Измеритель амплитудно-частотныххарактеристик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски т

Социалистических

Республик р>838611 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 070775 (21) 2152880 18 09

<51) м. кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

6 01 В 29/00

tосударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.0681. Бюллетень Н9 22 (5З) УДК 621. 317 (088.8) Дата опубликования описания 150681 (72) Авторы изобретения

В.Н.Федорович и В.И.Шиман (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ АМПЛИТУДНΠ— ЧАСТОТН61Х

ХАРАКТЕРИСТИК

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения электрических и электроакустических амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников .

Известны измерители амплитудно-частотных характеристик, требующие при измерениях подцержания на входе испытуемого четырехполюсника постоянной величины испытательного сигнала во всем рабочем диапазоне частот (1).

В случае невыполнения этого требования погрешность измерения амплитудно-частотной характеристики увеличивается, так как неравномерности испы- 1з тательного сигнала и испытуемого четырехполюсника алгебраически суммируются.

1Всли при измерении амплитудно-частотных характеристик по электрическо-20 му напряжению обеспечение постоянства выходного напряжения генератора качающейся частоты во всем рабочем диапазоне частот не является очень сложной технической задачей, то для поддержа- 25 ния постоянным испытательного уровня звукового давления в точке расположения испытуемого микрофона при измерении электроакустических амплитудночастотных характеристик необходимо 30 вводить ряд дополнительных сложных узлов из-за всегда имеющейся собственной неравномерности звукоизучателя, достигающей 6-8 дБ, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для снятия частотных характеристик электроакустических устройств, содержащее последовательно соединенные измерительный микрофон, компрессор, генератор качающейся частоты и звукоизлучатель, последовательно соединенные логарифмический усилитель, детектор и усилитель постоянного тока вертикального отклонения, последовательно соединенные преобразователь частотанапряжение горизонтального отклонения и усилитель постоянного тока горизонтального отклонения, а также электроннолучевую трубку с системой отклонения (2) .

Недостатком этого устройства является сравнительно низкая временная и температурная стабильность канала вертикального отклонения, наличие ийерционности и переходного колебательного процесса при автоматическом поддержании звукового давления, и, как следствие, большая погрешность

838611 измерения амплитудно-частотных характеристик.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель амплитудно-частотных характеристик, содержащий последо вательно соединенные генератор качающейся частоты и звукоизлучатель, связанный акустически с измерительным и контролируемым микрофонами, контро-. лируемый микрофон соединен через испытуемый четырехполюсник и логарифмический усилитель с детектором. и с преобразователем частота — напряжение, выход которого подключен через усилитель к отклоняющей системе элект- роннолучевой трубки„ введены второй логарифмический усилитель и второй детектор, а также сумматор, входы которого соединены с выходами г;ервого и второго детектора, а выход че — go рез усилитель — с отклоняющей системой электроннолучевой трубки, при этом вход второго детектора соединен через . второй логарифмический усилитель и линейный усилитель с выходом измерительного микрофона.

На чертеже представлена функциональная блок-схема измерителя ампли:тудно-частотных характеристик;

Измеритель амплитудно-частотных характеристик содержит последователь- 3 но соединенные генератор 1 качающейся частоты и звукоизлучатель 2, свя— занный акустически с измерительным микрофоном 3 и контролируемьм микро— фоном 4, который соединен через испы- 35 туемый четырехполюсник 5 и логарифмический усилитель 6 с детектором 7 и с входом преобразователя 8 частота-напряжение, выход которого подключен через усилитель 9 к отклоняющей 4П системе электроннолучевой трубки 10, причем к измерительному микрофону 3 последовательно подключены линейный усилитель 11, второй логарифмический усилитель 12, второй детектор 13 и

-сумматор 14, второй вход которого

Д5 соединен с выходом детектора 7, а выход сумматора 14 через усилитель

15 соединен с отклоняющей системой электроннолучевой трубки 10.

Электрический сигнал с изменяющейся во времени частотой поступает от генера" îðà 1 качающейся частоты на вукоизлучатель 2,где преобразуется в звуковые колебания, которыми озвучивается контролируемый микрофон 4 испытуемого четырехполюсника 5 и из— мерительный микрофон З.Измерение производится одновременно по двум параллельным каналам. Звуковые колебания $Q йреобразуются микрофоном 4 испытуемого четырехполюсника 5 в электрические

Сигналы, несущие информацию об амплитудно-частотной характеристике тракта генератор 1 — звукоизлучатель ?-микро-65 фон 4 — испытуемый четырехполюсник 5. C выхода испытуемого четырехполюсника 5 сигнал поступает на вход логарифмического усилителя 6, а с выхода последнего — на вход детектора 7. Общая амплитудная характеристика логарифмического усилителя 6 и детектора 7 описывается уравнением

11в.,„== aIhUвх где а — коэффициент перехода от натурального логарифма к логарифму с другим основанием;

1!в,„ — выходное напряжение постоянного тока детектора;

iJ В„ — напряжение переменного тока, подаваемое на вход логарифмического усилителя.

Следовательно, на данной частоте напряжение на выходе детектора 7 пропорционально логарифму амплитуды входного сигнала на данной частоте.

Одновременно звуковые колебания звукоизлучателя 2 преобразуются измерительным микрофоном 3 и усиливаются линейным усилителем 11. Ввиду практически идеальной линейности амплитудно-частотной характеристики кана— ла измерительный микрофон 3 — линейный усилитель 11, сигнал, поступаюший на вход второго логарифмического усилителя 12, несет информацию о нерав— номерности амплитудно-частотной характеристики тракта генератора 1 качающейся частоты — звукоизлучатель 2, Противофазные сигналы с выходов детек— торов 7 и 13 поступают на соответс,— вующие входы алгебраического сумматора 14, в котором происходит вычитание неравномерности тракта генератора 1 качающейся частоты — звукоизлучатель

? из неравномерности тракта. генератора 1 качающейся частоты — звукоизлучатель 2 — микрофон 4 †. испытуемый четырехполюсник 5. Таким образом, выходные сигналы сумматора 14 содержат информацию только об амплитудно-частотной характеристике микрофона 4 и самого испытуемого четырехполюсника 5.

Сигнал после сумматора 14 усиливается в усилителе 15 постоянного тока вертикального отклонения и при помощи отклон яющей системы электроннолучевой трубки 10 отклоняет луч по вертикали.

Одновременно сигнал с изменяющейся во времени частотой с логарифмического усилителя 6 поступает на преобразователь 8 частота — напряжение горизонтального отклонения, имеющий частотную характеристику - Вы . = 1 3 0 где iJ . — выходное напряжение преобBbI x разователя по постоянному току; — частота испытательного входного сигнала в данный момент времени.

838611

Составитель А.Данилин

Редактор С.Тимохина ТехредА. Бабинец Корректор В.Бутяга

Заказ 4421/69 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП .Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Полученное в результате преобразования напряжение постоянного тока усиливается в усилителе 9 постоянного тока горизонтального отклонения и при помощи отклоняющей системы электроннолучевой трубки 10 перемещает луч по горизонтали на экране

5 электроннолучевой трубки 10.

Таким образом, на экране электроннолучевой трубки 10 получают график зависимости коэффициента передачи микрофона 4 и испытуемого четырехполюсника 5 от частоты.

Требования к динамическому диапазону логарифмических усилителей определяют выражением

)5

Рдс » — Рнс ч» + где Н вЂ” максимальная неравномерность

АЧХ звукоиэлучателя, дБ;

Р„ „- требуемый динамический диапазон измерителя, дБ; 20

Р д» вЂ .динамический диапазон логарифмического усилителя дБ.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает точность измерения

АЧХ за счет уменьшения динамических погрешностей и повышения временной и температурной стабильности. Кроме того, снижается требование к неравномерности амплитудно-частотной характеристики звукоизлучателя.

Формула изобретения

Измеритель амплитудно- частотных характеристик, содержащий последовательно соединенные генератор качающейся частоты и звукоизлучатель, связанный акустически с измерительным и контролируемым микрофонами, контролируемый микрофон соединен через испытуемый четырехполюсник и логарифмический усилитель с детектором и с преобразователем частота — напряжение, выход которого подключен через усилитель к отклоняющей системе электроннолучевой трубки, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены второй логарифмический усилитель и второй детектор, а также сумматор, входы которого соединены с выходами первого и второго детекторов, а выход через усилитель — с отклоняющей системой электроннолучевой трубки, при этом вход второго детектора соединен через второй логарифмический усилитель и линейный усилитель с выходом измерительного микрофона.

Источники информации, принятые во внимание ери экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 286018к кл. G 05 8 23/02ю 1969 °

2. Прибор для снятия частотных характеристик типа 4712. Проспект и описание фирмы Брюль и Къер, Дания, 1970, (прототип) .