Анализаторы спектра, измерители нелинейный искажений

Анализаторы спектра, называемые также анализаторами гармоник, предназначены для исследования спектра амплитуд сигналов.

Анализ спектра может производиться двумя способами: первый способ анализа называется последовательным. Поскольку гармоники определяются поочередно; второй способ – параллельным (или одновременным), так как гармоники определяются одновременно. На рисунке приведена структурная схема анализатора спектра, основанная на последовательном способе анализа. Исследуемое напряжение после усилителя поступает на фильтр , который последовательно настраивается на частоту первой, второй, третьей и т.д. гармоник. По шкале настройки фильтра определяют частоты гармоник, а по показаниям электронного вольтметра - их действующие значения.

Широко распространенный анализатор гармоник имеет диапазон частотой 20 Гц – 20 кГц, пределы измерения напряжений 10 мВ – 10 В, погрешность измерения напряжения 5%, погрешность измерения частоты 3%, есть и другие анализаторы с другими параметрами.

Анализатор спектра параллельного действия.

Применяем для анализа высокочастотных колебаний и одиночных импульсов.

Ф₁ - Ф_n - фильтры, настроенные на различные частоты.

В₁ – В - выпрямители

К - коммутатор

ГР – генератор развертки, работа его синхронизирована с работой К и управляется тяговым генератором ТГ.

В результате на экране электронно – лучевой трубки за период развертки возникают импульсы, расстояние между которыми пропорционально частотному интервалу между гармониками, а амплитуда пропорциональна спектральной плотности сигнала на соответствующей частоте, т.е. таким образом воспроизводится спектр исследуемого сигнала.

Для оценки отличия сигнала от синусоидальной формы выпускают приборы – измерители нелинейных искажений. Количественно искажения сигнала оцениваются двумя коэффициентами нелинейных искажений

и коэффициентом гармоник

где - действующее значение напряжения - й гармоники.

Измерители нелинейных искажений состоят из избирательной системы, подавляющей основную гармонику и пропускающей без ослабления все остальные гармоники, и электронного вольтметра действующего значения. Электронным вольтметром путем переключения измеряется напряжение на входе и выходе избирательной системы. Отношение этих напряжений определяет коэффициент . Коэффициент гармоник определяется по формуле . При малых значениях ( .

Приборы предназначенный для работы в диапазоне частот 20 Гц – 20 кГц, имеет пределы измерений коэффициента гармоник 0,1 – 100%, основную погрешность 5%, пределы измерений напряжения 0,1 – 100В.

Дата добавления: 2014-01-05