Ulli
ря/ва
Щ И
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ
НАЧИНАЮЩИМ
>= = 3 |
С.НЕФЕДОВ,
|
~'Ч|И
г.Минск.
#
I
'***# * я I
ИЗМЕРЕНИЕ
ХАРАКТЕРИСТИК
РАДИОЭЛ ЕКТРОН Н ЫХ
УСТРОЙСТВ
Сигнал, проходящий через любое
радиоэлектронное устройство (усили-
тель, приемник и др.), может подвергать-
ся линейным и нелинейным искажени-
ям. Линейные искажения определяются
амплитудно-частотной и фазо-частотной
характеристиками, а нелинейные иска-
жения — амплитудной характеристикой
устройства. Поэтому при изготовлении
и настройке различной радиоэлектрон-
ной аппаратуры возникает необходи-
мость измерения этих характеристик.
Рассмотрим наиболее распространен-
ные методы измерений.
Амплитудная характеристика (АХ)
представляет собой зависимость выход-
ного напряжения от входного. У идеаль-
ного устройства она должна быть линей-
ной, однако реальная АХ имеет линей-
ный участок только до некоторого зна-
чения и вх (точка “а” на рис.
1
), а при боль-
ших значениях и вх наклон АХ уменьша-
ется, и в результате возникают нелиней-
ные искажения выходного сигнала.
Для измерения АХ собирают схему,
приведенную на рис.2. На вход испыту-
емого устройства (например усилителя)
подают гармонический сигнал от гене-
ратора, а на выход подключают нагруз-
ку, на которую должно работать испыту-
емое устройство (для усилителя звуко-
вой частоты — это громкоговоритель
или эквивалентное сопротивление). С
помощью электронных вольтметров (ЭВ)
измеряют входное и выходное напряже-
ния. Плавно изменяют напряжение гене-
ратора и фиксируют показания вольт-
метров. По полученным данным строят
АХ, и по графику находят линейный уча-
сток (до точки “а” на рис.1). Однако та-
кой способ не позволяет точно опреде-
лить начало перегиба характеристики.
Для более точного определения линей-
ного участка измеряют один из парамет-
ров, который характеризует величину
нелинейных искажений.
При возникновении нелинейных иска-
жений в спектре сигнала появляются
дополнительные составляющие. Сте-
пень искажений гармонического сигна-
ла (спектр идеального гармонического
сигнала имеет только одну составляю-
щую) характеризуют коэффициентом
гармоник Кг:
где и-|,
1
)
2
,
6
)
3
... — действующие значе-
ния гармоник спектра сигнала. У идеаль-
ной синусоиды высшие гармоники отсут-
ствуют, поэтому Кг=0. Чем меньше Кг,
тем ближе реальная синусоида к теоре-
тической.
На практике Кг измерить очень слож-
но (трудно выделить основную гармони-
ку
1
)
1
), поэтому обычно измеряют дру-
гой параметр — коэффициент нелиней-
ных искажений Кн:
А/и22 + и 32 + .
..
(2)
К „ = ----------
и
---------->
где и — действующее значение всего
сигнала.
Эти коэффициенты обычно выражают
в процентах (иногда в децибелах), и они
связаны между собой соотношением:
Измерить Кн можно с помощью загра-
дительного (режекторного) фильтра, на-
строенного на частоту основной гармо-
ники, который включают на выходе ис-
пытуемого устройства (рис.З). Сначала
фильтр отключают (переключатель Э
1
в положении
1
), и вольтметром измеряют
выходное напряжение, которое содержит
все составляющие спектра. Это напряже-
ние пропорционально знаменателю выра-
жения (2). Затем включают фильтр (пере-
ключатель Э1 — в положении 2). Теперь
вольтметр измеряет действующее значе-
ние напряжения высших гармоник, т.е.
числитель формулы (2). Рассчитывают
Кн, пользуясь указанной формулой.
Измерители нелинейных искажений
построены по аналогичному принципу. В
них в положении
1
переключателя Э
1
производят калибровку прибора: плав-
ной регулировкой усиления стрелку ус-
танавливают на максимальную отметку
— 100%. Тогда при включении загради-
тельного фильтра прибор сразу показы-
вает значение Кн.
При измерении АХ измеритель нели-
нейных искажений включают на выходе
испытуемого устройства параллельно
вольтметру, и контролируют допустимую
степень искажения выходного сигнала.
Таким образом определяют линейный
участок АХ.
При отсутствии измерителя нелиней-
ных искажений о наличии искажений
можно судить по искажениям формы гар-
монического сигнала, наблюдаемого на
экране осциллографа (рис.4). Если ис-
кажения формы гармонического сигна-
ла на экране осциллографа незаметны,
можно считать, что Кн не превышает 5%.
О значении Кн с несколько большей
точностью можно судить по форме эл-
липса. Для этого гармонический сигнал
надо одновременно подать на пластины
вертикального и горизонтального откло-
нения осциллографа, и использовать
фазосдвигающую ЯС-цепочку, т.е. мето-
дика аналогична измерению девиации
частоты с помощью осциллографа ([
1
],
рис.18). Если форма изображения на
экране зрительно не отличается от пра-
вильного эллипса, можно считать, что Кн
не превышает 3%.
(Продолжение следует)
14
Радиолюбитель 4/99
предыдущая страница 15 Радиолюбитель 1999-04 читать онлайн следующая страница 17 Радиолюбитель 1999-04 читать онлайн Домой Выключить/включить текст