Калибратор нелинейных искажений

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 5 С 01 В. 23/2 ГОСУД АРСТ 8 ЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГННТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ А ЬТОРСНОМЪГ СВИ ение функционалстигается за сигналов как с ом гармоник, т циентом ий, Кали 1, детек термо о СССР 1987. СССР 1988. ИСКРЕНИЙратороры 2 илоговыеаторы циф и 11 су частоть стоянные умножн- апомина к измериь исполь 13, фильтры 8 иаттенюаторы 1 О рки измй.дель ил(57) Изобретение относитсятельной технике и может бытзовано для настройки и поверителей нелинейных искажени изобретения - рас ных возможностей, счет формирования данным коэффициен и с заданным коэфф дуляционных искаж содержит генератор 9 средних значении преобразователи 3 4 и 12, делитель 5 тель 6 частоты, по щие устройства 7 и 14 нижних частот и и 15. 2 з.п. ф-лы1622831Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения нелинейных искаженийэлектрических сигналов.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей засчет дополнительного формированиявыходных сигналов с заданными значениями коэффициента интермодуляционных искажений (Км).На фиг.1 представлена структурнаясхема калибратора; на фиг.2 - структурная схема умножителя частоты,Калибратор содержит генератор 1,выход которого подключен через детектор 2 средних значений (СЗ) к входуопорного напряжения перемножающегоцифроаналогового преобразователя(ЦАП) 3, к первому входу сумматора4, через последовательно соединенныеделитель 5 частоты, умножитель 6частоты, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 7, ЦАП 3 и фильтр нижних частот (ФНЧ) 8 к второму входу 25сумматора 4, выход которого подключен к первому выходу калибратора,через детектор 9 СЗ и аттенюатор 10к входу опорного напряжения перемножающего ЦАП 11, а также к первомувходу сумматора 12, второй вход которого подключен к второму выходуумножителя 6 частоты через последовательно соединенные ПЗУ 13, ЦАП 11,ФНЧ 14 и аттенюатор 15, а выход является вторым выходом калибратора.Умножитель 6 частоты содержитпоследовательно соединенные фазовыйдетектор 16, ФНЧ 17, генератор, управляемый напряжением, (ГУН) 18, счетчики 19 и 20, причем второй выход счетчика 19 является вторым выходом умножителя, первый выход счетчика 20подключен к второму входу Фазовогодетектора 16, а второй его выход является первым выходом умножителя.Калибратор работает следующим образом.Синусоидальный сигнал частотойЕ с выхода генератора 1 поступаетна вход делителя 5 частоты, где преобразуется в импульсы прямоугольнойформы с частотой следования, равнойГ/И, где И - коэффициент делениячастоты делителя 5. С выхода делите 55Ля 5 частоты прямоугольные импульсыпоступают на вход цифрового умножителя 6 частоты с применением фазовойавтоподстройки частоты (фиг.2). Сигнал с выхода ГУН 18 имеет частоту следования 11/И, где Н - коэффициент деления счетчиков 19 и 20, который выбирается исходя из заданной точности формирования сигналов с помощью ЦАП 3 и 11. Навыходах счет. чиков 19 и 20 формируются двоичные и-разрядные коды. Код на выходах счетчика 19 изменяется с тактовой частотой 11 Г /И и является адресным2для ПЗУ 7, с выходов которого с пе 11риодом частоты Г = -- Г на цифроа вые входы 11 АП 3 поступают М значений двоичного Р-разрядного кода синусоидального сигнала, записанных по соответствующим адресам и-разрядного кода. Значения Р-разрядного кода представляют в цифровом гиде значения амплитуды формируемого синусоидального сигнала в каждой из Н точек дискретизации.На выходе ЦАП 3 Формируется ступенчатьп аналоговый сигнал, аппроксимирующий синусоидальный сигнал частотой Е, который сглаживается с помощью ФНЧ 8 для устранения паразитных составляющих с тактовой частотой и ее комбинациями с информативным сигналом. Частота среза ФНЧ 8 выбирается равной 2 Г 1. Амплитуда синусоидального сигнала на выходе ФНЧ 8 устанавливается равной амплитуде синусоидального сигнала с выхода генератора 1 с помощью детектора 2 СЗ,Эти синусоидальные сигналы суммируются в сумматоре 4 с одинаковыми коэффиВцие нтами.Код на выходах счетчика 20 изменяется с тактовой частотой 111/И и является адресным для ПЗУ 13, с выходов которого с периодом частоты 1 И, равной М 1 , на цифровые входы ЦАП 11 поступают Н значений двоичного Р-разрядного кода сигнала с заданным спектром, Этот сигнал представляег собой, например, сумму убывающих гармоник с частотами п(Г-Г,1),где и = 1, 2, 3 К; К - номермаксимальной гармоники.На выходе ЦАП 11 Формируется ступенчатый аналоговый сигнал, которыйсглаживается с помощью ФНЧ 14.Частота среза ФНЧ 14 выбирается равной К(г. -Г ). Среднеквадратическое значение (СКЗ) напряжения выходного сигнала ФНЧ 14 устанавливается равнымСКЗ напряжения с выхода сумматора 4.162283 1 О 15 с помощью детектора 9 СЗ, Применение детектора СЗ вместо детектора СКЗ обусловлено тем, что спектр сигнала с выхода сумматора 4 постоянный и содержит две равноамплитудные составляющие, поэтому можно внести фик-сированную поправку по уровню этого сигнала.Сигнал с выхода ФНЧ 14 через аттечюатор 15 с коэффициентом передачи К а подается на второй вход сумматора 2, на первый вход которого подается сигнал с выхода сумматора 4, Уровень напряжения сигнала на выходе ФНЧ 14 определяется коэффициентом передачи аттенюатора 10, равным л,Частоты 1 и Г синусоидапьных сигилов выбираются близкими н пределах от 20 Гц докГц, Их соотношение ранноУ / = Ц/И. 1 6записанный цифровой эквиналент сигнала, имеющего все, кроме первой,гармонические составляющие. В результате этого на втором выходе калибратора сформирован сигнал с заданнымизначениями коэффициента гармоник,определяемыми значениями коэффициентов передачи Ка и К аттенюаторов10 и 15.Кроме того, на первом выходе калибратора н первом режиме работыустройства формируется сигнал, имею -щий дне ранноамплитудные гармоникис иастотами Ги Г , Его можно использовать н качестве тестового сигнала для измерителей интермодуляционных искажений,Таким образом, предлагаемый калибратор позволяет дополнительно формировать сигналы с заданными значениями коэффициента Ец, а также тестовый сигнал для измерителей нелинейных искажений.Сформированный на втором выходе 25 ка ибратора сигнал имеет значение коэффициента К, определяемое выра- жением 30 35 40 45 50 где Пк(2) Ким = Ка Ка100 ф 55 К = - - - 100, (1) К К аПк им СКЗ напряжения сигнала комбинационных составляющих;Б- СКЗ напряжения суммы сигналов 1) и Б.СКЗ напряжений Ю и Б устанавливаются равными между собой с помощью установления необходимого коэффициента передачи детектора 9 СЗ, При этом выражение (1) имеет вид т,е. значение коэффициента К ж однозначно определяется значениями коэффициентов передачи Ка и К аттенюаторов 15 и 1 О соотнетстненно, Коэффициент К а изменяет значение коэффициента Ка внутри декады, а коэффициент К а - декадноРежим работы устройства можно реализовать при следующих условиях. Коэффициент деления делителя 5 частоты устанавливается равным единице, в ПЗУ 7 имеется записанный код нулевого значения амплитуды на выходе ЦАП 3 по всем 1 т адресам, козФФипиент деления счетчика 19 устанавливается равным единице, а н ПЗУ 13 имеется Формула изобретения 1. Калибратор нелинейных пскажений, содержащий генератор, последовательно соединенйые умножитель частоты, постоянное запоминающее устройство первый цифроаналоговый преобразователь, а также первый и второй аттенюаторы и первый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого аттенюатора, а выход соединен с выходом калибратора, выход второго аттенюатора соединен с опорным входом цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные второе постоянное запоминающее устройство,второй цифроаналоговый преобразователь, первый фильтр нижних ччстот, второй сумматор, а также первый и второй детекторы средних значений, второй Фильтр нижних частот и целител, частоты, выход которого соединенвходом умножителя частоты, а вход подсоединен к первому входу второго сумматора, к выходу генератора и через первый детектор средних значений к опорному входу второго цифроаналогового преобразователя, выход второго сумматора соединен с первым выходом калибратора, вторым входом первого сумматора и через второй детектор1622831 10 г,Г Составитель А.ДворниковРедактор И.Шмакова Техред И.Морген тал Корректор С Черни Заказ 109ВНИИПИ Госу Тиражственного комитета113035, Иосква, Ж Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1 средних значений с входом второго ат"тенюатора, причем вход второго постоянного запоминающего устройствасоединен с вторым выходом умножителячастоты, выход второго фильтра нижних частот соединен с входом первогоаттенюатора, а вход - с выходом первого цифроаналогового преобразователя. 2, Калибратор по п.1, о т л и - .ч а ю щ и й с я тем, что умножитель частоты выполнен в виде последовательно соединенных первого счетчика фазового детектора, третьего фильтра нижних частот, управляемого генератора и второго счетчика, первый выход которого соединен с входом первого счетчика, а второй выход - с вторым выходом умножителя частоты,