Attacchi per la misura del coefficiente di distorsione non lineare

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Allegati per la misura del coefficiente di distorsione non lineare - Kg. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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In [1] è stato descritto un allegato per misurare il coefficiente di distorsione non lineare su due transistor. Gli schemi proposti sono il suo sviluppo. Il prefisso è progettato per funzionare con generatori RF e oscilloscopi standard. È auspicabile che la tensione di uscita del generatore sia di circa 10 V (ad esempio GZ-35 o GZ-102), il che semplifica i calcoli matematici necessari.

Il principio di funzionamento dei set-top box, basato sulla selezione senza filtri della componente armonica del segnale, è stato sviluppato da I.T. Akulinichev [2]. Il circuito mostrato in figura 1 è essenzialmente un amplificatore sommatore invertente. Può essere utilizzato per misurare i Kg di un potente amplificatore a bassa frequenza nei casi in cui inverte il segnale ed ha i seguenti parametri approssimativi:

sensibilità di ingresso, V - 0,75;
guadagno di tensione, dB - 26;
potenza di uscita nominale, W - 50;
resistenza di carico, Ohm - 4.

Attacchi per la misura del coefficiente di distorsione non lineare - Kg. Schema del Kg metro di un potente amplificatore a bassa frequenza invertente

Fig. 1. Schema del Kg metro di un potente amplificatore a bassa frequenza invertente

Si presume che le uscite del generatore e dell'UMZCH abbiano un potenziale CC zero. Se questa condizione non è soddisfatta, il prefisso viene collegato all'uscita del generatore e dell'UMZCH tramite un condensatore di separazione di adeguata capacità (fornendo la trasmissione della banda di frequenza richiesta).

La procedura per lavorare con il dispositivo è la seguente. L'alimentazione dell'UMZCH e dell'amplificatore operazionale IS1 del set-top box è accesa. All'ingresso XP1 del generatore AF viene fornito un segnale con un'oscillazione di 20 V, che corrisponde a circa 7,5 V del valore effettivo sulla scala del generatore. Dall'uscita XS1 del set-top box viene fornito all'ingresso dell'amplificatore di potenza un segnale con un valore effettivo di 0,75 V. Il segnale di uscita UMZCH viene inviato all'ingresso XP2 del set-top box e all'oscilloscopio è collegato all'uscita XS2.

Regolando RP2 e RP3, è necessario ottenere il segnale minimo all'uscita di IC1. Quindi la fase del segnale totale viene regolata utilizzando C1 in base al segnale di uscita minimo di IS1. Questa procedura deve essere ripetuta più volte, cioè regolando RP3 e C1, per ottenere il segnale più basso possibile. Di conseguenza, con la regolazione fine, l'ampiezza del segnale all'uscita di XS2 sarà uguale all'ampiezza delle armoniche.

Naturalmente, è possibile determinare con precisione il coefficiente di distorsione non lineare (armoniche) Kg solo prendendo lo spettro armonico utilizzando un analizzatore di spettro a bassa frequenza. Tuttavia, con sufficiente precisione per la pratica, Kg può essere considerato uguale al rapporto tra l'ampiezza del segnale sullo schermo dell'oscilloscopio e l'ampiezza della tensione di uscita dell'amplificatore in prova. Il calcolo dei Kg si effettua come segue: - il range della tensione di uscita (da picco a picco) Uout.p dell'amplificatore in prova è determinato dalla formula

Attacchi per la misura del coefficiente di distorsione non lineare - Kg

dove Uin è il valore efficace della tensione di ingresso dell'amplificatore in prova; Ku - coefficiente di trasmissione dell'amplificatore.

Per facilitare il calcolo, la tensione di uscita dell'UMZCH può essere impostata su Uout.r = 40 V regolando il segnale di ingresso utilizzando RP1. Se la divisione della scala verticale dell'oscilloscopio è 0,01 V e viene ricevuto un segnale armonico di ±1 divisione (corrispondente a 0,02 V), il fattore Kr espresso in percentuale sarà 0,05%. In alcuni oscilloscopi, ad esempio C1-49, C1-73, la divisione principale della scala è ulteriormente suddivisa in 5 parti. Pertanto, sarà possibile determinare un Kr minimo dell'ordine dello 0,01%. Se è necessaria una sensibilità ancora maggiore, il resistore da 5 kΩ R20 deve essere sostituito con un resistore da 200 kΩ, ovvero aumentare il guadagno di IS1 di altre 10 volte e il Kg minimo misurato sarà 0,001%. Valori elevati di Kr vengono misurati commutando l'oscilloscopio su un intervallo più ampio.

Il prefisso può essere semplificato se l'obiettivo non è misurare valori così piccoli di Kr. IS1 serve esclusivamente ad aumentare la sensibilità del dispositivo considerato. La tecnica di misura rimane la stessa, ma l'ingresso dell'oscilloscopio è collegato al punto di connessione dei resistori R3 e R4. Quindi la divisione minima della scala per Kr diventerà uguale a 0,15% e il valore più piccolo misurato di Kr può essere 0,03%.

Per determinare i Kg di potenti amplificatori non invertenti, il circuito considerato viene trasformato nel circuito mostrato in Fig. 2. In esso, i parametri del prefisso sono simili a quelli considerati. La tecnica di misurazione rimane la stessa.

Attacchi per la misura del coefficiente di distorsione non lineare - Kg. Diagramma schematico del Kg metro di un potente amplificatore per basse frequenze non invertente
Fig.2. Diagramma schematico del Kg metro di un potente amplificatore per basse frequenze non invertente

Entrambi i set-top box utilizzano amplificatori operazionali del tipo A741C. Sono adatti anche altri circuiti integrati, ad esempio 1UO741S, MAA741S, K140UD7 o TL081 (TL071, TL061). È più conveniente utilizzare il circuito combinato installando un interruttore aggiuntivo. È inoltre possibile modificare la sensibilità del set-top box commutando R5.

Letteratura

Kostov D., Imanuel I. Prefisso per misurare il coefficiente di distorsione non lineare. - Radiomir, 2002, N1, S.XNUMX.
Akulinichev I. Indicatore vettoriale di distorsioni non lineari. - Radio, 1977, N6, p.42.

Pubblicazione: radioradar.net

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I circuiti sono gli stessi per l'amplificatore invertente, per l'amplificatore non invertente. L'inclusione degli ingressi dell'amplificatore operazionale deve essere diversa.

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