 |
Измерение коэффициента нелинейных искажений.
|
|
|
|
Цель работы: Научиться измерять коэффициент гармоник с помощью измерителя коэффициента нелинейных искажений.
1.Оборудование:
1.1 Аудиокомплекс TR-0157
1.2 Исследуемый УНЧ
1.3 Осциллограф С1-73 (С 1 -112)
1.4 Соединительные кабели
1.5 Технические описания к приборам
Краткие теоретические сведения.
Нелинейные искажения обусловлены наличием в схемах радиоустройств элементов с нелинейными характеристиками (лампы, транзисторы, микросхемы и др.). Нелинейные искажения характеризуются коэффициентом гармоник (Кг), (характеризует отличие формы периодического сигнала от гармонического), который определяется как отношение действующего значения напряжения всех высших гармоник исследуемого напряжения, начиная со второй, к действующему значению первой, т.е. основной гармоники.
, %
Эта формула используется при исследовании качественных усилителей, у которых Кг составляет (0,2...2)%. В менее качественных усилителях (Кг=2...7%) измерители нелинейных искажений измеряют не коэффициент гармоник, а коэффициент близкий к нему по приближенной формуле
, %
где UK -напряжение входного сигнала.
Если коэффициент гармоник Кг<10%, то Кг и К'г практически совпадают, реализация устройств для измерения К'г значительно упрощается.
Упрощенная структурная схема измерителя нелинейных искажений приведена на рисунке 1.
Рисунок 1. Структурная схема измерителя нелинейных искажений
Наиболее распространенным методом измерения коэффициента нелинейных искажений является метод подавления напряжения основной частоты, т.е. метод сравнения действующего значения напряжения высших гармоник с действующим значением исследуемого сигнала.
|
|
|
Принцип действия измерителя нелинейных искажений см, Б.П. Хромой и Ю.Г. Моисеев «Электроизмерения», М. «Радио и связь», 1985, стр. 252-255 и в техническом описании на прибор.
Порядок проведения работы.
3.1 Собрать схему измерения коэффициента гармоник (рисунок 2)
Рисунок 2. Схема подключения приборов
3.2 Заземлить приборы.
3.3 Включить питание.
3.4 Подготовить приборы к работе:
3.4.1 Регуляторы «ВЧ», «НЧ» стенда УНЧ установить в среднее положение;
3.4.2 На аудиокомплексе TR-0157 нажать кнопки “MAINS” и “~U”;
3.4.3 Используя регулятор “FREQUENCY” и кнопки “FREQ. RANGE” блока “AUDIO GENERATOR” комплекса TR-0157 установить частоту выходного сигнала 1250 Гц;
3.4.4 Используя ручку “ATTENUATOR dB” (ступенчато, плавно) установить напряжение на выходе стенда 1 В.
Контроль проводить по вольтметру комплекса используя шкалу “~” и учитывая положения переключателя пределов (красная шкала);
3.4.5 Органами управления осциллографа добиться устойчивой осциллограммы без видимых искажений сигнала (должно отсутствовать видимое ограничение).
3.5 Произвести измерение Кг для 3-5 значений выходного напряжения УНЧ указанных в таблице 1. Напряжения устанавливать ручками “ATTENUATOR dB” (ступенчато, плавно) комплекса TR-0157.
Таблица 1 - Результаты измерений Кг
| U вых, В | |||||
| Кг, % |
Для измерения Кг выполнить следующее:
3.5.1 Нажать кнопку “DIST.” Комплекса TR-0157
3.5.2 Установить ручку “RANGE %” блока “DIST. METER” в крайнее правое положение (“100 CAL.”)
3.5.3 Выполнить калибровку прибора по уровню, для этого нажать кнопки “125 Hz” и “X100” (“FREQU. SELECTOR”) блока “DIST. METER” (в этом положении исключается влияние фильтра на исследуемый сигнал). Вытянуть ручку “CALL” блока “DIST. METER”и с её помощью установить стрелку вольтметра комплекса на максимум показаний (при необходимости переключить предел измерений вольтметра);
|
|
|
3.5.4 Настроить прибор на частоту измеряемого сигнала, для этого нажать кнопку и “X10” (“FREQU. SELECTOR”) блока “DIST. METER”. Регуляторами “∆f “ и “BALLANCE” блока “DIST. METER” добиться минимальных показаний вольтметра комплекса. При этом необходимо постепенно уменьшать предел измерений ручкой “RANGE %” блока “DIST. METER”.
3.5.5 Считать показания прибора, используя шкалу Кг, с учетом положения переключателя пределов “RANGE %” блока “DIST. METER” (Данная величина является значением Кг в %).
3.5.6 Повторить измерения для всех значений напряжения, указанных в таблице 1. Для установки необходимого значения напряжения выполнить пп 3.4.4 и 3.4.5, предварительно нажав на кнопку “~U”. После этого вновь повторить калибровку комплекса (пп 3.5.1 – 3.5.6.).
Содержание отчета.
4.1 Наименование и цель работы.
4.2 Перечень используемого оборудования.
4.3 Таблица результатов измерений.
4.4 Вывод о соответствии значения нелинейных искажений Кг усилителя НЧ требованиям ТУ.
5. Контрольные вопросы.
5.1 Чем обусловлены нелинейные искажения в радиосхемах?
5.2 Дайте определение коэффициента гармоник.
5.3 Приведите структурную схему измерителя нелинейных искажений, поясните принцип её работы.
5.4 Каким образом можно измерить коэффициент нелинейных искажений при помощи анализатора гармоник?
Лабораторная работа №11
|
|
|
