1. аналізатори гармонік Аналізатор гармонік є Високовибірково пристрій, за допомогою якого можна виміряти...
2. Вимірювання нелінійних спотворень

аналізатори гармонік

Аналізатор гармонік є Високовибірково пристрій, за допомогою якого можна виміряти амплітуду і частоту однієї гармонійної складової в присутності всіх інших.

Мал.10.2.

Структурні схеми аналізаторів гармонік послідовної дії: а - з виборчими контурами; б - гетеродинний

За схемним рішенням аналізатори гармонік поділяють на аналізатори з виборчими контурами і гетеродинні (рис. 10.2 Мал. 10.2 ). У діапазоні низьких частотах виборчі контури виконують у вигляді вузькосмугових фільтрів, в діапазоні високих частот використовують коливальні контури, на СВЧ - об'ємні резонатори.

При паралельному аналізі досліджуваний сигнал після вхідного пристрою надходить одночасно на n каналів, що складаються з вузькосмугових фільтрів, налаштованих на основну частоту і її гармоніки (рис. 10.3 Мал. 10.3 ). Напруги відповідних гармонійних складових після квадратичного детектування через комутуючі пристрій потрапляють на індикатор, реєструючий абсолютні або відносні значення напруги гармонік. При малому числі каналів (наприклад, 3 або 5) комутатор не обов'язковий, можна використовувати необхідну кількість індикаторів.

Мал.10.3.

Структурна схема аналізатора гармонік паралельної дії

Аналізатори гармонік застосовуються в основному для дослідження гармонійних складових несинусоїдних сигналів низької частоти.

аналізатори спектра

Аналізатор спектра є панорамний пристрій, за допомогою якого можна спостерігати на екрані електронно трубки спектр досліджуваного сигналу. Найбільш поширена структурна схема спектра представлена ​​на рис. 10.4 Мал. 10.4 . Досліджуваний періодичний сигнал складної форми надходить через вхідний пристрій на змішувач, до якого підводиться напруга генератора що хитається частоти. Лінійну зміну частоти в часі проводиться зміною напруги генератора розгортки. Внаслідок цього відхилення електронного променя по горизонталі пропорційно відхиленню частоти від середнього значення і горизонтальна вісь є віссю частот. На виході змішувача утворюються напруги комбінаційних частот. Складові, частота яких лежить в смузі пропускання підсилювача проміжної частоти посилюються і після детектування в квадратному детекторі і посилення в відео підсилювачі надходять на вертикально відхиляють електронно трубки. Таким чином, відхилення променя по вертикалі пропорційно потужності певної вузької смуги спектра досліджуваного сигналу (від до ), Що задовольняє рівність

У деяких анализаторах спектра використовують логарифмічні підсилювачі, які дають можливість спостерігати складові спектра з великим відношенням амплітуд (100: 1 або 1000: 1). У таких аналізаторах логарифмический режим можна змінювати на лінійний.

Структурна схема аналізатора спектра

Калібратор призначений для створення на екрані трубки частотних міток.

Основним недоліком аналізаторів представленого дії є велика тривалість аналізу.

Діапазон коливання частоти гетеродина визначається шириною досліджуваного спектра. Для вимірювання основного або трьох бічних пелюсток діапазон коливання має дорівнювати . (Рис. 10.5 Мал. 10.5 )

Частотна розгортки визначає кількість циклів коливання частоти гетеродина в секунду. Мінімальна величина періоду розгортки характеризується часом послідовного аналізу Tпосл При аналізі спектра періодичних імпульсних сигналів період розгортки Траз пов'язаний з періодом проходження сигналів Tc співвідношенням: , Де m - число ліній спектра, які спостерігаються на екрані трубки.

Проміжна частота аналізатора спектра повинна бути такою, щоб при мінімальній тривалості досліджуваного імпульсу? зображення спектра, що отримується по дзеркальному каналу, не накладалося на спектрограму основного каналу (рис. 10.5 Мал. 10.5 ).

Пряме і дзеркальне зображення спектра

Вимірювання нелінійних спотворень

Нелінійним спотворення гармонійного сигналу називається зміна його форми, що виникає в результаті проходження сигналу через пристрій, що містить нелінійний елемент. Спотворений сигнал можна представити у вигляді суми постійної складової, першої гармоніки з частотою f і вищих гармонік до частот .

Мірою нелінійного спотворення гармонійного сигналу є коефіцієнт гармонік, що характеризує відмінність форми даного періодичного сигналу від гармонійного

де Ai - амплітуда i -й гармоніки сигналу.

Нелінійні спотворення вимірюють двома методами: гармонійним і комбінаційною. При гармонійному методі на вхід випробуваного пристрою подають один гармонійний сигнал, при комбінованому - два (або три) сигналу різних частот. Існує статистичний метод, при якому на вхід подають шумовий сигнал.

Вимірювання нелінійних спотворень гармонійним методом здійснюється за допомогою приладу - вимірювача нелінійних спотворень. Вхідний пристрій призначений для узгодження вихідного опору досліджуваного об'єкта з вхідним опором вимірювача нелінійних спотворень. Широкосмуговий підсилювач забезпечує посилення сигналу до величини, зручної для відліку і подальших обчислень. Смуга пропускання підсилювача охоплює діапазон частот від нижньої робочої частоти до п'ятикратного значення верхньої частоти, на якій вимірюються нелінійні спотворення.

Діапазон робочих частот встановлюється перемиканням резисторів R, плавна настройка здійснюється здвоєним блоком конденсаторів змінної ємності.

Для спостереження форми сигналу або його вищих гармонік передбачений вихід на осцилограф. Випускають для роботи в діапазоні низьких (звукових частот).