5.1.3. Задание третье

Изучить методы измерения нелинейных искажений

Методические указания к третьему заданию

Данный вопрос следует изучить по учебному пособию [1 с.112], [2 с.261-264], при этом можно ограничиться сле­дующим материалом.

Нелинейным искажением гармонического сигнала на­зывается изменение его формы, возникающее в результате прохождения сигнала через устройство, содержащее нели­нейные элементы. Искаженный сигнал можно представить в виде суммы постоянной составляющей, первой гармоники с частотой/и высших гармоник с частотами 2f, 3f ... nf.

Мерой нелинейного искажения гармонического сигнала является коэффициент гармоник, характеризующий отличие формы данного сигнала от гармонической. Коэффициент гармоник равен отношению среднеквадратического напряже­ния всех гармоник сигнала, кроме первой, к среднеквадратическому напряжению первой гармоники:

где А_i - амплитуда i гармоники сигнала.

Нелинейные искажения измеряют двумя методами: гармоническим и комбинационным. При гармоническом ме­тоде на вход испытуемого устройства подают один гармони­ческий сигнал, при комбинационном - два (или три) сигнала разных частот.

При подготовке к данной работе более детально следует рассмотреть гармонический метод. Он реализуется двумя способами: анализом гармонических составляющих и подав­лением напряжения основной частоты (первой гармоники). Первый способ основан на использовании выражения для К_г. Его применяют в случае значительной величины искажений и при необходимости выяснить роль каждой гармоники в от­дельности. При малых значениях искажений используют способ подавления напряжения основной частоты (первой гармоники), при котором на входе испытуемого устройства замеряют сначала среднеквадратическое значение напряже­ния всех высших гармоник без первой; отношение напряже­ния высших гармоник к напряжению сигнала является коли­чественной мерой искажений:

где А - амплитуда сигнала.

Коэффициенты К_г и К_f связаны соотношением:

из которого следует, что при К_f≤10% оба способа практиче­ски дают одинаковые результаты.

5.1.4. Вопросы к домашнему заданию

1. Какие параметры импульсов и импульсных последова­тельностей измеряются для оценки качества импульсных уст­ройств?

2. Как измеряются импульсы тока?

3. В каких пределах изменяются длительности импульсов и частоты повторений?

4. Какими методами измеряют длительности импульсов и интервалы между ними?

5. Какими параметрами характеризуется амплитудно-модулированный сигнал?

6. Какими методами можно измерить параметры амплитудно-модулированного сигнала?

7. Можно ли использовать синусоидальную развертку для измерения параметров амплитудно-модулированного сигна­ла?

8. Что такое нелинейное искажение сигнала?

9. Что является мерой нелинейных искажений?

10. Какими методами измеряют нелинейные искажения?

5.2. Лабораторные задания и методические указания по их выполнению

5.2.1. Задание первое

Произвести измерение длительности импульсов, соот­ветствующих делениям шкалы импульсного генератора, и их амплитуды.

Методические указания к первому заданию

Измерение длительности импульса произвести по схеме рис. 5.4.

Рис. 5.4. Схема измерения параметров импульсного сигнала: 1 - импульсный генератор, 2 - осциллограф

При измерении импульсов на экране установить изо­бражение одного импульса. Определить число делений n, ук­ладывающихся по ширине одного импульса. Длительность импульса определить по формуле

где - калиброванное значение коэффициента развертки;

τ_и - измеренное значение длительности импульса.

Полученные результаты занести в табл. 5.1.

Таблица 5.1

τ	мс
τи	мс
	мс

где τ - номинальное значение длительности импульса;

- погрешность измерения.

Амплитуду импульса измерить аналогично соответст­вующим измерениям в лабораторной работе № 3. Результаты записать в соответствии с ГОСТ 8.011 -72.