DE577554C - Verfahren zur Messung nichtlinearer Verzerrungen von UEbertragungseinrichtungen elektrischer Schwingungen - Google Patents

Description

• Verfähren zur Messung nichtlinearer Verzerrungen von Übertragungseinrichtungen elektrischer Schwingungen Die Güte von Übertragungselementen für elektrische Schwingungen ist durch ihre linearen und nichtlinearen Verzerrungen charakterisiert. Die linearen Verzerrungen, soweit sie sich auf den Verlauf der Frequenzkurven beziehen, kennzeichnen die Abweichungen von der gleichförmigen Übertragung aller in Frage kommenden Frequenzen. Ihre Messung geschieht in der Weise, daß eine elektrische Schwingung (las zu untersuchende Frequenzgebiet kontinuierlich durchläuft und die Amplituden am Eingang des übertragungselementes zu denen am Ausgang zueinander in Beziehung gesetzt werden. Die Abweichungen dieser Kurve von der Horizontalen sind ein Maß für die linearen Verzerrungen. Die nichtlinearen Verzerrungen kennzeichnen dagegen die Abweichungen der Kurvenform der elektrischen Schwingungen am Ausgang des Übertragungsgliedes von der Kurvenform an seinem Eingang. Die Messung dieser Verzerrungen beschränkte sich bisher auf eine bestimmte mittlere Frequenz des zu untersuchenden Frequenzgebietes. Dieses Verfahren ist zulässig, solange die Verzerrungen frequenzunabh,ängig sind. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so ist für eine genauere Untersuchung eine punktweise Messung bei verschiedenen Frequenzen erforderlich. Derartige Versuche sind zeitraubend und bieten überdies nicht die Gewähr, daß etwa auftretende kritische Werte bei bestimmten Frequenzen in ihrer vollen Größe erfaßt werden. Derartige Möglichkeiten liegen vor bei Gebilden- mit Schwingungskreisen von verhältnismäßig geringer. Dämpfung sowie bei Hervorhebung bestimmter Frequenzgebiete durch Entzerrer, die vielfach eine besonders starke Ausnutzung der Arbeitskennlinien in diesen Frequenzgebieten zur Folge hat. Für solche Zwecke ist die Untersuchung mit stetig durchlaufender Meli. frequenz vorzuziehen.
• Die hier beschriebene Methode verwendet als Maß für die Größe der nichtlinearen Verzerrungen die Stärke der Differenzschwin; gung p-g, die aus zwei gleichzeitig vorhandenen sinusförmigen Schwingungen p und g entsteht, sobald Verzerrungen nichtlinearen Charakters vorliegen. Erfindungsgemäß wird die bisherige punktweise Messung dadurch !erweitert, daß die beiden Schwingungen das zu untersuchende Frequenzgebiet kontinuierlich durchlaufen. Da zur Erfassung der Größe der Differenzschwingung die zwei primären Meßfrequenzen ausgesiebt werden müssen, ist es wünschenswert, daß. zur Vereinfachung des Aufwandes an Siebmitteln die Differetzschwingung innerhalb eines Durchlaufvorganges eine konstante Frequenz besitzt. Zur Herstellung von Primärschwingungen, welche dieser Bedingung genügen, ist ein überlagerungssummer besonderer Konstruktion geeignet. Er besteht aus drei hochfrequenten Schwingungskreisen Hl, H2 und H3. Zur Erzeugung der zwei Niederfrequenzschwingungen wird Hl mit H. und H3 mit f auf getrennte Gleichrichter überlagert (s. Abbildung). Die Frequenzen von Hl und H3 werden so eingestellt, daß sie um den gewünschten Betrag der Differenzschwingung p-g in den Schwingungszahlen voneinander abweichen. Durch Variation der Hochfrequenz H. mittels eines Drehkondensators werden die gewünschten 1VIeßfrequenzen p und g erzeugt. Durch mechanischen Antrieb dieses Drehkondensators können die Niederfrequenzen in dem gewünschten Bereiche stetig geändert werden.
• Die beiden so erhaltenen Niederfrequenzen li und g, die also einen konstanten Frequenzabstand besitzen, werden auf das zu untersuchende hbertragungsel-ement geschaltet. Hinter dem Cbertragungselement werden die Frequeiizcii p und g durch ein elektrisches Filter ausgesiebt. Die Höhe der- Differenzschwingung und die Beschaffenheit der Siebkette ist, durch folgende zwei Forderungen bestimmt, Einmal soll der Differenzton p-g so tief wie möglich liegen, um die Messung auch bei tiefen Primärfrequenzen exakt ausführen zu können; andererseits muß die eingestellte Differenzschwingung innerhalb des Cbertragungsbereiches des zu untersuchenden Vierpols liegen. Hinter der Siebkette liegt eire Verstärker und ein registrierendes Röhrenvoltmeter, welches die Größe der Spannung der- Differenzschwingung während de! stetig sich .ändernden Primärfrequenzen registriert. Durch Eichung des Frequenzkondensators von H. in bezug auf die Ablaufgeschwindigkeit des Registrierinstrumentes können die Werte der Differenzschwingung für die einzelnen Primärfrequenzen angegeben werden. Bei Kenntnis der Restdämpfung der Siebkette können die so gewonnenen Werte des Differenztones in Beziehung gesetzt werden zu der Stärke der Primärtöne und als Maß für die nichtlinearen Verzerrungen des jeweils zugeordneten Frequenzgebietes dienen. Bei den tiefsten Frequenzen, bei welchen die Primärfrequenzen in die Gegend des gesuchten Differenztones fallen, können von den Siebleitern außer dem Differenzton erster Ord= nung p-g auch solche höherer Ordnung durchgelassen werden. Die hierbei entstehenden Fehler sind klein einmal wegen der relativ geringen Stärke von Differenztönen höherer Ordnung; sie können außerdem noch verringert werden durch Wahl :eines besonders tiefen Differenztones und einer entsprechenden Siebkette bzw. durch Anwendung eines Bandpaßfilters mit geringer Lochbreite.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜC13E: r. Verfahren zur Messung nichtlinearer Verzerrungen von übertragungseinrichtungen elektrischer Schwingungen, bei, dem als Maß für die nichtlinearen Verzerrungen die Größe der sich aus zwei Primärschwingungen bildenden,- Differenzschwingung gewählt wird, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig zwei elektrische Schwingungen mit wählbarem Fr equenzabstand, welche das in Betracht kommende Frequenzgebiet kontinuierlich durchlaufen, dem zu untersuchenden Gerät zugeführt werden und daß. während des Durchlaufvorganges der gewählte Frequenzabstand der beiden durchlaufenden Schwingungen .erhalten bleibt. z. Einrichtung- zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Primärschwingungen durch Überlagerung von drei höheren Schwingungen, von denen die eine höhere jeder der beiden anderen höheren sich überlagert, mit Hilfe zweier getrennter Gleichrichter erzeugt werden und daß die kontinuierliche Änderung der beiden gewünschten Primärschwingungen von konstantem Frequenzabstand durch Änderung der sich überlagernden höheren Schwingung hervorgerufen wird.