11.3. Вимірювання коефіцієнта гармонік по окремих частотах

При одночастотному синусоїдальному сигналі для контролю напруги будь-якої частоти, що виявилася в ньому в результаті нелінійних спотворень, досить подати його на вхід вибіркового вимірювача рівня ИИУ (або селективного вольтметра) і настроїти останній на частоту, напругу яку потрібно проконтролювати. Перевіривши, у такий спосіб рівні всіх цікавлячих частот, можна знайти згасання нелінійності для кожної з них, беручи різницю рівнів першої гармоніки р₁ і кожної з частот, що контролювалися:

(11.7)

Загальний коефіцієнт гармонік при такого роду вимірюванні може бути розрахований по формулі

, (11.8)

д е P₁, Р₂, Р₃ і т.д. — рівні відповідних гармонік у децибелах. Схема для подібних вимірів приведена на рисунку 11.4. У ній значення навантажень по обидва боки чотириполюсника вибираються b залежності

Рисунок 11.4 – Вимірювання коефіцієнта гармонік по окремих гармоніках за допомогою вибіркового вимірювача рівня

від поставленої задачі. Якщо частоти, що можуть увійти до складу сигналу на виході, невідомі, то потрібно при максимальній чутливості ИИУ плавно змінювати частоти його настройки і фіксувати рівні, виявлені при тих або інших значеннях частоти.

Як приклад вимірювання згасання нелінійності по комбінаційній частоті приведена схема на рисунку 11.5, де воно визначається по різницевій частоті при двохчастотному рівноамплітудному синусоїдальному сигналі для деякого підсилювача (ИЧ) з навантаження Z_с.

Рис. 11.5. Вимір згасання нелінійності по комбінаційній частоті

Попередньо регулюючи вихідні напруги генераторів Г₁ і Г₂ і використовуючи ключі К₁ та К₂, встановлюють на виході підсилювача для кожної з частот f₁ та f₂ однакові рівні (контролюючи їх за допомогою ИУ). Потім, подавши на вхід підсилювача встановлені напруги одночасно від обох генераторів (ключі К₁ та К₂ у верхнім положенні), фіксують показання високоомного широкосмугового індикатора в нижнім положенні ключа Кз (на виході смугового фільтра ПФ). Після цього один з генераторів виключають (поставивши замість нього еквівалентний опір R = R_Г) і b верхньому положенні ключа К₃ домагаються за допомогою магазина згасань МЗ того ж показання індикатора, що було зафіксовано в нижнім положенні ключа К₃ (Р_к). Тому що в нижнім положенні ключа К₃ показання індикатора відповідають рівневі комбінаційної частоти f₂ - f₁, оскільки тільки ця частота пропускається вузькосмуговим фільтром ПФ, а той же рівень p_к у верхнім положенні ключа Кз отриманий зменшенням рівня р₁=р₂ на величину згасання магазина, то згасання нелінійності по комбінаційній частоті f₂ - f₁ можна було б вважати рівним .

Однак варто внести поправку, обумовлену зменшенням рівня b нижнім положенні ключа К₃ за рахунок згасання в трансформаторах і смуговому фільтрі (позначимо його а_ф). Величина а_ф, може бути визначена заздалегідь по одній зі схем, приведених у гл. 10.

(11.9)

Слід зазначити, що коефіцієнт трансформації Тр₁ підбирають таким, щоб вхідний опір цього трансформатора був багато більше заданого навантаження Z_c підсилювача (здійсненого вхідним опором МЗ з Z_м = Z_с).