Anexos para medição do coeficiente de distorção não linear

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Anexos para medição do coeficiente de distorção não linear - Kg. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Em [1], foi descrito um prefixo para medir o coeficiente de distorção não linear em dois transistores. Os esquemas propostos são o seu desenvolvimento. O prefixo foi projetado para funcionar com geradores e osciloscópios de RF padrão. É desejável que a tensão de saída do gerador seja de cerca de 10 V (por exemplo, GZ-35 ou GZ-102), o que simplifica os cálculos matemáticos necessários.

O princípio de funcionamento dos set-top boxes, baseado na seleção sem filtro da componente harmônica do sinal, foi desenvolvido por I.T. Akulinichev [2]. O circuito mostrado na Figura 1 é essencialmente um amplificador somador inversor. Pode ser usado para medir Kg de um poderoso amplificador de baixa frequência nos casos em que inverte o sinal e possui os seguintes parâmetros aproximados:

sensibilidade de entrada, V - 0,75;
ganho de tensão, dB - 26;
potência de saída nominal, W - 50;
resistência de carga, Ohm - 4.

Anexos para medição do coeficiente de distorção não linear - Kg. Diagrama esquemático do medidor Kg de um poderoso amplificador inversor de baixa frequência

Figura 1. Diagrama esquemático do medidor Kg de um poderoso amplificador inversor de baixa frequência

Assume-se que as saídas do gerador e UMZCH têm potencial DC zero. Se esta condição não for atendida, o prefixo é conectado à saída do gerador e UMZCH através de um capacitor de separação com uma capacitância adequada (fornecendo a transmissão da banda de frequência necessária).

O procedimento para trabalhar com o dispositivo é o seguinte. A alimentação do UMZCH e do amplificador operacional IS1 do decodificador é ligada. Um sinal com oscilação de 1 V é fornecido à entrada XP20 do gerador AF, o que corresponde a aproximadamente 7,5 V do valor efetivo na escala do gerador. Da saída XS1 do decodificador, um sinal com um valor efetivo de 0,75 V é fornecido à entrada do amplificador de potência. O sinal de saída UMZCH é alimentado à entrada XP2 do decodificador e o osciloscópio está conectado à saída XS2.

Ajustando RP2 e RP3, você precisa obter o sinal mínimo na saída do IC1. Então a fase do sinal total é ajustada usando C1 de acordo com o sinal de saída mínimo de IS1. Este procedimento deve ser repetido várias vezes, ou seja, ajustando RP3 e C1, para obter o menor sinal possível. Como resultado, com o ajuste fino, a amplitude do sinal na saída de XS2 será igual à amplitude dos harmônicos.

Obviamente, é possível determinar com precisão o coeficiente de distorção não linear (harmônicos) Kg apenas removendo o espectro de harmônicos usando um analisador de espectro de baixa frequência. Porém, com precisão suficiente para a prática, Kg pode ser considerado igual à razão entre a amplitude do sinal na tela do osciloscópio e a amplitude da tensão de saída do amplificador em teste. O cálculo de Kr é realizado da seguinte forma: - a faixa de tensão de saída (de pico a pico) Uout.p do amplificador em teste é determinada pela fórmula

Anexos para medição do coeficiente de distorção não linear - Kg

onde Uin é o valor efetivo da tensão de entrada do amplificador testado; Ku é o ganho do amplificador.

Para facilitar o cálculo, a tensão de saída do UMZCH pode ser ajustada para Uout.r = 40 V ajustando o sinal de entrada usando RP1. Se a divisão de escala vertical do osciloscópio for 0,01 V e um sinal harmônico de ±1 divisão (correspondente a 0,02 V) for recebido, então o fator Kr expresso em porcentagem será de 0,05%. Em alguns osciloscópios, por exemplo, C1-49, C1-73, a divisão principal da escala é subdividida em 5 partes. Assim, será possível determinar um Kr mínimo da ordem de 0,01%. Se for necessária uma sensibilidade ainda maior, o resistor R5 de 20 kΩ deve ser substituído por um resistor de 200 kΩ, ou seja, aumentar o ganho de IS1 em mais 10 vezes, e o Kg mínimo medido será de 0,001%. Grandes valores de Kr são medidos alternando o osciloscópio para uma faixa maior.

O prefixo pode ser simplificado se o objetivo não for medir valores tão pequenos de Kr. IS1 serve apenas para aumentar a sensibilidade do dispositivo considerado. A técnica de medição permanece a mesma, mas a entrada do osciloscópio é conectada ao ponto de conexão dos resistores R3 e R4. Então a divisão mínima da escala para Kr se tornará igual a 0,15%, e o menor valor medido de Kr pode ser 0,03%.

Para determinar Kg de amplificadores não inversores potentes, o circuito considerado é transformado no circuito mostrado na Fig. 2. Nele, os parâmetros do prefixo são semelhantes aos considerados. A técnica de medição permanece a mesma.

Anexos para medição do coeficiente de distorção não linear - Kg. Diagrama esquemático do medidor de Kg de um poderoso amplificador de baixa frequência não inversor
Figura 2. Diagrama esquemático do medidor de Kg de um poderoso amplificador de baixa frequência não inversor

Ambos os decodificadores usam amplificadores operacionais do tipo A741C. Outros ICs também são adequados, por exemplo, 1UO741S, MAA741S, K140UD7 ou TL081 (TL071, TL061). É mais conveniente usar o circuito combinado instalando um interruptor adicional. Você também pode alterar a sensibilidade do decodificador alternando R5.

Literatura

Kostov D., Imanuel I. Prefixo para medir o coeficiente de distorção não linear. - Radiomir, 2002, N1, S.XNUMX.
Akulinichev I. Indicador vetorial de distorções não lineares. - Rádio, 1977, N6, p.42.

Publicação: radioradar.net

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Os circuitos são os mesmos para o amplificador inversor, para o amplificador não inversor. A inclusão das entradas do amplificador operacional deve ser diferente.

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