Незалежно від того, який тип інтегрального підсилювача використовується або наскільки добре він розроблений, можлива поява як парних, так і непарних гармонік на додаток до основного сигналу Ці гармоніки, взаємодіючи з основним сигналом, викликають спотворення (як і у випадку взаємодії будь-яких двох або більше сигналів) Приклад спотворень, що виникають через вплив на сигнал третьої гармоніки, наведено на рис 615

Ріс615

Нелінійні спотворення

Вимірювання нелінійних спотворень засноване на принципі придушення основного сигналу (рис 615) На вхід підсилювача подається сигнал синусоїдальної форми, а вихідний сигнал вимірюється за допомогою вимірювача рівня або осцилографа Потім між виходом підсилювача і входом вимірювального приладу включається фільтр, що не пропускає сигнал основної частоти Напруга на виході такого фільтра визначається наявністю гармонік На рис 616 наведені схема і методика вимірювань нелінійних (гармонійних) спотворень Тут для вимірювання повних нелінійних спотворень інтегрального підсилювача CA3020/CA3020A (фірми Harris) використовується аналізатор типу 302A (фірми Hewlett Packard) або аналогічний прилад (для вимірювання середньоквадратичних значень вихідної напруги – вольтметр моделі 320 фірми Ballantine або його аналог) Ця схема застосовується також для вимірювання відношення сигнал / шум

При перевірці деяких типів підсилювачів, особливо низькочастотних, осцилограф використовується спільно з вимірювачем нелінійних спотворень для визначення частоти гармонік Наприклад, якщо на вхід подається сигнал з частотою 1 МГц, а на виході (після фільтрації) спостерігається сигнал з частотою 3 МГц, можна зробити висновок про викривлення через вплив третьої гармоніки Слід встановити такий масштаб горизонтальної розгортки осцилографа, щоб на екрані

укладався один період вхідного сигналу Якщо при тому ж масштабі горизонтальній розгорнення на екрані спостерігаються три періоди вихідного сигналу, то це означає присутність третьої гармоніки, що вносить нелінійні спотворення

Наявність нелінійних спотворень можна визначити ще одним методом Наприклад, якщо без фільтра вихідна напруга становить 100 мВ, а з фільтром –

3 мВ, це вказує на рівень нелінійних спотворень 3% Слід зазначити, що величина повних нелінійних спотворень залежить від рівня вихідної потужності підсилювача Тому потрібно підібрати таку амплітуду вхідного сигналу, яка забезпечувала б необхідну вихідну потужність (рис 616) Крім цих факторів величина повних нелінійних спотворень залежить також від величини навантаження

Рис 616 Схема вимірювання нелінійних спотворень і атношенія сигнал / шум (Harris Semfconductor Linear & Telecom ISs, 1994, р 2-51)

Примітка до рис T – вихідний двотактний трансформатор Опір навантаження (Rj) має забезпечувати необхідну величину повного (колектор-колектор) опору навантаження Rcc Методика вимірів:

Про відносини сигнал / шум:

– замкнути S1 і Sj, розімкнути S ^

– подати живлять напруги VCC1 і VCC2

– встановити таке значення евх, При якому вихідна потужність підсилювача складе 150 мВт це значення евих (E дБ) вважати величиною еВИХ1

– розімкнути S1 і виміряти отримане значення евь [Х (E дБ) це значення вважати величиною еВих2

– відношення сигнал / шум розрахувати за формулою:

Про повних нелінійних спотворень:

– замкнути S1 і S2, Розімкнути 5y

– подати живлять напруги VCC1 і VCC2

– регулюючи значення евх, Встановити необхідний рівень вихідної потужності підсилювача

– виміряти за допомогою аналізатора значення коефіцієнта нелінійних спотворень (у відсотках)

Джерело: Ленк Д, 500 практичних схем на популярних ІС: Пер з англ – М: ДМК Пресс, – 44 с: Ил (Серія «Підручник»)