Мост для измерения частоты и нелинейности искажений сигнала

565256 СП ИКАНИЕ ИЗОВРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихОциэлистимескихРеспублик(22) Заявлено 31.01.75 (21 оедппспием зая сударственный номите оаета Министров СССР по делам изобретенийи открытий 3) Прпо те(088.8 43) Опб (45) Дат иковано 15.07.7 юллетеньпубликования описания 09,12.77 Авторыизобретения А. В, Чеботарев и А. А, Чумаченко десский электротехнический институт связи им. А. С. Попова(54) МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ И НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛАключения пределов, между выводами которыхпосредством спаренного переключателя включен образцовый конденсатор, и равпос колнчество попарно механически связанных регу 5 лируемых декадных обмоток, подключенных иобразцовым резисторамвторые выводы которых соединены вместе и между ними включеноперационный усилитель с образцовым конденсатором в цепи обратной связи,1 о На чертеже представлена принципиальнаясхема моста, который содержит иьндуктивныеделители 1, 2 с обмотками 3, 4 переключенияпределов и регулируемыми декаднымп обмотками 5 - 10, образцовые конденсаторы 11, 12,15 образцовые резисторы 13 - 18, подключенныек обмоткам 5 - 10, указатель 19, операцпонньшусилитель 20, спаренный переключатель 21 иисточник питания 22.Зависимость тока У в указателе 19 от па 20 раметров схемы описывается формулой;/г1 = ( Х 1" гп, - Голо),т с= оизмеритель 9, 10. Ток Уо жение питания чной ветви: обмотках 8,ерез напряметры, вториглг, 1 жСт,где 1,. - токи в можно выразить ч моста У,. и пара1 о= О Изобретение относится к радипой технике.Известен мост для измерения частоты и нелинейных искажений, содержащий источник сигнала, нуль-орган, образцовые резисторы и конденсаторы .переменной емкости, соединенпые соответственно последовательно и параллельно с образцовыми резисторами, Конденсаторы переменной емкости механически связанны, что необходимо для уравновешивания моста, Переключение пределов измерения осуществляется посредством спаренной регулировки образцовых резисторов, соединенных с конденсаторами 1.Недостатком известного моста является наличие орбазцовых мер переменного значения, связанные с этим значительные погрешности, особенно при отсчете частоты по шкале конденсаторов переменной емкости, а также трудности защиты схемы от влияния внутренних и внешних электромапнитных,полей.Цель изобретения - повышение точности измерения.Для этого в мост для измерения частоты и нелинейных искажений сигнала, содержащий источник питания, нуль-орган, образцовые резисторы и конденсаторы, введен операцион. ный усилитель и плечи отношения выполнены в,виде двух индуктивных делителей напряжения, которые имеют опо одной обмотке перееделения токов первнчноп ветви пуж/ггц 1 и 2= -по пяйтн напряжение пд выходе опсрдцпо.шого усилителя 20.и 1Подставляя получепые выра/кения в формулу для 1, получим:1г.77 / 1Уи /гг /с)С 2+пг, пг 5 ;,С,/17 г с ПгЙЯ Уеловия, при которых ток в указателе равен нулю, можно найти приравнивая нуло правую часть выражения для 1, После несложных преобразований получим:1/7 о//г С, С ,Если при всех регулировках сохрапяотся рдвенстваГП = ГПО, ГП = П 1, П =П 2, ГП,: - Ш ИС 2=С 1, К=К, й Ръ 7Йъ то можно извлечь корень пз обеих частей равенства и получим окончательно: Таким образом, при равновесии моста, когда 1 =О, частоту напряжения питания можно определить через параметры измерительной цепи. При этом обеспечивается декадный отсчет частоты при идентичности и параллельном соединении всех уравповешивдюгцих декад.Равновесие моста будет соблюдаться только на одной частоте. Если напряжение питания с/, содеркит высшие гармоники с частотами с)2=2(7), с):=Зс) и т. д., то ток в указателе не будет равен нулю, а будет иметь некоторый минимум на частоте настройки с).Пользуясь методом суперпозиции, можно определить ток в указателе,при песппусоидальпом напряжении,питания моста1=1 -1-1. +1, + =У 11 д //г с)1/гс)2+175/п 711 с) С,Если мост настроен пя гястоту первой гармоники, то 1// =0 ОЭТОМ ВЫРЖСП 1 С ДЛ 51 СГММ 1 РПОГО ТОКД УКЯзателя можно,существенно упростить;177,; 7) Сг/ 1 ),сУ и -ГПи17 ц 177 ПВ качестве указателя целесообразно использовать операционный усилитель с емкостью Со,в цепи обратной связи. В этом случае10 напряжение на выходе усилителя будет равО:2, о 11 /ПоСцс,п. =17/2: .иЛс)о 17 ),/пг С и 1Таким образом, выходное напряжение со 5 держит только высшие гармонические составляощие, так как при /г=1 выражение в скобках становится равным пулю.Для определения коэффициента пелиней.ных искажений необходимо, как обычно, из 2 о мерить отношение действующего значения напряжения всех высших гармоник к действующему значению напрякения всего сигнала.Если напряжение, годаваемое па мост, поддерживать постоянным, то квадратичныг25 вольтметр, подключенный к выходу операционного усилителя можно непосредственно отградуировать в значениях коэффициента не;Иенх искажений,В оИсдннх выше формулах т /712, из,зд //г , /гг., П 1, - гИСЛО ВИТКОВ ООМОТОК с), 6,7, 8, 9, 10, соответственно;В %2 Лз Й1(., , Л, - сопротивление резисторов 13, 14, 15, 16, 17, 18, соответствеИно;/гго, /гг - число витков обмоток 2, 4, соот 35ветственно;С, С 2 - емкости конденсаторов 11, 12, соотвот ствеппо;С./ П - ПЯ 1 Д 511(ЕПИЕ ПИТЯПИ 5. Формула изооретения Мост для измерения частоты и нелинейныхискажений сигнала, содержащий источник пи тания, нуль-оргап, образцовые резисторы иконденсаторы, отличающийся тем, что, с цельо повышения точности измерения, в него введен операциопн:й усилитель и плечи отношспия выполнены в виде двух индуктивных 5/) делителей напряжения, которые имеют по од.пой обмотке переключения пределов, между выводами которых посредством спаренного пе.реключателя включен образцовыи конденсатор, и равное количество попарно механически 55 связанных регулируемых декадъх Оомоток,подключепцых к образцовым резисторам, вто.рые выводы которых соединены вместе и меж.ду ними включен операционный усилигель с образцовым конденсатором в цепи обратной связи. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Г. А, Ремез Курс основных радиотехнп.55 чески.( измерений, М., Связь, 1966, с. 190.565256 Составители В. Лякишев Текред В. Рыбакова Зака 58 Р 1 зд. М 584 осударственного когтите по делан изобрет 113035, Москва, Ж, Тирани 1 С 9 а Совета Министров ССС ний и открытий Раушская нао д. 4/5