Измеритель коэффициента гармоник

(21 (22 46 и е иемных с, 180 свидетельство01 В. 23720, 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Горьковский ордена ТрудоКрасного Знамени политехничесинститут им. А.А. Жданова(прототип),(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭффИЦИЕНТА ГАРМОНИК, содержащий два источника модулирующих сигналов, подключенных к модулирующим входам двухканального стереомодулятора, первый. выход которогосоединен последовательно с первымгенератором частотно-модулированныхсигналов, смесителем, блоком согласования и проверяемым стереофоническимприемником, а второй через второйгенератор частотно-модулированныхсигналов соединен со вторым входомсмесителя, сумматор и индикатор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия, внего введены последовательно соединенные амплитудный детектор и блок отношений, включенные между клеммами дляподключения проверяемого стереофонического приемника и входом индикатора, заграждающий фильтр, подключенный к выходу проверяемого стереофонического приемника, два идентичных измерительных канала, каждый из которых состоит из корректирующего усилителя, фазорасщепителя и двух параллельных ветвей, каждая из которых содержитпоследовательно соединенные пе;,емножитель, фильтр нижних частот и квадратор, причем первые входы перемножителей соединены с выходом корректирующего усилителя, подключенного к выходу заграждающего фильтра, а вторые - с выходами фазорасщепителя, выходывсех квадраторов соединены с входами Ж сумматора, блок извлечения квадратного корня, включенный между выходомсумматора и вторым входом блока отно- С шений, последовательно соединенныеФ первый перемножитель, входы которого соединены со вторыми выходами источников модулирующих сигналов, фильтр верхних частот, второй выход которого соединен с фазорасщепителем первого измерительного канала, второйперемножитель, второй вход которого соединен со вторым выходом второгоисточника модулирующих сигналов, полосовой фильтр, выход которого соеди- ф 3 нен с фазорасщепителем второго измерительного канала, и блок управления, выходы которого соединены с источниками модулирующих сигналов, загражда- ф ющим фильтром и полосовым фильтром.1 1087Устройство относится к радиоизмерительной технике, к устройствам дляизмерения нелинейных искажений.Известно устройство для измерениякоэффициента гармоник с использованием последовательно соединенных образцового источника модулируюших сигналов, стереомодулятора, генераторачастотно-модулированных сигналов,блока согласования, проверяемого сте Ореофонического приемника и анализатора гармоник 1 .Недостатками этого устройства являются отсутствие автоматизации и низкая разрешающая способность измерения,15ограничивающаяся собственным коэффициентом гармоник источника модулирующих сигналов, стереомодулятора и генератора частотно-модулированных сигналов. 20Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство для измерения нелинейностиискажений в стереофонических радиоприемниках частотно-модулированных 25. сигналов, содержащее два источникамодулирующих сигналов, подключенныхк входам двухканального стереомодулятора, первый выход которого соединен последовательно с первым генератором частотно-модулированных сигналов, смесителем, блоком согласования,проверяемым стереофоническим приемником, сумматором, блоком обработки ииндикатором, а второй - через второйгенератор частотно-модулированныхсигналов соединен со вторым входомсмесителя, Последовательно соединенные фазовращатель и усилитель с регулируемым коэффициентом усилениявключены между выходом второго источ- ника модулируюших сигналов и вторымвходом сумматора 12,Недостатком известного устройстваявляется отсутствие автоматизации из 45мерений коэффициента гармоник, рассчитывающегося по формуле, в которую входят амплитуды комбинационных составляющих и одного из основных модулирующих колебаний, измеренные с помощьюанализатора гармоник. Причем процесс50измерения амплитуд гармоник с помощьюизвестного устройства занимает сушест.венное время, так как комбинационныесоставляющие расположены близко пооси частот к гармоникам основных модулирующих частот,Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. 917 2Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее два источника модулирующих снгйалов, подключенных к модулирующим входам двухканального стереомодулятора,первыйвыход которого соединен последовательно с первым генератором частотно-модулированных сигналов, смесителем,блоком согласования и проверяемымстереофоническим приемником, а второйчерез второй генератор частотно-модулированных сигналов соединен со вторым входом смесителя, сумматор и индикатор, введены последовательно соединенные амплитудный детектор и блокотношений, включенные между клеммамидля подключения проверяемого стерео-.фонического приемника и входом инди-катора, заграждающий фильтр, подключенный к выходу проверяемого стереофонического приемника, два идентичныхизмерительных канала, каждый из которых состоит иэ корректирующего усилителя, фазорасщепителя и двух параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно. соединенныеперемножитель, фильтр нижних частоти квадратор, причем первые входы перемножителей соединены с выходом корректирующего усилителя, подключенного к выходу заграждающего фильтра, а вторые - с выходами фазорасщепителя, выходы всех квадраторов соединены с выходами сумматора, блок извлечения квадратного корня, включенный между выходом сумматора и вторым входом блока отношений, последовательно соединенные первый перемножитель, входы которого соединены со вторыми выходами источников модулирующих сигналов, фильтр верхних частот, второй выход, которого соединен с фазорасщепителем первого измерительного канала, второй перемножитель, второй вход которого соединен со вторым выходом второго . источника модулирующих сигналов, и полосовой фильтр, выход которого соединен с фазорасщепителем второго измерительного канала, и блок управления, выходы которого соединены с источниками модулирующих сигналов, заграждающим фильтром и полосовым фильт ром.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источники 1 и 2 модулируюших сигналов, двухканальный стереомодулятор 3, генераторы 4 и 5 частотно-модулированных сигна3 1087лов, смеситель б, блок 7 согласования, проверяемый стереофоническийприемник 8, амплитудный детектор 9,блок 10 отношений, индикатор 11, заграждающий фильтр 12, первый 13-1 ивторой 13-2 измеььтельные каналы,корректирующие усилители 14-1 и 14-2,перемножители 15-1-1, 15-1-2, 15-2-1и 15-2-2 в каналах, фильтры 6-1 - 1,6-1-2, 16-2-1 и 16-2-2 ьсижних частот, квадраторы 17-1-1, 17-1-2,17-2-1 и 17-2-2, фазорасщепители18-1 и 18-2, сумматор 19, блок. 20извлечения квадратного корня, перемножители 21 и 22, Фильтр 23 верхнихчастот, полосовой Фильтр 24, блок 25управления.Выходы источников 1 и 2 модулирую-щих сигналов соединены с модулирующими входами двухканального стереомодулятора 3, первый выход которого соединен последовательно с первым генератором 4 частотно-модулированныхсигналов, смесителем 6, блоком 7 согласования, проверяемььм стереофоническим приемником 8, амплитудным детектором 9, блоком 1 О отношений,и индикатором 11, второй - через второйгенератор 5 частотно-модулированныхсигналов соединен со вторым входомсмесителя 6, заграждающий Фильтр 12подключен к выходу проверяемого стереофонического приемника 8, два идентичных измерительных канала 13-1 и13-2 состоят из корректирующего усилителя 4-1 (14-2), Фазорасщепителя3518-1 (18-2) и двух параллельных ветвей, каждая из которых (например,первая) включает в себя последовательно соединенные перемножители1.5-1-1 и 1 5-1-2 Фильтры 16-1-1 и406-1-2 нижних частот, и квадраторы17-1-1 и 17-1-2, причем первые входыперемножителей 15-1-1 и 15-1-2 соединены с выходом корректирующего усили-,.теля 14-1, подключенного к выходузаграждающего фильтра 12, а вторые -с выходами фаэорасщепителя 18-1, вовторой ветви первые входы перемножителей 15-2-1 и 15-2-2 соединены с ввь",.ходом корректирующего усилителя 14-2,50подключенного к выходу заграждающегофильтра 12, а вторые - с выходами фазорасщепителя 18-2, выходы всех квадраторов 17-1-1 и 17-1-2, 17-2-1 и17-2-2 соединены с входами сумматора19, выход которого через блок 20 извлечения квадратного корня соединенсо вторым входом блока 10 отношений,917 4входы первого перемножителя 21 соединены со вторыми выходами источников1 и 2 модулирующих сигналов, а выходсоединен последовательно с фильтром23 верхних частот, второй выход которого соединен с фааорасщепителем 18-1первого измерительного канала 13-1,вторым перемножителем 22, второй входкоторого соединен со вторым выходомвторого источника 2 модулирующих сигналов, полосовым фильтром 24 и фазо-расщепителем 18-2 второго измерительного канала, блок 25 управления соединен с источниками 1 и 2 модулирующих сигналов, заграждающим Фильтром12 и полосовым фильтром 24.Устройство работает следующим образом,С помощью двух источников 1 и 2 модулирующих сигналов, двухканальногостереомодулятора 3, двух генераторов4 и 5 частотно-модулированных сигналов и смесителя 6 Формируют испытательный стереофонический сигнал, модулированный двумя тонами в одном из каналов, Этот измерительный сигнал подают через блок 7 согласования на проверяемый стереофонический приемник 8,на выходе которого кроме составляющихс основными модулирующими частотами иих высших гармоник появляются комбинационные составляющие, по которым свысокой разрешающей способностью можно определить коэффициент гармоникпроверяемого стереофонического приемника 8 как .отношение корня квадратного из суммы квадратов амплитуд комбинационных составляющих взятых с определенным весом, к сумме амплитуд со-ставляющих с основными модулирующимичастотами. Амплитуды составляющих сосновными модулирующими частотамипри измерении коэффициента гармониквыбирают равными. Суммарную амплитудусоставляющих с основными модулирующими частотами в предлагаемом измерителе определяют с помощью амплитудногодетектора 9, а амплитуды комбинационных составляющих определяют с помощьюизмерительнььх каналов 13-1 и 13-2.При измерении малых величин коэФфициента гармоник достаточно измерятьтолько две комбинационные составляющие, т.е, второго и третьего порядка.Это подтверждается и практикой измерения коэффициента гармоник в приемниках с помощью известного устройства.Поэтому в предлагаемом измерителевведено только два измерительных канала. При необходимости учета составляющих более зысокого порядка количество измерительных каналов может быть увеличено.Перед входами измерительных каналов в предлагаемом измерителе введе ны загражцающий фильтр 12, который частично подавляет составляющие с основными модулирующими частотами для повышения разрешающей способнос ти измерителя, так как в этом случае нелинейность проходных характеристик перемножителей 15-1-1, 15-1-2, 15-2-1 и 15-2-2 в измерительных ка" налах не будет давать вклада в выде ляемые комбинационные составляющие. Корректирующие усилители 14-1 и 14-2 введены для выравнивания амплитудно- частотных характеристик измерительных каналов при измерении коэффициента 20 гармоник в диапазоне частот. В пере- множителях 15-1-1, 15-1-2, 15-2-1 и 15-2-2 происходит перемножение выходного измерительного сигнала с синусоидальным колебанием, имеющим частоту 25 выделяемой комбинационной составляющей, причем в каждом измерительном канале на вторые входы перемножителей подаются синусоидальные колебания, сдвинутые друг относительно дру-ЗО га на 90 с помощью фазорасщепителей 18-1 и 18-2, для выделения синусной и косинусной составляющих амплитуд ряда Фурье в фильтрах нижних частот 16-1-1 16-1-2 16-2-1 и 16-2-2. СиЭ У 35 нусоидальные колебания с комбинационными частотами на входах фазорасщепителей 18-1 и 18-2 в предлагаемом измерителе формируют из напряжений с выходов источников 1 и 2 модулирующих сигналов с помощью перемножителей 21 и 22 и Фильтров 23 и 24.Выделенные в Фильтрах 16-1-1, 16"1-2, 16-2-1 и 16-2-2 нижних частот синусные и косинусные амплитуды комбинационных составляющих возводятся в квадрат в квадраторах 17-1-1, 17-1-2, 17-2-1 и 17-2-2 и подаются на входы сумматора 19, где происходит их сложение с весом, учитывающим вклад каждой комбинационной составляющей в коэффициент гармоник, Блок 20 извлечения квадратного корня осуществляет операцию извлечения квадратного корня из результирующего напряжения с. выхода сумматора 19, а блок 10 отношений определяет отношение полученно го на выходе блока 20 напряжения к суммарной амплитуде составляющих с основными модулирующими частотами. Таким. образом, на вход индикатора 11 поступает напряжение, пропорциональное коэффициенту гармоник проверяемого стереофонического приемника.Для измерения коэффициента гармоник в диапазоне частот с помощью блока 25 управления изменяют частоты модулирующих колебаний в источниках 1 и 2 модулирующих сигналов и в соответствии с этим перестраивают заграждающий фильтр 12 и полосовый фильтр 24,Измерение коэффициента гармоник в предлагаемом измерителе происходит автоматически, при этом сохраняется высокая разрешающая способность измерения, что выгодно отличает предлагаемый измеритель от известных.) Филиал 652/42 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж, 1го комитета ССий и открытийаушская наб.,