Устройство для измерения интермодуляционных искажений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17 725 А 1 9) ЯЦ 01 й 23/2 ИСАНИЕ И Б ТЕН Изобретение относ диоиэмерительной техн но для измерения интермодуляционных и сти, в бытовой Н - Р ап итик ся к области раи и предназначекоэффициентов кажений, в частноаратуре. Целью изобретени ие чувствительности и Структурная схема ена на фиг. 1, времен ы - на фиг. 2, является еочности.измерителя привея диаграмма рабоповыш ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Киевский научно-исследовательский институт радиоизмерительной аппаратуры(56) Авторское свидетельство СССРМ 1394159, кл. 6 01 й 2320, 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫХ ИСКАЖЕНИЙ(57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для измерения малых нелинейных искаженийсигналов. Цель изобретения - повышениечувствительности и точности измерения, Вустройство, содержащее первый и второйгенераторы и последовательно соединенные сумматор, испытываемый усилитель,введены три коммутатора, два регулируемых усилителя, полосовой фильтр, демодулятор, преобразовательсреднеквадратичных значений, микропроцессор, оперативное и постоянное запоминающее устройства, индикатор с клавиатурой. Сущность предлагаемого устройства состоит в том, что за счет структуры устройства, за счет введения корректирующих коэффициентов, за счет многократного усреднения в частотной области снижают влияние шумовой составляющей спектра входного сигнала, чем уменьшают погрешность измерения коэффициента интермодуляционных искажений и увеличивают точность измерения, Кроме того, цифровая реализация генератора, регулируемые усилители и 12-раэрядное АЦП обеспечивают повышение порога чувствительности. Эта цель достигается введением в устройство коммутаторов, регулируемых усилителей, полосового фильтра. демодулятора преобразователя среднеквадратичных значений и аналого-цифрового преобразователя. Устройство также содержит генераторы, сумматор, блок программного управления С регистратором, содержащим интерфейсы, суммикропроцессор с шиной, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство и индикатор с клавиатурой. 2 ил,3 Измеритель интермодуляционных искажений(фиг. 1) содержит два генератора 1 и 2, сумматор 3, три коммутатора 4, 5, 6, исследуемый усилитель 7, два регулируемых усилителя 8, 9, полосовой фильтр 10, демо- ф дулятор 11, преобразователь 12 среднеквадратичных значений 12 аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13, блок 14 программного управления, состоящий из интерфейсов 15, шины микропроцессора (ШМ) 15. постоянногозапоминающего устройства (ПЗУ) 16, микропроцессора 17, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 18, индикатора 19 с клавиатурой и шины 20 микропроцессора, причем выход второго генератора 2 соединен со вторым входом сумматора 3 и первым входом коммутатора 4, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход последовательно соединен со входом испьтываемого усилителя 7., первым входом коммутатора 5, регулируемым усилителем 8, полосовым фильтром 10, демодулятором 11, первым входом коммутатора 6, кроме того, выход демодулятора 11 через конденсатор соединен последовательно с регулируемым усилителем 9, преобразователем среднеквадратичных значений 12, вторым входом коммутатора 6, кроме того, выход демодулятора 11 через конденсатор соединен последовательно с регулируемым усилителем 9, преобразователем среднеквадратичных значений 12, вторым входом коммутатора 6, со входом аналого-цифрового преобразователя 13 и шиной 20 микропроцессора, которая соединена параллельно с микропроцессором 17, постоянным и оперативным запоминающими устройствами 16, 18, индикатором 19 с клавиатурой и интерфейсами 15 узлов, выходы с первого по десятый соединены соответственно с входами генераторов 1 и 2, коммутаторов 4 и 5, регулируемого усилителя 9, преобразователя среднеквадратичных значений 12, коммутатора 6 и аналого-цифрового преобразователя 13.Устройство работает следующим образом,Работу условно можно разделить на 4 такта.,Такт первый. В исходном состоянии микропроцессор находится в ожидании прерывания от клавиатуры индикатора 19. На регистре клавиатуры устанавливается требуемая частота и амплитуда генераторов 1 и 2. Микропроцессор обрабатывает полученные данные, вычисляет коэффициенты деления частоты и амплитуды и через интерфейсы выдает их в генераторы. При этом генератор 1 формирует низкочастотную составляющую и генератор 2 - высокочастотную составляющую суммарного сигнала, который формируется на выходе сумматора, Коммутаторы 4, 5, 6 переключаются в положение 1, Сигнал с генератора 2 поступает последовательно на исследуемый усилитель 8, универсальный фильтр 10, демодулятор ,11 и АЦП 13. Коэффициент усиления (К 1) усилителя 8 устанавливается таким образом, чтобы амплитуда выходного сигнала была в пределах 1-2 В,Фильтр 10 выполняет функции полосового фильтра и настраивается на частоту генератора 2. Демодулятор 9 смещает сигнал в низкочастотную область, постоянная 5 составляющая которого поступает на входАЦП 13, где преобразуется в числовой,код.Числовой код поступает на шину микропроцессора 20 и записывается в ОЗУ,Измерение выполняется М раз. Микро процессор вычисляет усредненное значение А 1 по формуле:А 1=где А - числовое значение отсчета,Величина А 1 записывается в ОЗУ.Такт второй, Вычисление коэффициентакоррекции.Коммутатор 5 устанавливается в положение 2. Положение остальных коммутаторов не меняется. Сигнал с генератора 2 поступает на вход усилителя 8. Путь прохождения сигнала аналогичен такту первому.Числовой код с выхода АЦП сравнивается с установленной на регистре клавиатуры амплитудой генератора 2 и вычисляетсяко эффициент коррекции по формулеАгКа 1 = Аг 235 где А 2 - результат вычисления во второмтакте;Аг 2 - коД. набРанный 11 а РегистРе клавиатуры (амплитуда Г 2) Ка 1 записывается вОЗУ.40 Такт третий. Вычисление амплитуды высших гармоник,Переключатель 5 устанавливается в положение 1, а 4,и 6 - в положение 2.Суммарный сигнал через последова 45 тельно соединенные исследуемый усилитель 7, усилитель 8, фильтр 10, демодулятор11, конденсатор, усилитель 9, преобразователь среднеквадратичных значений 12 поступает на вход АЦП 13. При этоммикропроцессор устанавливает коэффициент усиления К 2 усилителя 8. Универсальный фильтр 10 подавляет сигналы,выходящие за полосу анализа. Демодулятор11 смещает сигнал в низкочастотную область. Коэффициент усиления КЗ усилителя9 устанавливается микропроцессором с учетом полного использования разрядной сетки АЦП.На вход АЦП поступает квадрат амплитуды напряжения высших гармоник. гдепреобрэзуется в числовой код и через микропроцессорную шину записывается в ОЗУ.Измерение выполняется М рэз. Микропроцессор вычисляет усредненное значение по формуле:Ав1=1Ащ - Мгде Аи - / числовое значениеотсчета, Величина Авг записывается в ОЗУ.Тактчетвертый, Вычисление коэффициента интермодуляционных искэжений.Из ОЗУ считываются значения А 1 и К 1. Вычисляется амплитуда первой гармоники по формуле;О 1 41 К 1Из ОЗУ считывается значение Аг. Вычисляется значение амплитуды высших гармоник Овг = 1/АвгЗатем вычисляется коэффициент интер- модуляционных искажений по формуле:Кинт100 (величина К поступает на индикатор для отображения результата измерения,Формула изобретения Устройство для измерения интермодуляционных искажений, содержащее два генератора, подключенные к входам сумматора, и блок программного управления с регистратором. о т л и ч э ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точ ности, в него введены первый коммутатор,последовательно соединенные второй коммутатор, первый регулируемый усилитель, полосовой фильтр и демодулятор, последовэтельно соединенные второй регулируе мый усилитель, преобразовательсреднеквадратичных значений, третий коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход которого и управляющие входы коммутаторов, регули руемых усилителей, полосового фильтра,преобразователя среднеквэдрэтичных значений и генераторов соединены с выходами блока программного управления, выход второго генераторэ соединен с первым входом 20 первого и вторым входом второго коммутаторов, выход сумматора соединен с вторым входом первого коммутэтора, выход которого соединен с клеммой для подключения исследуемого усилителя, первый вход вто рого коммутатора подключен к выходнойклемме для подключения исследуемого усилителя, выход демодулятора подключен к второму входу третьего коммутатора, через конденсатор выход демодулятора соединен 30 с вторым регулируемым усилителем, а выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу блока программного управления.1798725 2 оставитель Л.Устиновехред М.Моргентал Редактор С.Куркова орректор Л.фи роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,Заказ 770 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5