РОЗДІЛ 1 ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ ЕЛЕКТРОРАДІОВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ

Скачати 0.82 Mb.

Назва	РОЗДІЛ 1 ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ ЕЛЕКТРОРАДІОВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ
Сторінка	11/11
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

2.3. Вимірювальні генератори високої та надвисокої частоти (Г4)

Вимірювальні генератори високої частоти (ВГВЧ) призначені для генерації немодульованих або модульованих синусоїдальних вимірювальних сигналів у діапазоні частот від 300 кГц до 300 Мгц.

Прийнято виділяти дві групи таких генераторів:

ВГВЧ радіомовного діапазону, що працюють у діапазоні до 50 Мгц;

ВГВЧ метрового діапазону (високих частот, ВЧ), що працюють у діапазоні до 300 Мгц (ГЧ-107).

Вимірювальні генератори надвисоких частот (ВГ НВЧ) працюють у діапазоні (300 Мгц..30 Ггц).

Вимірювальні генератори радіомовного діапазону застосовують в основному для настроювання радіомовних приймачів і для вимірювань характеристик чотириполюсників.

Принцип роботи типового ВГВЧ радіомовного діапазону розглянемо на прикладі генератора Г4-102А. Структурна схема такого генератора наведена на рис. 2.2 [25]. Генератор працює у двох режимах: неперервна генерація і амплітудна модуляція (внутрішня і зовнішня).

Основним вузлом задаючого генератора є

генератор. Діапазон частот генерування розбивається на ряд діапазонів, які встановлюються увімкненням відповідних котушок індуктивності. Зміна частоти в межах діапазону здійснюється за допомогою конденсатора змінної ємності.

Амплітудна модуляція здійснюється в модуляторі М - широкосмуговому підсилювачі з нелінійним коефіцієнтом передачі.

Після модулятора високочастотний сигнал надходить на вхід широкосмугового підсилювача Пс.2, охопленого ланцюгом автоматичного регулювання рівня АРР. У ланцюг АРР входять випрямний перетворювач ВП2, диференційний підсилювач постійного струму ДП і регулятор опорної напруги РОН. На вхід 1 ДП надходить постійна напруга, пропорційна середньому значенню вихідного сигналу, а на вхід 2 — опорна напруга. Різниця цих напруг є керуючим сигналом, що впливає на модулятор так, що його коефіцієнт передачі змінюється і різниця напруг наближається до нуля.

Зовнішня

АМ

Рис. 2.2. Структурна схема вимірювального генератора радіомовного діапазону

Рівень сигналу на основному виході можна змінювати в межах 0,5 мкВ.0,5 В, для чого передбачений східчатий резистивний атенюатор на П-подібних елементах.

Рівень вихідного сигналу підсилювача Пс2 контролюється вольтметром через перемикач П у положенні 1; у положенні 3 можна контролювати напругу блока живлення БЖ. У генераторах високої частоти передбачається допоміжний вихід через широкосмуговий підсилювач Пс1. На виході є сигнал 1 В, що використовується для точного вимірювання частоти зовнішнім частотоміром та інших цілей.

Вимірювальні генератори метрового діапазону призначені для настроювання, контролю і випробувань апаратури ЧМ-мовлення, радіозасобів з частотною модуляцією і телевізійною апаратурою. У таких генераторах застосовуються кілька видів модуляції і маніпуляції.

Для формування діапазону частот у розглянутих пристроях застосовують задаючі генератори, що працюють, як правило, на частотах верхнього діапазону і використовують для перекриття всього діапазону принцип розподілу частоти. Для цієї мети застосовується ланцюжок подільників частоти з відповідними фільтрами (рис. 2.3).

Рис.2.3.Узагальнена структурна схема генератора метрового діапазону
Верхній діапазон, як правило, легко перекривається за допомогою конденсатора змінної ємності. Перехід до наступного діапазону здійснюється увімкненням відповідного числа подільників частоти, кожний з яких пділяє частоту на два. Вихідні сигнали подільників несинусоїдальні, тому після кожного з них увімкнені смугові фільтри.

Різні види модуляції генеруючих сигналів реалізуються, як правило, у різних вузлах схеми. В розглянутому генераторі частотна модуляція здійснюється в ЗГ (до коливального контуру вмикається варикап), імпульсна модуляція відбувається у вихідному підсилювачі, а амплітудна модуляція — у модуляторі.

Як правило, є допоміжний вихід немодульованого сигналу через підсилювач.

Вимірювальні генератори надвисоких частот (ВГ НВЧ) призначені для досліджень, настроювання і випробувань апаратури радіорелейного, тропосферного і космічного зв’язку з різними видами модуляції.

Залежно від типу вихідного розгалуження ВГ НВЧ існують генератори з коаксіальним і хвилевідним виходами.

Рис.2.4. Узагальнена структурна схема вимірювального генератора
Структурна схема ВГ НВЧ, що містить наступні основні вузли: задаючий генератор ЗГ, модуляційний блок МБ, атенюатори Атт, узгоджувальний пристрій УП (рис. 2.4).

Задаючий генератор, виконують звичайно на від’ємному клістроні із зовнішнім або внутрішнім об’ємним резонатором. Частота коливань визначається геометричною формою, розмірами і матеріалом резонатора, а перестроювання частоти здійснюється за рахунок зміни геометричних розмірів резонаторів шляхом переміщення всередині нього замикаючих перемичок або пружної деформації самого резонатора.

ВГ НВЧ на від’ємних клістронах мають досить громіздку конструкцію. Тепер знайшли розповсюдження генератори НВЧ на діодах Ганна. Вони відрізняються простотою конструкції, високою надійністю, малими габаритами.

Діод Ганна при певній напрузі живлення це - від’ємний опір, що приводить до збудження в увімкненому до діода об’ємному резонаторі НВЧ - коливань. Еквівалентна ємність діода Ганна змінюється відповідно до прикладеної до нього напруги, яка використовується для перестроювання частоти і для частотної модуляції.

Задаючі НВЧ генератори можуть виконуватися також на магнетронах, лавино-пролітних діодах (ЛПД), лампах зворотної хвилі (ЛЗХ), НВЧ - транзисторах.

Стабільність частоти ВГ НВЧ визначається стабільністю параметрів об’ємних резонаторів, а також електричним і температурним режимами активних елементів.

У діапазоні НВЧ використовують різні види модуляції. Як правило, амплітудна модуляція здійснюється синусоїдальним або імпульсним сигналом, а частотна модуляція - синусоїдальним і пилкоподібним сигналами. Джерело внутрішньої модуляції утвориться в модуляційному блоці МБ. Сигнали зовнішньої модуляції подаються також через МБ або безпосередньо до модулятора. Відмітимо, що модуляція несучої шляхом зміни режиму роботи задаючого генератора пов’язана з появою паразитної модуляції. Наприклад, амплітудна модуляція приводить до паразитної частотної, тому в сучасних ВГ НВЧ амплітудну модуляцію здійснюють на виході приладу.

Потужність генеруючих НВЧ-коливань регулюється атенюатором НВЧ, у якому використовується явище затухання сигналу в так званому граничному хвилеводі. Як атенюатор НВЧ використовують також напівпровідникові

діоди, у яких під дією керуючого струму потужність НВЧ сигналу шунтується пропорційно значенню керуючого струму.

Вихідний опір генератора узгоджується з навантаженням за допомогою узгоджувального пристрою (УП), як такий, використовують феритовий вентиль.

Вимірювачі потужності і частоти вмикаються до ВГ НВЧ через НВЧ – рознімання. У НВЧ – діапазоні рівень вихідного сигналу оцінюють саме за потужністю, а не за напругою або струмом, тому що потужність є величиною постійною в будь-якому тракті НВЧ і тому дозволяє оцінити рівень сигналу більш точно. Вимірювач потужності складається з термісторної головки і електронного вольтметра. ВГ НВЧ, що випускаються промисловістю, розвивають вихідну потужність у межах 200 мВт.

2.4. Вимірювальні генератори імпульсів

Вимірювальні генератори імпульсних сигналів (ВГІС) є джерелами відеоімпульсів різної форми, тривалості, частоти проходження і амплітуди.

Широкого застосування знаходять генератори імпульсних сигналів прямокутної форми (Г5). Залежно від характеру послідовності генеруючих імпульсів такі генератори поділяють на три групи: генератори одиночних імпульсів загального застосування; генератори парних імпульсів; генератори кодових груп і псевдовипадкових послідовностей.

Послідовність прямокутних імпульсів ВГІС прийнято характеризувати наступними параметрами:

тривалістю імпульсу ;
висотою імпульсу (амплітудою) ;
частотою (періодом ) повторення імпульсів або пар імпульсів (у генераторів парних імпульсів);

часовим зсувом основного імпульсу відносно синхроімпульсу;
часовим зсувом імпульсів другого і наступного каналів відносно імпульсів першого каналу (якщо число каналів більше одного);
часовим зсувом другого імпульсу пари відносно першого (у генераторів парних імпульсів);
тривалістю фронту (відповідає часу наростання імпульсу від 0,1 до 0,9 А);
тривалістю спаду (відповідає часу убування сигналу від 0,9 до 0,1 А).

Більшість генераторів прямокутних імпульсів будують за типовою структурною схемою, у якій здійснюється послідовне формування параметрів імпульсів (рис. 2.5).

Задаючий генератор, ЗГ виробляє синусоїдальну або імпульсну напругу, що в цілому визначає частоту повторення послідовності вихідних імпульсів. У першому випадку ЗГ виконується за схемою

або

генератора, а в другому – за однією зі схем релаксаційних генераторів.

Рис. 2.5. Типова структурна схема генератора імпульсів
Надалі напруга з виходу ЗГ в блоці синхронізації БС перетвориться в послідовність коротких імпульсів, за допомогою яких запускається блок формування імпульсів БФ.

Ці ж короткі імпульси звичайно використовують як синхроімпульси для зовнішніх пристроїв (осцилограф та ін.). Через БС здійснюється і синхронізація задаючого генератора від зовнішнього джерела.

За допомогою блоку затримки БЗ можна здійснювати зсув початкового положення імпульсів на виході генератора, а в блоці формування тривалості БФТ встановлювати потрібну тривалість імпульсу

. У вихідному формувачі ВФ встановлюється необхідне значення амплітуди і полярності. За допомогою атенюатора Атт на другому виході встановлюються імпульси з амплітудою в

раз

меншою, ніж на першому виході. Контроль амплітуди імпульсів здійснюється піковим вольтметром.

2.5. Вимірювальні генератори шумових сигналів (Г2)

Вимірювальні генератори шумових сигналів (ВГШС) виробляють шумові вимірювальні радіотехнічні сигнали з нормованими статистичними характеристиками.

Шумовим сигналом називається сукупність одночасно існуючих електричних коливань, частоти і амплітуди яких носять випадковий характер. Типовим прикладом шумового сигналу є електричні флуктуації. У зміні миттєвих флуктуаційних напруг, як правило, неможливо простежити яку-небудь закономірність, але в той же час такі сигнали мають певні імовірнісні характеристики (закон розподілу миттєвих значень, середньоквадратичне значення напруг та ін.).

ВГШС застосовують при оцінці якості функціонування, технічного стану і для вимірювання параметрів різних об’єктів. При цьому ВГШС можуть використовуватися:

як джерела флуктуаційних перешкод при дослідженні граничної чутливості радіоприймальних і підсилювальних пристроїв;
як імітатори повного сигналу багатоканальної апаратури зв’язку;
для вимірювання коефіцієнта шуму і дослідження перешкодостійкості різних радіоелектронних систем і їх вузлів.

За діапазоном генеруючих частот генератори шуму поділяють на низькочастотні (20 Гц...20 кГц і 15 Гц...6,5 кГц); високочастотні (1...600 Мгц); надвисокочастотні (500 Мгц...12 Ггц).

До джерела шуму пред’являють наступні основні вимоги:

рівномірність спектральної щільності потужності в заданій смузі частот;
мала нестабільність вихідної напруги (потужності) шуму протягом певного часу, при зміні зовнішніх умов і різних величин, що впливають;
широкі межі регулювання вихідної напруги (потужності) шуму.

Узагальнена структурна схема ВГШС (рис. 2.6) складається із джерела шуму ДШ, широкосмугового підсилювача П і атенюатора Атт. Вимірювач виходу

дозволяє контролювати рівень вихідного сигналу.

Метрологічні властивості ВГШС багато в чому визначаються принципом дії і схемною побудовою джерела шуму. Як джерело шуму в ВГШС використовують дротові резистори; болометри (вакуумний скляний балон з вольфрамовою ниткою);

Рис.2.6. Узагальнена схема ВГШС
газорозрядні шумові трубки; напівпровідникові прилади; лавино-пролітні діоди та ін.

Як джерело шуму можуть використовуватися також генератори псевдовипадкових послідовностей. Псевдовипадкові послідовності

досить просто формуються за допомогою цифрових логічних схем і мають характеристики, близькі до характеристик випадкових сигналів. Випадкові псевдопослідовності чисел із заданими властивостями можна реалізувати також і програмними способами.

Контрольні запитання і завдання

1. У чому відмінність вимірювальних генераторів від генераторів різних радіоелектронних виробів?

2. Назвіть основні метрологічні характеристики вимірювальних генераторів.

3. Назвіть основні ознаки класифікації вимірювальних генераторів.

4. Зобразіть структурну схему низькочастотного генератора і поясніть принцип його роботи.

5. Назвіть призначення елементів структурної схеми генератора радіомовного діапазону.

6. На якій елементній базі реалізують задаючі генератори як вимірювальні генератори НВЧ діапазону?

7. Зобразіть типову схему генератора імпульсів.

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