Способ определения статической характеристики нелинейного элемента электронных устройств

 

Изобретение относится к технике измерений. Способ реализуется устройством , содержащим генератор 1 сигнала (С) $ (t), регулируемый генератор 2, формирующий периодические C(t) f;(t/2) , ..., $(t/n) , нелинейный зТгаемент (Э) 3, линейный Э 4, селективный фильтр 5, вольтметр 6, фазометр 7. На вход нелинейного Э 3 последовательно подают C(t), (t/2),... ...,(t/n) с периодом Т, 2Т,...,пТ, содержащие участки с монотонной зависимостью произвольной формы. Из выходного селектора С селективно выделяют частоту первой гармоники при каждом последовательном воздействии периодических С, измеряют а тлитуды первых гармоник и их фазовые сдвиги относительно первой гармоники входного С (t) с периодом Т и определяют статическую характеристику нелинейного Э 3 по математическому выражению , приведенному в описании изобретения . 1 ил. в (Л 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 G 01 R 27/28

j л у- /

Д/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3726945/24-21 (22) 09.01.84 (46) 23,10,87. Бюл, У 39 (72) В, С, Галяминский и В. Н. Пестовский (53) 621 ° 317.6(088.8) (56) Патент США У 3493852, кл. 324-57, 1970, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНОГО ЭЛЕМЕНТА

ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение относится к технике измерений, Способ реализуется устройством, содержащим генератор 1 сигнала (C) g (t), регулируемый генератор

2, формирующий периодические С 1 () ((t/2),..., ((t/п), нелинейный эле„„SU„„1347041 А 1 мент (Э) 3, линейный Э 4, селективный фильтр 5, вольтметр 6, фазометр

7, На вход нелинейного Э 3 последовательно подают Cg(t), g(t/2)..., ..., (t/n) с периодом Т, 2Т,...,nT, содержащие участки с монотонной зависимостью произвольной формы, Из выходного селектора С селективно выделяют частоту первой гармоники при каждом последовательном воздействии периодических С, измеряют амплитуды первых гармоник и их фазовые сдвиги относительно первой гармоники входного С ((t) с периодом Т и определяют статическую характеристику нелинейного Э 3 по математическому выражению, приведенному в описании изобретения. 1 ил, 704! 2 ...,n на выходе линейного элемента на частоте F появляется гармоника

l 34 ((t) считаем нулевой, М, =О. Величину

Ч/ можно определить как фазовый

F сдвиг между первой гармоникой вход15 ного сигнала ((t) и гармоникой частоты F на выходе линейного элемента, поскольку нелинейный элемент в первую гармонику периодического сигнала не вносит дополнительных фазовых сдвигов.

Таким образом, при последовательной подаче на вход нелинейного t

25 элемента сигналов f (t), ф (-) э ° ° °

t ..., (-) на выходе линейного элеменп ственно равны

А„а„, Ч „;

А„а, P Ч

F 1 а„,, +-М, 40 По полученным результатам определяют функцию Y(g(t) 3 в виде — (х), Yt (t)) = А . sin(2T1FKt+Ч1„-V ) к=

= А (г (1- ()) — а, j, Yg (t))= а, +, а„аз и(2ЗР К с+9„) °

К=1

При подаче на вход нелинейного

t элемента сигналов (-), где К=1,2,, °, Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения статических характеристик электронных устройств, Цель изобретения — обеспечение определения статической характеристики электронных устройств, выполненных в виде последовательно соединенных нелинейного и линейного элементов с неизвестной передаточной функцией и априорно заданными значениями координат замеряемой статической характеристики йелинейного элемента в двух ее точках.

На чертеже приведено устройство, реализующее предлагаемый способ, Устройство содержит генератор 1 сигнала (), выход которого соединен с входом регулируемого генератора 2, формирующего последовательно периодические сигналы g(t), (с/2), ..., ((t/n), нелинейный элемент 3, выход которого через линейный элемент 4 соединен с входом селективного фильтра 5, выход последнего подключен к входу вольтметра 6 и к входу фазометра 7, опорный вход которого соединен с выходом генератора 1.

Способ осуществляется следующим образом.

На вход нелинейного элемента 3 йоследовательно подают сигналы ((t)

g(t/2)...,, g (t/n) с периодом Т, 2Т,...nT. Сигнал g(t) содержит монотонный участок с возрастающей или убывающей зависимостью x(t) вида

x(t) = g(t + КТ), где t <г. < с (е е <Т).

Для монотонной функции x(t) всегда существует обратная функция

Диапазон изменения x(t) должен быть таким, чтобы перекрывать весь интересующий диапазон входных сигналов нелинейного элемента °

Если обозначить искомую характеристику нелинейного элемента через

У.(х), при подаче на его вход сигнала х= () на выходе получают сигнал

Y l ((t)) который может быть представлен в виде ряда Фурье

А sin(211Ft+ Ч +Ч ) где А — амк F к F плитудная характеристика линейного элемента, а 9 — фазовая характеристика линейного элемента на частоте

Ввиду произвольности выбора начала отчета фазу основной гармоники та производят измерения амплитуд, гармоник частоты F и их фазовых сдвигов относительно основной гармоники сигнала $ (t). Эти величины соответгде А„=А q„, K = l, 2,...,n „= „+ Ч „, (ч = м, ) .

Если в выражении (1) при t, < t < t провести замену t = g (x) получают некоторую характеристику Y(х), которая связана с искбмой К(х) зависимостью вида

Y(x) = А,-Г Y(x) -a,1

1347041 или после преобразований

Y(x) = К, Y(x) +а„

7 = Y(x,);

Y Y(x ) путем решения системы линейных уравнений „= К, Y(x,) +аУ = К . Y(x>) +a,.

20 Y(x) = К À „sin(2llK Fg (х) + к=

Формула изобретения

Способ определения статической характеристики нелинейного элемента электронных устройств, основанный на подаче на вход исследуемого устройства испытательного сигнала, выделении из выходного сигнала устройства гармонических составляющих, измерении их амплитуд и определении статической характеристики по математическому выражению, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения определения статической характеристики электронных устройств, выполненных в виде последовательно соединенных нелинейного и линейного элементов с неизвестной передаточной характеристикой и априорно заданными значениями координат замеряемой статической характеристики нелинейного элемента в двух ее точках, на вход ,исследуемого устройства подают последовательно периодические сигналы ((t), g (-),..., (-) с периодами t t

+ (1к —.11 l + ао

+ (1) -Q,) -sint2,ÊÊF((х ) +

+ (11„ — Ч,)j — передаточная характеристика линейного элемента;

Y -К А з1.п(2ЯКР ((х ) + к=(1

+ ) — Ч вЂ” постоянная статическ кой характеристики; х,) и х ) — априорно заданные коор 1 динаты из статической характеристики Y(x), a = о

Составитель Л. Муранов

Редактор И. Горная Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5117/44 Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

1 где К = --.

А

Искомая характеристика Y (х) определяется с точностью до двух постоянных К и a, . Эти постоянные находятC ся по двум априорно известным координатам искомой характеристики

Т, 2Т,..., пТ соответственно, содержащие участки с монотонной зависимостью произвольной формы, из выходно5 го сигнала устройства селективно вы1 деляют частоту F = — первой гармониТ ки при каждом последовательном воздействии на устройство указанных пе10 риодических сигналов, измеряют соответственно амплитуды А,, А,,.. °,А первых гармоник и их фазовые сдвиги

11),11 ...,, 4r относительно первой гармоники входного сигнала g(t) с

15 периодом Т и определяют статическую характеристику Y(х) по математическому выражению!

25 Где ((х) " обратная функция монотонного участка сигнала

>< y, - () -) )/ ) А„ (sin(27>KP((x,)+ к=1