Приставки для измерения коэффициента нелинейных искажений - Кг. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

В [1] была описана приставка для измерения коэффициента нелинейных искажений на двух транзисторах. Предлагаемые схемы являются ее развитием. Приставка предназначена для работы со стандартными ЗЧ-генераторами и осциллографами. Желательно, чтобы выходное напряжение генератора было около 10 В (например, ГЗ-35 или ГЗ-102), что упрощает необходимые математические вычисления.

Принцип действия приставок, основанный на безфильтровой селекции гармонической составляющей сигнала, разработан И.Т. Акулиничевым [2]. Схема, приведенная на рис.1, является, по существу, инвертирующим суммирующим усилителем. Ее можно использовать для измерения Кг мощного низкочастотного усилителя в случаях, когда он инвертирует сигнал и обладает следующими примерными параметрами:

• входная чувствительность, В - 0,75;
• коэффициент усиления по напряжению, дБ - 26;
• номинальная выходная мощность, Вт - 50;
• сопротивление нагрузки, Ом - 4.

Предполагается, что выходы генератора и УМЗЧ имеют нулевой потенциал по постоянному току. Если это условие не выполняется, приставка подключается к выходу генератора и УМЗЧ через разделительный конденсатор с подходящей емкостью (обеспечивающей пропускание требуемой полосы частот).

Порядок работы с устройством следующий. Включается питание УМЗЧ и операционного усилителя ИС1 приставки. На вход ХР1 от генератора ЗЧ подается сигнал с размахом 20 В, что соответствует примерно 7,5 В эффективного значения по шкале генератора. С выхода XS1 приставки на вход усилителя мощности подается сигнал с эффективным значением 0,75 В. Выходной сигнал УМЗЧ подается на вход ХР2 приставки, а осциллограф подключается к выходу XS2.

Регулировкой RP2 и RP3 нужно получить минимальный сигнал на выходе ИС1. Затем производится подстройка фазы суммарного сигнала с помощью С1 по минимальному выходному сигналу ИС1. Эту процедуру нужно повторить несколько раз, т.е., регулируя RP3 и С1, добиться минимально возможного сигнала. В результате, при точной настройке амплитуда сигнала на выходе XS2 будет равна амплитуде гармоник.

Конечно, точно определить коэффициент нелинейных искажений (гармоник) Кг можно только путем снятия спектра гармоник посредством низкочастотного спектроанализатора. Однако с достаточной для практики точностью Кг можно считать равным отношению амплитуды сигнала на экране осциллографа к амплитуде выходного напряжения испытываемого усилителя. Вычисление Кг производится следующим образом: - размах выходного напряжения (от пика до пика) Uвых.p испытываемого усилителя определяется по формуле

где Uвх - эффективное значение входного напряжения испытываемого усилителя; Кu - коэффициент передачи усилителя.

Для простоты расчетов выходное напряжение УМЗЧ можно установить Uвых.р = 40 В, регулируя входной сигнал с помощью RP1. Если цена деления вертикальной шкалы осциллографа составляет 0,01 В, и получен сигнал гармоник ±1 деление (соответствующее величине 0,02 В), то выраженный в процентах коэффициент Кг будет равен 0,05%. В некоторых осциллографах, например, С1-49, С1-73, основное деление шкалы подразделяется еще на 5 частей. Следовательно, можно будет определить минимальный Кг порядка 0,01%. Если необходима еще более высокая чувствительность, резистор R5 сопротивлением 20 кОм нужно заменить на резистор 200 кОм, т. е. увеличить коэффициент усиления ИС1 еще в 10 раз, а минимальный измеряемый Кг будет 0,001%. Большие значения Кг измеряются переключением осциллографа на больший диапазон.

Приставку можно упростить, если не ставить целью измерение таких малых значений Кг. ИС1 служит исключительно для увеличения чувствительности рассмотренного устройства. Методика измерения остается прежней, но вход осциллографа включается в точку соединения резисторов R3 и R4. Тогда минимальное деление шкалы для Кг станет равным 0,15%, а самое малое измеряемое значение Кг может составить 0,03%.

Для определения Кг мощных неинвертирующих усилителей рассмотренная схема трансформируется в схему, приведенную на рис.2. В ней параметры приставки аналогичны рассмотренной. Методика измерений остается прежней.

Рис.2. Принципиальная схема измерителя Кг мощного неинвертрующего НЧ-усилителя

В обеих приставках использованы операционные усилители типа А741С. Подходят и другие ИМС, например, 1УО741С, МАА741С, К140УД7 или TL081 (TL071, TL061). Наиболее удобно использовать объединенную схему, установив дополнительный переключатель. Можно также менять чувствительность приставки, коммутируя R5.

Литература

1. Костов Д., Имануэл И. Приставка для измерения коэффициента нелинейных искажений. - Радиомир, 2002, N1, С.ЗЗ.
2. Акулиничев И. Векторный индикатор нелинейных искажений. - Радио, 1977, N6, С.42.

Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Биотопливо из пищевого мусора 22.11.2017 По данным Организацией Объединенных Наций, люди отправляют на помойку около трети всех продуктов питания. Хотя в разных странах конкретные цифры отличаются (например, в Европе и Северной Америке объем выбрасываемых продуктов за год равен примерно 100 кг на одного человека, а в бедных регионах Африки и Азии - 10 кг), в результате все равно получается колоссальный объем в 1,3 млрд тонн в год. Конечно, возникает естественный вопрос, нельзя ли с этим пищевым мусором сделать что-то полезное, тем более, что его так много. Один из вариантов - производить из него биотопливо. Идея сама по себе не новая, и здесь обычно используют ферментацию углеводов и переэтерификации жиров (при переэтерификации сложные молекулы жиров обмениваются своими структурными элементами, так что в результате у жиров снижается температура плавления, они лучше окисляются кислородом и т. д.). Однако с помощью ферментации углеводов и переэтерификации жиров в биотопливо можно перевести только часть мусорного сырья. Исследователи из Сколковского института науки и технологий вместе с коллегами Обьединенного института высоких температур РАН предложили более эффективный подход к утилизации пищевых отходов. В своих экспериментах они применили метод гидротермального сжижения, который не только значительно более энергоэффективен, но и позволяет переводить в биотопливо все сырье с минимальным объемом отходов. Кроме того, метод гидротермального сжижения также позволяет получать биотопливо из влажной биомассы, исключая стадию сушки сырья с неизбежными затратами энергии на эту сушку. Подвергнув гидротермальному сжижению сыр пармезан, ветчину и яблоки, исследователи обнаружили, что в результате получаются водорастворимая фракция и водонерастворимое масло (в случае яблок получалась только водорастворимая фракция). Молекулярный состав продуктов реакции очень разнообразен и больше напоминает не обычную нефть, а продукты пиролиза древесины (деготь). В перспективе метод гидротермального сжижения можно оптимизировать так, чтобы с его помощью получать разные виды биотоплива - например, биотопливо, пригодное для автомобилей - но сначала нужно более подробно описать, какие именно молекулы получаются при таком способе переработки пищевых отходов.

Другие интересные новости:

▪ Бухгалтерам - низкие потолки

▪ Экраны из рыбьей чешуи

▪ Шансы познакомиться с инопланетянами почти нулевые

▪ Выращивание стволовых клеток на МКС

▪ Гренландия катастрофически теряет лед

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ограничители сигнала, компрессоры. Подборка статей

▪ статья Гамбургский счет. Крылатое выражение

▪ Какие интеграционные процессы происходили в Европе во второй половине ХХ в.? Подробный ответ

▪ статья Машинист электростанции передвижной. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Биоэнергетика. Состояние и перспективы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электронно-релейный регулятор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026