РОЗДІЛ 1 ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ ЕЛЕКТРОРАДІОВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ


Скачати 0.82 Mb.
Назва РОЗДІЛ 1 ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ ЕЛЕКТРОРАДІОВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ
Сторінка 5/11
Дата 21.04.2013
Розмір 0.82 Mb.
Тип Документи
bibl.com.ua > Історія > Документи
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

1.5. Генератори електричних сигналів



Генератори електричних сигналів, які використовуються при реалізації ЗВ різного призначення, можна розділити на дві групи:

генератори, які створюють високо стабільні електричні синусоїдальні сигнали або сигнали складної форми;

релаксаційні генератори сигналів, в основному імпульсної і пилкоподібної форми, призначені для виконання різних перетворювальних функцій.

Задаючі генератори, що використовуються у вимірювальній техніці, за схемною реалізацією поділяються на , генератори і генератори на битті.

генератори знайшли найбільшого поширення в діапазоні до 300 кГц. Це пояснюється можливістю одержання напруги синусоїдальної форми з низьким коефіцієнтом гармонік у зазначеному діапазоні частот при порівняно простих схемно-конструктивних рішеннях.

Принципи побудови і функціонування генераторів детально аналізуються в спеціальних курсах. Тут розглянемо лише загальні положення і особливості.

генератори звичайно виконують за схемою резистивно-ємкісного підсилювача, охопленого додатним частотно-залежним і від’ємним частотно-незалежним зворотними зв’язками.

Додатний зворотний зв’язок забезпечує генерацію коливань певної частоти, а від’ємний — стабілізує роботу генератора у всьому діапазоні частот, які генеруються. Ланцюги додатних і від’ємних зворотних зв’язків звичайно збалансовані таким чином, що в замкнутому кільці встановлюється стаціонарний режим автоколивань, мінімальне значення яких не виходить за межу лінійної ділянки вольт-амперної характеристики підсилювача.

Завдяки цьому параметри генерування коливань синусоїдальної форми постійні за амплітудою при перестроюванні частоти і мають низький рівень нелінійних спотворень (до 1 %).

Як активні елементи в генераторах використовують операційні підсилювачі.

Генератори типа найбільшого застосування знаходять на високих частотах. Частота генерування коливань визначається рівністю:

, (1.35)

де ємність у фарадах; індуктивність у Генрі; добротність контуру.

При високій добротності контуру:

(1.36)
Слід зазначити, що на низьких частотах коливальна система таких генераторів виявляється громіздкою.

Висока стабільність частоти генерування коливань в генераторах забезпечується звичайно за рахунок використання кварцових резонаторів з параметричними характеристиками (термокомпенсація, розв’язка живлення та ін.), термостатуванням (розміщення елементів схеми в об’єм з постійним температурним режимом). При використанні всіх зазначених заходів відносна нестабільність може бути знижена до .

Задана похибка встановлення частоти забезпечується за рахунок якісного виконання елементів настроювання (підстроювальні конденсатори, котушки індуктивності).

Коефіцієнт гармонік, що характеризує форму генерації синусоїдального сигналу, в генераторах 1...2 %.

Схемно генератори реалізують за трьох точковою схемою, один з опорів якої утворюється кварцовим резонатором.

Частота власних коливань кварцу у вимірювальній техніці вибирається, як правило, кратною десяти (100 кГц, 1 МГц, 5 МГц та ін.)



Рис.1.20. Структурна схема генератора на биттях
В діапазоні частот від 300 до 3000 Мгц і вище коливальна система виконується з використанням відрізків коаксіальних або хвилевідних ліній.

Генератори на биттях, як генератори знайшли застосування в низькочастотному діапазоні. Це пояснюється в основному двома перевагами таких генераторів:

високою стабільністю коливань за рівнем, тобто малою залежністю вихідного рівня сигналу від частоти;

неперервним перекриттям усього діапазону частот генерування коливань без комутації.

Основою структурної побудови генераторів на биттях є два високочастотних малопотужних генератори типу LC (рис. 1.20).

Один генератор працює на фіксованій частоті , а інший має можливість плавно перенастроюватись в діапазоні,

де — верхня гранична частота діапазону.

При подачі двох коливань з різними частотами на входи перетворювача частоти на його виході фільтром нижніх частот виділяється сигнал різниці частоти .

Наприклад, у вимірювальному генераторі ГЗ-104 частота , при змінюється в межах 400...360 кГц. Діапазон частот генератора 0...40 кГц (0,02...40 кГц) перекривається одним поворотом ротора конденсатора С (при цьому ємність контуру змінюється всього на 20 %).

Генератори пилкоподібної (лінійно змінної) напруги (ГПН) широко використовуються в різних вимірювальних приладах. За їх допомогою, як зазначалося, здійснюються створення сигналів у реальному часі, спектральне розкладання сигналів та інші функціональні перетворення.

Р
2 3
оботу ГПН прийнято пояснювати за допомогою еквівалентної електромеханічної схеми (рис. 1.21).


Рис.1.21.Еквівалентна схема генератора пилкоподібної напруги


Принцип дії цієї схеми полягає у формуванні напруги розгортання на обкладках конденсатора шляхом його автоматичного перемикання із заряду на розряд і навпаки за допомогою комутуючого пристрою. Відповідно до цієї схеми залежно від співвідношення між постійними величини заряду конденсатора лінійна напруга може бути отримана як у процесі заряду, так і розряду. Крім того, в залежності від схемних рішень ГПН лінійна напруга може бути наростаючою або спадаючою, додатною або від’ємною.



Рис.1.22. Часова діаграма пилкоподібної напруги
Пилкоподібна напруга характеризується наступними параметрами (рис. 1.22):

тривалістю прямого ходу ;

тривалістю зворотного ходу ;

розмахом коливання ;

періодом повторення ;

коефіцієнтом нелінійності робочої ділянки, що може бути визначена відносною зміною крутизни на ділянці прямого ходу:

. (1.37)

Найважливішою вимогою до ГПН є лінійність пилкоподібної напруги. Для лінеаризації зазначеної напруги поширення одержали наступні способи:

використання початкової ділянки як експонентної кривої, так і конденсатора через опір;

заряд конденсатора через струмостабілізуючий пристрій;

компенсація напруги заряду конденсатора;

застосування інтегруючих елементів.

В сучасних радіоелектронних виробах широкого використання дістали інтегруючі елементи на основі операційних підсилювачів (рис. 1.23). З відомого рівняння інтегруючого елемента [4]:

(1.38)

для розглянутої схеми видно, що при великому значенні коефіцієнта посилення і при напруга на виході є лінійною функцією часу:

(1.39).



Рис. 1.23. Схема інтегратора на операційних підсилювачах
На основі інтегруючих операційних підсилювачів розроблені генератори розгортки з великою лінійністю.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Схожі:

Питання щодо підготовки до здачі екзамену з дисципліни "РАДІОВИМІРЮВАННЯ"...
Вимірювання коефіцієнта амплітудної модуляції амплітудномодульованного (AM) сигналу
Пам'ятка на весняні канікули!
Основні правила безпеки при використанні побутових нагрівальних, електричних і газових приладів
Комплексне кваліфікаційне завдання №1 з професії 7242. 1 „Контролер...
Ви працюєте контролером радіоелектронної апаратури і приладів III розряду. Вам пропонується
ПЛАН ВСТУП РОЗДІЛ І. Сутність і основні поняття валютного законодавства...
Валютне законодавство України базується на принципах, які є вихідними нормативно-керівними положеннями основи механізму державного...
ЗМІСТ ВСТУП 3 РОЗДІЛ І ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА УКРАЇНСЬКОГО КОНСТИТУЦІОНАЛІЗМУ
РОЗДІЛ ІІ ОСНОВНІ ЕТАПИ СТАНОВЛЕННЯ УКРАЇНСЬКОГО КОНСТИТУЦІОНАЛІЗМУ ДО ЗДОБУТТЯ НЕЗАЛЕЖНОСТІ УКРАЇНИ 32
ЗМ ІСТ ВСТУП РОЗДІЛ ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІЛОВОЇ ТЕРМІНОЛОГІЧНОЇ ЛЕКСИКИ
РОЗДІЛ ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІЛОВОЇ ТЕРМІНОЛОГІЧНОЇ ЛЕКСИКИ
Тема уроку: "Знайомство з програмою MS Excel"
Повторити основні елементи програм, призначених для роботи з OS Windows 2000/ХР
СУТНІСТЬ ТА ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ ГРОШОВО-КРЕДИТНОЇ СИСТЕМИ
Грошова система — це встановлена державою форма організації грошового обігу в країні
Елементи графічної грамоти
Основні лінії на ескізах, кресленнях: контурна, розмірна і лінія згину, їх призначення. Позначення місць нанесення клею. Ознайомлення...
ТЕМА: Операційні системи Windows. Робота з вікнами програм та діалоговими вікнами
МЕТА: засвоїти основні методи роботи з типовими вікнами програм та діалоговими вікнами; набути навички переміщення вікон, зміни розміру...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка