Изобретение относится к области измерительной радиотехники и является усовершенствованием измерителя нелинейных искажений по а.с. № 1218339, М. Кл. G01R 23/20 с приоритетом от 15.03.1986 г. Он также генерирует сигнал как звуковой генератор, содержит мост Вина и дифференциальный усилитель, охваченный положительной и инерционно регулирующей амплитуду отрицательной обратными связями. Величину нелинейных искажений регистрирует измеритель эффективных значенийThe invention relates to the field of measuring radio engineering and is an improvement of the nonlinear distortion meter in AS No. 1218339, M. Cl. G01R 23/20 with priority dated 03/15/1986. It also generates a signal as a sound generator, contains a Wien bridge and a differential amplifier, covered by positive and inertial control of the amplitude by negative feedbacks. The value of the nonlinear distortion is recorded by the effective value meter
Недостатком является влияние частоты на величину фазового сдвига, вызванное усилителем-фазовращателем 7.The disadvantage is the influence of the frequency on the magnitude of the phase shift caused by the amplifier-phase shifter 7.
Авторским замыслом является устранение недостатка. Для этого дополнительно введены первый и второй операционные усилители, охваченные отрицательной обратной связью с коэффициентами соответственно не менее чем шесть и четыре, инвертирующие входы которых связаны с выходом дифференциального усилителя и с местом соединения резисторов и конденсаторов в последовательной и в параллельной ветвях моста Вина, а неинвертирующие входы подключены к месту соединения резистора и конденсатора в последовательной ветви моста Вина. Автономный источник питания первого операционного усилителя подключен к выходу дифференциального усилителя, а второго - к его инвертирующему входу. К выходам первого и второго операционных усилителей подключен первый потенциометр, подвижный контакт которого соединен с неинвертирующим входом введенного третьего операционного усилителя, охваченного с выхода на его инвертирующий вход обратной связью с коэффициентом один, подключенного своими выводами питания через резисторы к шинам питания и через конденсаторы к выводу второго потенциометра, подключенного другим выводом к выходу третьего операционного усилителя. Подвижный контакт второго потенциометра - выход измерителя нелинейных искажений с генерацией изменяемых нелинейных искажений. Введен третий потенциометр, соединенный с выходом дифференциального усилителя и с входом измерителя нелинейных искажений, а к его подвижному контакту подключен измеритель эффективных значений.The author's intention is to eliminate the drawback. For this purpose, the first and second operational amplifiers are introduced, covered by negative feedback with coefficients of at least six and four, the inverting inputs of which are connected to the output of the differential amplifier and to the connection of resistors and capacitors in the serial and parallel branches of the Wien bridge, and non-inverting the inputs are connected to the junction of the resistor and capacitor in the serial branch of the Wien bridge. The autonomous power supply of the first operational amplifier is connected to the output of the differential amplifier, and the second to its inverting input. The first potentiometer is connected to the outputs of the first and second operational amplifiers, the movable contact of which is connected to the non-inverting input of the introduced third operational amplifier, which is covered by a factor one feedback from the output to its inverting input, connected by its power leads through resistors to the power buses and through the capacitors to the output a second potentiometer connected by another output to the output of the third operational amplifier. The movable contact of the second potentiometer is the output of the nonlinear distortion meter with the generation of variable nonlinear distortions. A third potentiometer is introduced, connected to the output of the differential amplifier and to the input of the nonlinear distortion meter, and an effective value meter is connected to its movable contact.
Благодаря дифференциальному усилению первым и вторым операционными усилителями сигналов с коэффициентами соответственно шесть и четыре, на выходах первого и второго операционных усилителей на любой частоте присутствуют смещенные менее или более чем на 90 градусов синусоидальные сигналы. В среднем положении подвижного контакта первого потенциометра синусоидальный сигнал на выходе измерителя сдвинут по фазе на 90 градусов, и перемещениями подвижного контакта второго потенциометра сдвиг по фазе на 90 градусов меняют на сдвиг по фазе с противоположным знаком. В среднем положении подвижного контакта второго потенциометра первым потенциометром регулируют нефазосмещенный сигнал, который при его увеличениях из-за ограничений в третьем операционном усилителе приобретает нелинейные искажения: величину их также в дальнейшем измеряют - для получения измерительного опыта. В промежуточных же положениях подвижных контактов первого и второго потенциометров на выходе измерителя на любой частоте возможны минимально искаженные сигналы с независимо регулируемыми амплитудой и фазой в левой и в правой полуплоскостях, а также в положительной и в отрицательной полуплоскостях.Due to the differential amplification by the first and second operational amplifiers of the signals with coefficients of six and four, respectively, the outputs of the first and second operational amplifiers at any frequency contain sinusoidal signals offset less than or more than 90 degrees. In the middle position of the movable contact of the first potentiometer, the sinusoidal signal at the output of the meter is 90 degrees out of phase, and by moving the movable contact of the second potentiometer, the 90-degree phase shift is changed to the phase shift with the opposite sign. In the middle position of the movable contact of the second potentiometer, the first potentiometer controls the non-biased signal, which, when it is increased due to limitations in the third operational amplifier, acquires non-linear distortions: they are also measured in the future to obtain a measurement experiment. In the intermediate positions of the moving contacts of the first and second potentiometers at the output of the meter at any frequency, minimally distorted signals with independently adjustable amplitude and phase in the left and right half planes, as well as in the positive and negative half planes, are possible.
Подключив к выходу измерителя вход объекта измерений нелинейных искажений, а к входу измерителя - его выход, с помощью первого и второго потенциометров добиваются минимальных показаний измерителя эффективных значений. Если объект измерений - усилитель, то с помощью третьего потенциометра это можно выполнять в разных положениях регулятора уровня усилителя. При его отсутствии измеритель нелинейных искажений генерирует калибровочный сигнал, и, соотнося с ним величину нелинейных искажений, можно вычислять их проценты, а соединив вместе вход и выход, можно измерить его собственные, в том числе и принудительно вызванные увеличениями сигнала вносимые им нелинейные искажения.By connecting the input of the object of nonlinear distortion measurements to the output of the meter, and its output to the input of the meter, using the first and second potentiometers, the minimum values of the meter of effective values are achieved. If the measurement object is an amplifier, then using the third potentiometer, this can be done in different positions of the amplifier level control. In its absence, the nonlinear distortion meter generates a calibration signal, and by correlating the magnitude of the nonlinear distortions, their percentages can be calculated, and by combining the input and output together, you can measure its own, including the nonlinear distortions introduced by it to the signal.