыходе формирователя 9 зависит отполярности напряжения на выходе интегратора 3. При положительной .полярности на выходе интегратора 3 навыходе формирователя 9 действует логическая "1", а при отрицательной -"О". Таким образом, в пределах одного периода выходных колебаний амплитуды и длительности полупериодов синусоиды будут различными. Это приводит к появлению высших гармоник в выходном напряжении и, следовательно,к нелинейным искажениям выходного напряжения. Коэффициент нелинейных искажений равных амплитуд. положительной и отрицательной полуволн за-,висит от разницы длительностейполуволн согласно следующего соотношения цифроаналогового преобразования. Учитывая, что и в известном устройствев качестве делителя напряжения можноиспользовать аналогичный цифроаналбговый преобразователь, то при прочихравных условиях точность известногоустройства будет хуже, так как онадополнительно определяется погрешностью дифференциального компаратораи системы стабилизации. На практике трудно обеспечить малую погрешность дифференциального компаратора на низких и инфранизких частотах, так как с понижением частоты возрастает погрешность термоэлектрических элементов или фотопреобразователей, используеьых в компараторе, а на частотах порядка 1-2 Гц такие преобразователи уже неработоспособны. Учитывая все это, можно утверждать, что точность предлагаемого устройства вьпве, чем точность известного устройства, Выигрыш особенно проявляется на низких и инфранизких частотах. Ужгород,ул.йроектыая, 4