Радиоизмерения. Классификации. Измерительные генераторы. Генераторы гармонических колебаний. Генераторы сверхвысоких частот (ГСВЧ). Синтезатор частоты с управляемым генератором. Цифровой генератор гармонических колебаний. Синтезатор прямого преобразования с использованием нелинейного элемента. Приборы для исследования формы сигнала

подаче на вход двух гармонических сигналов – наблюдаем на экране фигуру Лиссажу.

При подаче на у и z гармонических сигналов с разностью в частоте можно изменять яркость картинки (получается штриховой контур, по ширине штрихов которого можно определить частоту сигналов).

                               Многоканальные осциллоскопы.

Осциллоскопы, которые позволяют одновременно наблюдать несколько картинок, называются многоканальными.

Многолучевой осциллоскоп позволяет наблюдать 2 или более сигналов, так как у него 2 или более электронных пучков. Чаще всего используются двулучевые электронные трубки.

                    Многоканальные осциллографы с электронными коммутаторами.

Трубка однолучевая, а наблюдать можно несколько сигналов. Существуют 8 канальные осциллографы.

Существует другой  способ.

Процесс стробирования (вырезание сначала куска картинки с одного канала, а затем с    другого).

Сверхширокополосные осциллографы.

При исследовании некоторых сигналов сталкиваются с такой проблемой как невозможность получения усилителей с большой широкополосностью (нескольких сотен  MГц). В этом случаепредусмотрена подача сигнала непосредственно на  отклоняющие пластины осциллографа, минуя усилители (полоса пропускания таких осциллографов порядка       700 МГц)

При подаче высокочастотного сигнала на отклоняющие пластины сталкиваются с вредными явлениями, как паразитная ёмкость пластин Спл и индуктивности выводов пластин Lв. Выход из положения – уменьшение площади пластин; увеличение вводов индуктивностей. Вторая проблема, с которой мы сталкиваемся – снижение влияния пластин на электроны, пролетающие между ними. Это объясняется тем, что на высоких частотах период пролёта электрона между пластинами Tпр становится больше периода сигнала подаваемого на пластины Т.

Тпр = d/Ve ;       Ve – скорость  электрона.

Тпр – период  пролёта электрона.                         

d – длина пластин.

Избежать этого можно путем набора последовательно расположенных малых по длине пластин. Получив таким образом требуемую широкополосность, мы уменьшили чувствительность. Поэтому ещё дополнительно ставятся линии задержки (рис1).

(полоса пропускания осциллографа с бегущей волной 5 ГГц , без – 1 ГГц) .

Стробоскопический осциллограф.

Приведённая полоса пропускания в широкополосных осциллографах может достигать

15 ГГц. Стробоскопический осциллограф используется  только при исследовании периодических сигналов.

Так как период огибающей больше периода нашего сигнала ,то вводится коэффициент трансформации , который равен:

n – всегда целые числа

.

Осциллографы с памятью.

Осциллографы с памятью бывают:

1) осциллографы с длительным послесвечением.

2) запоминающие электронно-лучевые трубки.

3) осциллографы с цифровой памятью.

Цифровые осциллографы (ЦО).

Современные , универсальные измерительные приборы, однако обладают небольшой широкополосностью.

Обобщенная схема ЦО.

Пример осциллографа (характеристики):HP 5400

Скорость обновления экрана 3 мин

Полоса пропускания 60 –500 МГц

Включает 8 модулей.

У осциллографов слабое место – это устройство согласования с приборами, откуда поступает сигнал (на входе присутствует ёмкость, которая на высоких частотах шунтирует).

Разновидности экранов осциллографов.

Плазменные экраны.

Плоский экран с цифровым управлением.

Пластинка расположена в сосуде с газом. С одной стороны пластины подводятся горизонтальные электроды ,с другой стороны вертикальные электроды. Применяя цифровое управление, мы можем получить определённую точку на экране.

Измерение напряжения и тока

Измерение напряжения имеет смысл на частотах до 1 ГГц. Входное сопротивление должно быть высокое, а на высоких частотах согласованное с волновым