Генераторы измерительных сигналов. Принципы построения и классификация измерительных генераторов, страница 4

Номинальные значения выходного сопротивления ГНЧ выбираются из ряда 5 Ом, 200 Ом, 600 Ом и 5 кОм. Если генератор работает на нагрузку, для которой справедливо неравенство Rн > Rвых.гнч, необходимо включать внутреннее нагрузочное сопротивление, т.к. при холостом ходе напряжение на вторичной обмотке трансформатора превышает расчетную величину, что, в свою очередь, не позволяет правильно определить Uнагр по отчетным устройствам выходных цепей генератора. В этом случае выходное напряжение снимается не с выходного трансформатора, а непосредственно с внутреннего сопротивления. Номинальное значение внутреннего сопротивления равно 600 Ом. Оно шунтирует высокоомную нагрузку и напряжение на выходе генератора практически не изменяется, т.к. сопротивление параллельного соединения двух резисторов при их большом отличии по номиналу близко к значению более низкоомного, и за счет этого напряжение нагрузки становится приблизительно равным показаниям вольтметра.

Кроме генераторов синусоидальных сигналов НЧ (ГЗ), источниками низкочастотных сигналов могут служить генераторы сигналов специальной формы (Г6) и синтезаторы частот (Г7).

4.  Генераторы сигналов высокой частоты

Измерительные генераторы высокочастотных сигналов составляют большую группу источников гармонических немодулированных или модулированных электрических колебаний в диапазоне свыше 30 кГц, параметры которых изменяются в широких пределах и фиксируются с нормированной погрешностью.

Генераторы различаются диапазоном генерируемых частот, типом задающего генератора, видами модуляции, типом выхода, способом настройки и возможностями измерительных устройств.

Основными отличиями ГВЧ от ГНЧ являются диапазон используемых частот и модуляция сигнала генератора. Генераторы высоких частот (ГВЧ) в основном используют для настройки радиовещательных приемников, контроля параметров различных четырехполюсников и поверки электронных вольтметров. К ним предъявляют более жесткие требования, чем к ГНЧ, в частности, диапазон частот должен перекрываться в больших пределах. Поэтому для расширения диапазона ГВЧ в нем могут одновременно применяться RC- и LC- генераторы, а также задающие генераторы с диапазонно-кварцевой стабилизацией. Допустимая основная погрешность установки частоты при нормальных условиях не должна превышать 0,2-2%, а в калиброванных точках - 0,01%.

К метрологическим характеристикам высокочастотных генераторов относятся: форма сигнала и пределы регулировок параметров; диапазон рабочих частот; максимально допустимая погрешность установки или контроля каждого из параметров в диапазоне изменения; максимально допустимая временная нестабильность параметров; максимально допустимое искажение формы сигнала. Обобщенная структурная схема генератора сигналов высокой частоты представлена на Рис. 4.7

Задающий генератор (ЗГ) должен обеспечить стабильность частоты, формы и амплитуды колебаний. Промежуточные устройства (усилитель-модулятор, модулятор импульсный) предназначены для осуществления режимов внешней и внутренней амплитудной (АМ) и импульсной (ИМ) модуляции, повышения энергетического потенциала и уменьшения влияния выходного устройства на работу задающего генератора. Частотная модуляция (ЧМ) реализуется воздействием непосредственно на частотозадающие элементы задающего генератора. Внутренняя АМ осуществляется на фиксированных частотах (частота 1 кГц - обязательная) от встроенного генератора низких частот (ГНЧ). Модулятор представляет собой широкополосный усилитель с нелинейной передаточной характеристикой (Рис.4.8). На его входе суммируются высокочастотный сигнал несущей частоты и низкочастотный модулирующий сигнал с гораздо большей амплитудой. Модулирующий сигнал перемещает рабочую точ-ку усилителя по нелинейной характеристике на участки с различной крутизной, изменяя коэффициент усиления каскада. Амплитуда выходного высокочастотного сигнала изменяется в соответствии с изменением амплитуды низкочастотного модулирующего сигнала. На выходе модулятора низкочастотный сигнал фильтруется.