Устройство для измерения малых коэффициентов гармоник

,ОНИЯ САН ТЕЛ ЬСТВ ТОРСКОМУ ОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯМАЛЬИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ГАРМОНИК, содержащее режекторный фильтр и последовательно соединенные делитель напряжения, переключатель и квадратичный вольтметр, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с. целью повышенияточности измерений, в него дополнительно введены два нагрузочных резистора, последовательно соединенные усилитель с.регулируемым коэффициентом усиления, вход которогоподключен к выходу первого режекторного фильтра, и второй режекторныйфильтр, выход которого подключен кпервой клемме переключателя , втораяклемма которого подключена к выходуусилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а третья клеммак выходу первого режекторного фильтрпричем выход первого режекторногофильтра через первый нагрузочныйрезистор, а выход второго режекторного фильтра через второй нагрузочный резистор подключены к общейшине, при этом входы первого режекторного фильтра и делителя напряжения подключены к входной клеммеИзобретение относится к радиоиэ" мерительной технике и может быть использовано для измерения коэфФициентов гармоник сигнала с прецизионной формой волны, 5Известно устройство для измерения нелинейных искажений, состоящее из последовательно соединенньи усилителя режекторного фильтра и квадра": тичного электронного вольтметра 111. 0Недостатком этого устройства является малый динамический диапазон, который ограничен нелинейными искажениями, вносимыми усилителем.Наиболее близким к изобретению 15 является устройство для измерения нелийнейных искажений, содержащее последовательно соединенные делИ- тель напряжения, первый переключатель, режекторный фильтр, второй 20 переключатель и квадратичный вольт" метр. Измерение мальи коэффициентов гармоник исследуемого сигнала основано на расширении динамического диапазона анализатора спектра за 25 счет подавления первой гармонихи исследуемого сигнала режекторным фильтром 2 .Однако при измерении известным устройством малых коэффициентов гар моник исследуемого сигнала в результат измерений вносится погрешность за счет неравномерности амплитудно- частотной характеристики фильтра. Цель изобретения - повышение точности измерений малых коэффициентовгармоник исследуемого сигнала,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения малыхФ 40коэффициентов гармоник, содержащеережекторный фильтр и последовательносоединенные делитель напряжения, переключатель и квадратичный вольтметр,дополнительно введены два нагрузок"ных резистора, последовательно соеди 45ненные усилитель с регулируемыйкоэффициентом усиления, вход. которогоподключен к выходу первого режекторного Фильтра, и второй .режекторныйФильтр, выход которого подключен кпервой клемме переключателя, втораяклемма которого подключена к выходуусилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а третья клемма - квыходу первого режекторного фильтра, 55причем выход первого режекторногофильтра через первый нагрузочныйрезистор, а выход второго режектор 1087912 2ного фильтра через второй нагрузочный резистор подключены к общей шине1при этом входы первого режекторногофильтра и делителя напряжения подключены ко входной клемме устройства,На чертеже представлена структурнаясхема предлагаемого устройства.Устройство содержит делитель 1напряжения, первый режекторный фильтр2, первый нагрузочный резистор 3,усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, второй режекторныйфильтр 5, второй нагрузочный резистор б, переключатель 7 и квадратич"ный вольтметр 8, при этом входнаяклемма устройства через последовательно соединенные первый режекторный Фильтр 2, усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, второй режекторныи фильтр 5 подключенк первой клемме переключателя 7,вторая клемма которого подключенак выходу усилителя 4 с регулируемым,коэффициентом усиления, третья клем.ма подключена к выходу первого режекторного фильтра 2, а четвертаяклемма через делитель 1 напряженияподключена ко входной клемме устройства, причем вольтметр 8 подключен кобщей клемме переключателя 7, приэтом выход первого режекторного фильтра 2 через первый нагрузочный резистор3, а выход второго режекторного Фильт"ра 5 через второй нагрузочный резистор 6 подключены к общей шине.Устройство работает следующимобразом.Переключатель 7 устанавливают вположение 1 П. Квадратичным вольтметром 8 измеряется напряжение высшихгармоник Б, выделяемых на первомнагрузочном резисторе 3, Первая гармоника отфильтровывается фильтром 2.Переключатель 7 устанавливают вположение 1. Изменяя усиление усилителя 4, добиваются показаний квадратичного вольтметра 8 как и в положении И переключателя 7, т.е. напряжение высших гармоник на нагрузочномрезисторе б 11, ь -0Переключатель 7 устанавливают вположение П. Квадратичным вольтмет"ром 8 измеряются высшие гармоникина выходе усилителя 4, т.е. Ц,Далее переключают переключатель 7в положение "1 К" и калибруют измеритель. Для него с помощью .делителя 1напряжения добиваются показаний,среднекваднала г,1)ной харакфильтра рЭ естным устройством кое значение сигамплитудно-частот и режекторного ное изв ратичесучетом теристи вно х 4перед где,К коэффициенты чи режект фильтра н гармониках. погрешностьысших гармонивом без учетаквадратичного орногоа 2-4 мереизОтносительна ния напряжения вестным устройс ности измерения реш ольт метра равивход+ "Эгг Вх Ов.г. мера, 40 ни тносительная п напряжения высш длагаемым устро ешности измерен тметра 8 равна грешностьих гармониством безия квадрат пре пог вол е чно в.г.э 2для этого дото К 2 КвхКг 114К "вхэ 1 динаковыхажениях в знамен спи телях .г и , сток т 3квадратичного вольтметра 8, равных его показаниям в положении П переклюгчателя 7, Тогда коэффициент деления делителя 1 напряжения будет равен коэффициенту гармоник входного сигна ла.Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет .увеличить точность измерения нелинейных искажений за счет уменьшения влияния амплитудно-частотной характеристики режекторного фильтра на результат измерения. При этом сохраняется большой динамический диапазон измере ния присущий известному устрой" 15 ству.При поступлении на входную клемму предлагаемого и известного устройств сигнала (ограничимся тремя высшими гармониками без учета последую щих, т.е. в реальном сигнале с Измеренное предлагаемым устройством среднеквадратическое значение сигнала (1) равно где К " коэффициент усилен1 окажем, что 5 5 г 1 статочио показать, ч так как 12 Кф К 4Следовательно К 2 Аналогично К Цвхэ9 Я . 2 К 4 116 г 4К 4 11,8 х Отс 1 гда следует, увеличением номера гармоники ееамплитуда быстро уменьшается)087912 6 Составитель Н ., Михалев Техред С.Легеза Редактор О. ЧерниченкоЗаказ 2651/41 Тираж 71ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий,113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5 Корректор И. Муска Подписное Филиал П 1 Ш "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 выражение, меньшее по величине, чем 0 ц . Следовательно Юв.ч ч"ц,ч,пИтак погрешность измерения с помощью предлагаемого устройства мень. йе, чем при измерении известным устройством при условии, что оба режекторных фильтра идентичны.