CM Ф УПЧ Ф д

>Й®{1Н>Н1}ИЙ1

- Уп

HJL.h

Рис. 142. Структурная схема анализатора спектра

на изменяются линейно и синхронно равномерному движению луча по горизонтали. Таким образом, горизонтальная линия на экране является осью частот. Включение кварцевого калибратора (на рис. 142 не показан) позволяет получить на экране вертикальные метки частот. Напряжения настроек после детектирования и усиления по постоянному току в каскаде УПТ поступают на вертикально отклоняюпще пластины электроннолучевой трубки и создают отклонения луча по вертикали, пропорциональные интенсивности каждой гармоники. При этом на экране наблюдают основной наибольший и несколько боковых выбросов, или так называемых лепестков, размер которых по вертикали зависит от уровня гармоник, а расположение по горизонтали позволяет определять частоту по частотным меткам.

§ 49. Измерение нелинейных искажений

Нелинейные искажения синусоидального сигнала-искажения формы-возникают при его прохождении через тракт передачи, в котором рабочие участки характеристик транзисторов, электронных ламп, трансформаторов и других нелинейных элементов не строго линейны. Искаженный сигнал на выходе исследуемого тракта, например усилителя низкой частоты, можно наблюдать на экране электронного осциллографа, подав от измерительного генератора на вход тракта сигнал синусоидальной формы.

Искаженный сигнал кроме основного гармонического колебания частотой / содержит меньшие по амплитуде гармонические составляюпдие частотой 2/, 3/, 4/ ... при искажении одной полуволны или частотой 3/, 5/, 7/... при одинаковом искажении обеих полуволн.

Коэффициент нелинейных искажений, или коэффициент гармоник Кг = 100%t7r/ti = 100Уо]/и1 + UI + .../t/j, определяют как отношение среднеквадратичной суммы напряжений t/p =

= yUl + Ul +... всех гармоник от второй и выше к напряжению первой гармоники . При 5-г6% искажения формы видны на осциллограмме выходного сигнала и воспринимаются органами слуха как изменение тембра звука.

Коэффициент гармоник можно измерить косвенно анализаторами гармоник и спектра, однако этот способ трудоемок. Специальные приборы-измерители нелинейных искажений- позволяют непосредственно отсчитьшать коэффициент гармоник по шкале электронного вольтметра, измеряющего среднеквадратичную сумму напряжений всех гармоник, кроме первой, которая подавляется заграждающим фильтром и не поступает на вход вольтметра. Таким образом, прибор измеряет кшффициеш искажений К =

гэффицш

= 100% j/t/f 4- t/i 4- ...lyul 4-1/14-1/4-который несколько отличается от коэффициента гармоник К. При малых значениях коэффициента искажений можно считать, что К ~ Кг; при К > 10-т-15% пересчет вьшолняют по формуле = = K l-K

Этот принцип используется в измерителе нелинейных искажений С6-1А (рис. 143), которым измеряют напряжения искаженного сигнала и гармоник. Коэффициент искажений отсчитывают по шкале электронного вольтметра, измеряющего напряжение гармоник, предварительно откалибровав искаженный сигнал.

Прибор предназначен для измерений коэффициента искажений от 0,1 до 100% с погрешностью 5 и 9% соответственно в диапазоне низких частот от 50 до 10000 и от 10 000 до

5 s

I 1111

>-±

Рис. 143. Структурная схема прибора С6-1А

20 ООО Гц при уровнях исследуемого напряжения от 0,1 до 100 В и может быть использован как электронный вольтметр для измерений переменных напряжений от 1 мВ до 100 В с по-грепшостью 10% в диапазоне частот от 20 Гц до 200 кГц. В прибор встроен генератор синусоидальных (Кг < 0,1%) напряжений частотой 1 кГц. Это напряжение плавно регулируется от 0,1 до 3 В и подается на гнездо «Вых. генератора».

Искаженное по форме напряжение с выхода исследуемого усилителя подают на вход прибора. Переключатель входа П1 на пять положений позволяет выбрать симметричный вход 600 Ом или несимметричные высокоомный 0,1-1 МОм и низ-коомные-5 кОм, 600 и 150 Ом. При подаче напряжений больше 10 В тумблером П2 подключают делитель напряжения.

Для предварительного усиления исследуемого напряжения служит четырехкаскадный усилитель ПУ, который охвачен глубокой отрицательной обратной связью и не вносит дополнительных искажений. Первый и последний каскады - катодные повторители-позволяют улучшить входные характеристики усилителя ПУ и согласовать его выход с входом селективной системы. При калибровке усиление регулируют потенциометром «Калибр.».

Селективная система СС (рис. 144) представляет собой мостовой КС-фильтр, обеспечивающий резкое снижение усиления на частоте настройки фильтра и достаточную равномерность прохождения всех гармоник. Фильтр настраивают на частоту исследуемого сигнала, плавно изменяя емкость сдвоенного конденсатора переменной емкости С и переключая ступенями резисторы R. Балансируют мост ручками «Баланс» до полного подавления первой гармоники, что определяют по минимуму показаний электронного вольтметра.

Усилитель гармоник УГ (см. рис. 143) обеспечивает необходимое усиление гармоник в широком диапазоне частот и охвачен глубокой отрицательной обратной связью.

Высокочувствительный вольтметр ЭВ, выполненный по схеме усилитель-выпрямитель, имеет переключатель пределов измерений на 10 положений: от 3 мВ до 100 В. На выходе усилителя вольтметра для измерения действующих значений переменных напряжений включен квадратичный диодный выпрямитель.

TTL Ь-

т т т

Вых.

XI xio Xiao

x/xfO xtOO

Баланс

Рис. 144. Селективная система прибора С6-1А