Устройство для измерения нелинейных искажений амплитудно модулированных сигналов

и 9) 80 и) СОКИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СЮ 0 01 В(56) .1.3 еньковиччастотно-модулирМ., "Советское рс,159, рис, 7.5.2. АвторскоеР 828103, кл, Оп ототип).М рудово ически ордена Т гополитехн й(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ АМПЛИТУДНО- МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ в трактах их передачи, содержащее два модулирующих звуковых генератора,высокочастотный задающий генератор,два амплитудных модулятора, высокочастотные вхо ды которых соединены с выходом задающего высокочастотного генератора, а модулирующие входы соединены у перво го амплитудного модулятора с первым выходом первого модулирующего звукового генератора, у второго амплитудного модулятора с первым выходом второго модулирующего звукового гене ратора,.два сумматора, причем первый сумматор включен между выходом перво" го амплитудного модулятора и входом проверяемого тракта передачи, а второй - на выходе проверяемого тракта передачи, второй вход первого сумматора через высокочастотный фазовращатель соединен с выходом второго амплитудного модулятора, два низкочастотных фазовращателя и два низкочастотных аттенюатора, причем первый фаэовращатель включен между вторым выходом первого модулирующего звукового генератора и входом первого аттенюатора, а второй фазовращатель между вторым выходом второго модулирующего звуковогогенератора и входом второго аттенюатора, и селектив-ный индикатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения разрешающей способности измерения, в него введены последовательно соединенные ограничитель и широкополосный детектор а амплитудного значения, включенные между выходом второго сумматора и входом селективного индикатора, осциллографический индикатор, соединенный с выходом второго сумматора, причем выходы первого и второго низкочастотных аттенюаторов соединены соответственно с вторым и третьим входами второго сумматора.1078350 30 40 45 50 55 60 65 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения нелинейных искажений.Известно устройство для измерения нелинейных искажений амплитудно модулированных колебаний, содержащее два генератора модулирующих колеба- ний,.подключенных соответственно к входам первого и второго амплитудных модуляторов, к вторым входам ко торого подключен генератор несущей,причем выход первого модулятора подг ключен к входу сумматора непосредственно, а выход второго модуляторак второму входу сумматора через фа эовращатель, при этом выход сумматора через объект измерения подключен к селективному индикатору 1 .Недостатком устройства является невозможность устранить вклад в измеряемую величину нелинейных искажений, вносящих приемником.Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения нелинейных искажений амплитудно-модулированных сигналов в трактах их передачи, содержащее первый модулирующий эвуковой генератор, соединенный последовательно с первым амплитудным модулятором, сумматором,проверяемым трактом передачи, вторым сумматором, приемником амплитуд,лес-модулированных сигналов и селективным индикатором, второй модулирующий звуковой генератор, соединенный последовательно с вторым амплитудным модулятором, первым высокочастотным фаэовращателем и вторым входом первого сумматора, высокочастотный задающий генератор, соединенный с высокочастотными входами амплитудных модуляторов, при этом второй выход первого модулирующего зву,кового генератора соединен последовательно с первым низкочастотнымфаэовращателем, первым низкочастотным аттенюатором,третьим амплитудным модулятором, вторым высокочастотным фаэовращателем и вторым входом второго сумматора, второй. входвторого модулирующего звукового генератора соединен последовательнос вторым низкочастотным фаэовращателем, вторым низкочастотным аттенюатором, амплитудным модулятором,третьим высокочастотным фаэовращателем и третьим входом вторсжо сумматора, высокочастотный фазометр,с помощью переключателя соединяемый с выходом амплитудного модулятора, выходами высокочастотных фаэовращателей и выходом проверяеелого тракта передачи 2 . Известное устройство позволяет получить высокую разрешающую способность измерения нелинейных иска. жений, возникающих в проверяемом тракте передачи.Недостатком его является сложность методики измерения, так как устройство предполагает синфаэность несущих колебаний на входах первого и второго сумматоров, которая контролируется фаэометром. Сийфаэность несущих колебаний на входах первого сумматора не зависит от свойств проверяемого тракта передачи, поэтому при измерении нелинейных искажений нет необходимости измерять разность фаз между несущими колебаниями на входах первого сумматора, а достаточно скорректировать ее один раз в начале всех измерений. Разность же фаз между несущими колебаниями на входах второго сумматора зависит от набега фазы несущего колебания в проверяемом тракте передачи, который заранее не известен и у различных трактов может быть разным. Поэтому для установления нулевого фазового сдвига между этими колебаниями необходимо при каждом измерении нелинейных .искажений в трактах передачи измерять и корректировать этот фазовый сдвиг, что значительно усложняет методику измерения нелинейных искажений и уменьшает разрешающую способность измерения, Указанный недостаток особенно заметен, если в тракте передачи используется преобразование частоты, так как в этом случае практически невозможно обеспечить синфазность колебаний на входе второго сумматора.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение разрешающей способности измерения., Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два модулирующих звуковых генератора, высокочастотный задающий генератор, два амплитудных модулятора, высокочастотные входы которых соединены с выходом задающего высокочастотного генератора, а модулирующие входы соединены у первого амплитудного модулятора с первым выходом первого модулирующего звукового генератора, у второго амплитудного модулятора - с первым выходом второго модулирующего звукового генератора, два сумматора, причем первый сумматор включен между выходом первого амплитудного модулятора и входом проверяемого тракта передачи, а второй - на выходе проверяемого тракта передачи, второй вход первого сумматора через высокочастотныйфазовращатель соединен с выходом второго амплитудного модулятора, два низкочастотных фаэовращателя и два нйэкочастотных аттенюатора, причем первый фазовращатель включен между вторым выходомпервого модулируюцего звукового генератора и входом первого аттенюатора, а второй фазоврацатель - между вторым выходом второго модулирующего звукового генератора и входом второго аттенюатораи селективный индикатор, введены последовательно соединенные ограничитель и широкополосный детектор амплитудного значения, включенные между выходом второго сумматора и входом селективного индикатора, осциллографический индикатор, соединенный с выхо-дом второго сумматора, причем выходы первого и второго низкочастотных, аттенюаторов соединены соответственно с вторым и третьим входами второго сумматора.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устрбйства. Устройство содержит модулируюцие звуковые генераторы 1 и 2, высокочастотный задающий генератор 3, амплитудные модуляторы 4 и 5, сумматор б, высокочастотный фазовращатель 7, проверяемый тракт 8 пере-.дачи, сумматор 9, ограничитель 10, широкополосный детектор 11 амплитудного значения, селективный индикатор 12, низкочастотные фазовращатели 13 и 14, низкочастотные аттенюаторы 15 и 16, осциллографический индикатор 17, причем высокочастотный задающий генератор 3 соединен с высокочастотными входами амплитудных модуляторов 4 и 5. Модулирующий вход амплитудного модулятора 4 соединен с первым входом модулирующего звукового генератора 1, а выход - с первым входом первого сумматора бМодулирующий вход второго амплитудного модулятора 5 соединен с первым выходом второго модулирующего звукового генератора, а выход - через высокочастотный фазовращатель 7 с вторым входом первого сумматора, выход которого соединен последовательно с проверяемым трактом 8 передачи и первым входом второго сумматора 9. Последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель 13 и высокочастотный аттенюатор 15 включены между вторым выходом первого модулируюцего звукового генератора 1 и вторым входом второго сумматора 9, а последовательно соединенные второй низкочастотный фазоврацатель 14 и второй низкочастотный атгенюатор 16 включены между вторым выходом второго модулирующего звукового генератора 2 и третьим входом второго сумматора 9, выход которого соединен последовательно с ограничителем 10, широкополосным детектором 11 амплитудного значения и селективным индикатором 12, а также с входом осциллографического индикатора 17.Принцип работы устройства заключается в следующем.С помощью колебаний с выходомвысокочастотного задающего генератора 3 и первого модулирующего звукового генератора 1 в амплитудном модуляторе 4 формируют амплитудно-модулированное колебание, модулированное синусоидальным колебанием счастотой Я а с помощью колебаний 10 с выходов высокочастотного задающего генератора 3 и второго модулирующего звукового генератора 2 в амплитудном модуляторе 5 формируют амплитудно-модулированное колебание, 15.модулированное синусоидальным колебанием с частотой Я 2. С помощью высокочастотного фаэовращателя 7 вэтих колебаниях добиваются равенстваначальных фаэ несущей частоты, а затем их складывают в сумматоре б, Приэтом на выходе сумматора б получается амплитудно модулированное колебание с той же несущей частотой модулированное двумя синусоидальными ко лебаниями с частотами Я и Я . Нелинейность амплитудных модуляторовприводит к появлению в огибающейрезультирующего колебания на выходесумматора составляюцих с частота.мир, н и й, где 1 с, и "- 1,2,3При прохождении этого колебания через проверяемый тракт 8 передачив огибающей колебания кроме указанных выше составляюцих возникает 35составляющие с частотами 152 ф Я 2,где 1, р = 1,2,3 которые характеризуют нелинейные искажения,возникающие в проверяемом тракте 8 .передачи. 40 45 50 55 60 65 На выходе проверяемого тракта 8 передачи во втором сумматоре 9 измерительное колебание складывается с двумя модулирующими синусоидальныМи колебаниями, амплитуды и начальные фазы которых подбирают с помощью низкочастотных фазовращателей 13 и 14 и низкочастотных аттенюаторов 15 и 16 таким образом, чтобы на выходе второго сумматора 9 в верхней огибающей измерительного колебания было скомпенсировано колебание с частотой Я , а в нижней огибающей колебанйе с частотой Я, . Контроль за формированием требуемого колебания осуцествляют по осциллографическому индикатору 17. С выхода второго сумматора 9 колебание поступает на;вход ограничителя 10, в котором/ происходит ограчение этого колебания снизу. Ограничитель является безынерционным нелинейным элементом. Поскольку каждая огибающая колебания на входе ограничителя 10 содержит только одно из основных модулирующих колебаний, то нелинейность ограничителя не Приводит. к появлению в оги 1078350бающей колебания на его выходеком"бинационных составляюцих.Детектор 11.амплитудного значения выделяет верхнюю огибающую колебания на выходеограничителя 10, которая содержиттолько одно из основных модулирую. щих колебаний, поэтому его собственные нелинейные искажения также неприводят к появлению составляющихс комбинационными частотами в моЦулирующем колебании. ОТаким образом, комбинационныесоставляющие в колебании на выходедетектора 11 амплитудного значениявызваны только нелинейными искажениями в проверяемом тракте 8 передачи, Собственные нелинейные искажения .блоков измерителя не дают вклада в измеряемую величину, поэтомуразрешающая способность измерениянелинейных искажений с помощью 20предлагаемого устройства можетбыть получена очень высокой,Измерения с поомцью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом. 25С помоцью низкочастотных фазоврацателей 13 и 14 и низкочастотныхаттенюаторов 15 и 16 добиваются получения полярно-модулированного колебания на выходе второго сумматора 9,верхняя огибающая которого модулирована частотой 3 а нижняя - частотой Я . Для этого сначала измеритель 2ное колебание модулируют только одгой частотой Я с помощью первогомодулирующего звукового генератора 1, 35второй модулирующий звуковой генератор 2 при этом отключают, и с помоцью первого низкочатотного фазовращателя 13 и первого низкочастотного аттенюатора 15 подбирают амп-, 40литуду и фазу низкочастотного колебания, поступающего на второй входвторого сумматора 9 так, чтобы наосциллографическом индикаторе 17,подключенном к выходу второго сум.матора 9, получилось полярно-модулированное колебание, верхняя огибающая которого модулирована синусоидальным колебанием с частотой 21а нижняя огибающая - не модулирована. Эатем измерительное колебаниемодулируют частотой Я с помощьювторого модулирующего звукового генератора 2, первый модулирующий генератор при этом отключают, и с по. моцью второго низкочастотного аттенюатора 16 подбирают амплитуду и фазу низкочастотного колебания, поступающего на третий вход второго сумматора 9, так чжобы на осциллографическом индикаторе 17 получилось полярно-модулированное колебание, нижняя огибающая которого модулирована синусоидальным колебанием с частотой Я , а нижняя огибающая- не модулирована. Потом подключают сразу оба модулирующих звуковых генератора и получают требуемое полярно-модулированное колебание. После получения указанного колебания с помощью селективйого индикатора измеряют величины составляющих с частотами 1 Й, + Р Й и величину гармоники с частотой Й 1По результатам измерения вычисляют коэффициент гармоник по формулам Кр = К + КЪ +2 Ъ21 Ъ 8 Ц 2У цл3 3 и, где 0 - амплитуда гармоники с" частотой Я О ,О 3 - амплитуды комбинационныхсоставляюцих.Устройство позволяет измерять с высокой разрешающей способностью нелинейные искажения амплитудно-модулированных,колебаний в трактах их передачи, включая тракты. передачи, использующие преобразование частоты, так как все преобразования измерительного колебания на выходе проверяемого тракта передачи не используют его несуцую частоту. При этом в предлагаемом устройстве исключено несколько сложных блоков два амплитудных модулятора, приемник амплитудно-модулированных сигналов, два высокочастотных фазовращателя и фазометр), а введенные блоки (осциллографический индикатор, ограничитель и широкополосный амплитудный детектор) по выполнению являются сравнительно простыми, т.е. предлагаемое устройство проще и дешевле известного, что проверено экспериментально.Зака 5 филиал ППП "Патейт", г.ужгород, ул.Проектная, 4 52/39 Т ВНИИПИ Госуда по делам из113035, В 1 оскв аж 711 венного комит етений и откр В, Раушска Подписа СССРийнаб., д