Пример. При отсутствии ослабления установлено напряжение 1 В. Введение ослабления, равного 40 дБ, приводит к уменьшению напряжения на нагрузке в 100 раз, т.е. до 10 мВ.

Измерительное устройство - предназначено для установки параметров генерируемых сигналов с нормированной погрешностью.

Вопросы для самопроверки

1. Что определяют параметры выходного напряжения (мощности)?

2. Что является основным функциональным узлом генератора?

3. Назначение выходного устройства.

7.3 Низкочастотные генераторы

Низкочастотные генераторы называют звуковыми генераторами. По диапазону частот их подразделяют:

Ё на источники инфразвуковых колебаний (от 0,01 до 20 Гц),

Ё источники звуковых колебаний (от 20 Гц до 20 кГц),

Ё ультразвуковых частот (от 20 кГц до 300 кГц).

Применение: при испытании и наладке низкочастотных усилителей, фильтров, электроакустических установок, устройств автоматики и вычислительной техники, для измерения частоты и фазового сдвига методом сравнения, а также для модуляции колебаний высокочастотных генераторов и питания различных измерительных устройств.

К основным параметрам генераторов относятся:

Ё степень отличия формы сигнала от синусоидальной (коэффициент гармоник);

Ё уровень выходного сигнала;

Ё частота, характеризующая число колебаний в единицу времени.

Структурная схема низкочастотного генератора представлена на рис. 30.

Размещено на http://www.allbest.ru

Рис. 30

Задающий генератор генерирует синусоидальные колебания в заданном диапазоне частот. Он является первичным источником гармонических колебаний, его схема должна обеспечивать широкие пределы и высокую точность установки частоты, высокую стабильность параметров, гармонических колебаний и малый коэффициент нелинейных искажений. Он преобразует энергию питающей сети в энергию синусоидальных колебаний низкой частоты. В современных измерительных генераторах в качестве задающих используют генераторы на биениях, интеграторах и RC-генераторы.

Усилитель напряжения, кроме основной функции, выполняет роль буферного каскада, уменьшающего влияние выходных цепей на режим работы задающего генератора.

Усилитель мощности обеспечивает получение заданной мощности выходного сигнала на нагрузке, служит для согласования относительно высокоомного выхода задающего генератора с низкоомным входным сопротивлением последующих аттенюаторов.

Вольтметр выпрямительной системы, показывающий среднеквадратическое значение выходного сигнала, служит для контроля уровня усиления сигнала, который затем через аттенюатор поступает на выход.

Аттенюатор - представляет собой делитель напряжения на резисторах. Его особенностью является независимость входных и выходных сопротивлений от частоты и вводимого ослабления. Коэффициент ослабления делителя напряжения, как правило, градуируется в децибелах.

Типовые измерительные генераторы звуковой частоты имеют два вида выхода:

Ё симметричный - образуют путем соединения средней точки вторичной обмотки трансформатора с корпусом прибора. Его использование способствует понижению уровня помех на входных зажимах внешней нагрузки;

Ё несимметричный.

Вопросы для самопроверки

1. Применение низкочастотных генераторов.

2. Назначение симметричного выхода генератора.

3. Основные блоки звукового генератора.

Литература [11, с. 147 - 151], [18, с. 151 - 164].

7.4 Высокочастотные генераторы

ВЧ-генераторы делятся:

Ё на измерительные генераторы радиовещательного (от 30 кГц до 50 МГц) диапазона;

Ё измерительные генераторы метрового диапазона (от 50 МГц до 300 МГц).

Высокочастотные генераторы являются источниками маломощных немодулированных или модулированных высокочастотных колебаний с регулируемыми и контролируемыми амплитудой, частотой и формой выходного сигнала.

В высокочастотных генераторах особые требования предъявляют к точности и стабильности частоты, стабильности выходного напряжения и к получению минимальных нелинейных искажений.

Структурная схема высокочастотного генератора представлена на рис. 31.

Задающий генератор генерирует высокочастотные колебания, близкие по форме к синусоидальным. К нему предъявляются специальные требования в отношении стабильности частоты, уровня искажений выходного сигнала и диапазона генерируемых частот, которые обычно перекрывают с помощью нескольких поддиапазонов.

Размещено на http://www.allbest.ru

Усилитель-модулятор является широкополосным с переменным коэффициентом усиления и осуществляет амплитудную модуляцию сигнала.

Источник модулирующего напряжения представляет собой внутренний генератор низкой частоты (1 кГц). Модулирующее напряжение можно создавать и внешним генератором

Выходное устройство представляет собой систему калиброванных аттенюаторов, уменьшающих напряжение в целое число раз, кратное 10, и потенциометра, обеспечивающего плавную регулировку выходного напряжения.

Выход генератора рассчитан на подключение типового коаксиального кабеля с выносным делителем напряжения. В генераторах высокой частоты предусматривается вспомогательный выход для точного измерения частоты цифровым частотомером.

Высокая чувствительность радиоприемных устройств, для исследования и настройки которых в основном и предназначен высокочастотный генератор, обуславливает необходимость в малых калиброванных уровнях напряжения. В связи с этим в высокочастотном генераторе большое значение имеет экранировка как всего прибора, так и его отдельных блоков. Наиболее ответственные блоки (задающий генератор, измерительный аттенюатор) экранируют двойным экраном.

Вопросы для самопроверки

1. Структурная схема высокочастотного генератора, назначение основных узлов.

2. Применение высокочастотных генераторов.

3. Почему в высокочастотных генераторах большое значение имеет экранировка?

Литература [11, с. 151 - 154], [18, с. 169 - 177].

7.5 Импульсные генераторы

Применение: для исследования различных импульсных схем, низкочастотных усилительных устройств, широкополосных усилителей, а также в качестве импульсных модуляторов измерительных генераторов СВЧ.

Размещено на http://www.allbest.ru

Рис. 32

Основные параметры:

Ё частота повторения;

Ё длительность;

Ё амплитуда;

Ё временной сдвиг между основными выходными импульсами;

Ё форма и полярность выходного импульса, его задержка.

Структурная схема импульсного генератора представлена на рис. 32.

Звуковой генератор (ЗГ) - обеспечивает работу в режиме внутреннего запуска и определяет частоту повторения основных импульсов. Его часто называют тактовым. В целом ряде случаев возникает необходимость генерировать импульсы синхронно с воздействием на измерительный генератор внешних пусковых сигналов. В таких случаях измерительный генератор переводится в режим внешнего запуска и на устройство синхронизации вместо импульсов задающего генератора подаются внешние запускающие импульсы.

Устройство синхронизации обеспечивает запуск всех последующих функциональных узлов измерительного генератора и выдает на отдельный выход синхроимпульсы, представляющие собой вспомогательные импульсы обеих полярностей, синхронные с основными и предназначенные для запуска внешних устройств - осциллографов.

Устройство временного сдвига выполняет две функции:

1) в режиме генерации одинарных импульсов обеспечивает временной сдвиг основного импульса относительно синхроимпульса;

2) в режиме генерации парных импульсов обеспечивает временной сдвиг второго импульса пары относительно первого.

Устройство формирования длительности - подает на последующее устройство два импульса: положительный, выполняющий функцию «старт»-импульса, и отрицательный, выполняющий функцию «стоп»-импульса.

Устройство формирования и регулирования амплитуды окончательно формирует основные импульсы по длительности фронта и спада, а также по амплитуде и неравномерности вершины.

Установка и измерение амплитуды основных импульсов обеспечивается с помощью импульсного вольтметра и выходного аттенюатора.

Вопросы для самопроверки

1. Применение импульсных генераторов.

2. Основные параметры.

3. Назначение устройства временного сдвига.

4. Что такое тактовый генератор и его назначение?

Литература [10, с. 196 - 199], [12, с. 169 - 171], [18, с. 164 - 169].

Литература

1. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. - М., 1989.

2. Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы. - М.: Радио и связь, 1987.

3. Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения.-М.: Высш. шк., 1986.

4. Зайчик И.Ю., Зайчик Б.И. Практикум по электрорадиоизмерениям. - М.: Высшая школа, 1985.

5. Кудрицкая Е.А., Романюк Л.С. Метрология и измерения. Лабораторный практикум. Часть 1. - Мн.: МГВРК, 2000.

6. Кудрицкая Е.А., Романюк Л.С. Метрология и измерения. Лабораторный практикум. Часть 2. - Мн.: МГВРК, 2000.

7. Кудрицкая Е.А., Романюк Л.С. Метрология и измерения. Лабораторный практикум. Часть 3. - Мн.: МГВРК, 2002.

8. Кукуш Ф.В. Электрорадиоизмерения. - М.: Радио и связь, 1985.

9. Кушнир В.Ф. Радиотехнические измерения. - М.: Связь, 1986.

10. Мейдза Ф. Электронные измерительные приборы и методы измерений. Пер. с англ. - М.: Мир, 1990.

11. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи / Под ред. Б.П. Хромого. - М.: Радио и связь, 1986.

12. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах / Под ред. В.И. Нефедова. - М.: Высш. шк., 2001.

13. Мирский Г.Я. Микропроцессоры в измерительных приборах. - М.: Радио и связь, 1984.

14. Мирский Г.Я. Электронные измерения. - М.: Высш. шк., 1986.

15. Моисеев Б.П., Хромой Ю.Г. Электрорадиоизмерения. - М.: Радио и связь, 1985.

16. Основы метрологии и контроль качества: Сборник задач / Сост. Е.А. Кудрицкая. - Мн.: МГВРК, 2003.

17. Тартаковский Д.Ф. Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений. - М.: Высш. шк., 2001.

18. Терешин Г.М., Пышкина Т.Г. Электрорадиоизмерения. - М.: Энергия, 1975.

19. Швецкий В.И. Электронные цифровые приборы. - Киев: Техника, 1984.

20. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством. - М.: Издательство стандартов, 1990.

21. Электрические измерения / Под ред. А.Н. Малиновского. - М., 1982.

Размещено на Allbest.ru