Электрические характеристики большинства радиотехнических объектов можно определить по их реакции на входной сигнал с заданными параметрами. Получение такого сигнала обеспечивают измерительные генераторы (ИГ) - источники электрических колебаний, параметры которых (частота, напряжение или мощность, спектральный состав или степень модуляции) могут регулироваться в некоторых пределах и отсчитываться с гарантированной для данного прибора точностью.
ИГ классифицируют по виду (форме) и частоте сигналов: Г2 - генераторы шума; Г3 - генераторы сигналов НЧ; Г4 - генераторы синусоидальных модулированных колебаний ВЧ; Г5 - генераторы импульсов; Г6 - генераторы сигналов специальной формы.
Генераторы СВЧ с некалиброванными по мощности выходами, предназначенные для проверки РТС, РЛС и систем связи, часто обозначают РГ4, а оптические генераторы для проверки ВОСП - ОГ4; ОГ5.
Современные ИГ перекрывают диапазон частот от тысячных долей герца до десятков гигагерц.
По форме генерируемых сигналов ИГ делятся на генераторы синусоидальных сигналов (немодулированных и модулированных), генераторы импульсов и генераторы сигналов специальной формы.
По используемой элементной базе ИГ можно разделить на аналоговые и цифровые. Цифровые ИГ характеризуются более высокими метрологическими характеристиками и удобством эксплуатации, но реализуются пока только на низких частотах.
У измерительных генераторов нормируются выходные параметры и пределы основных и дополнительных погрешностей. Основными характеристиками ИГ являются следующие:
1. Диапазон перекрываемых генератором частот, т.е. такой частотный интервал, в котором сигнал ИГ соответствует всем нормам по точности, предписанным данному прибору. Частоты в ИГ переключаются дискретно (переключение диапазонов или сетка частот) и плавно (внутри поддиапазона).
2.Пределы регулировки выходного сигнала по напряжению или мощности. Регулировка осуществляется и дискретно, и плавно в широких пределах: напряжение - от 10-9 до единиц вольт, а мощность от 10-15Вт до нескольких милливатт (иногда может превышать 1 Вт). Калибровка ИГ часто проводится по опорному уровню при определенном значении вводимого ослабления сигнала, осуществляемого дискретным или плавным выходным аттенюатором. Диапазон регулировки этих параметров выражается в децибелах.
3. Диапазоны регулировки параметров модуляции (M - параметры). Модуляцией называется изменение некоторого параметра (амплитуды, частоты, фазы) выходного ВЧ сигнала в соответствии с изменением амплитуды модулирующего НЧ сигнала. В ИГ могут использоваться следующие виды модуляции: амплитудная синусоидальная (АМ), частотная синусоидальная (FМ), амплитудно-импульсная (РМ), частотно-импульсная (FТ), однополосная (SМ) и фазоимпульсная (yT).
4. Выходное сопротивление генератора Rвых, обеспечивающее согласование выхода ИГ с нагрузкой. Для низкочастотных ИГ наиболее часто используются значения 6; 60; 600; 6000 Ом, а для высокочастотных Rвых = 50 Ом.
Обобщенная структурная схема ИГ (Рис.4.1) отражает функциональные узлы,
входящие в состав любого измерительного генератора.
Задающий генератор (ЗГ) является основным узлом измерительного генератора. Задающий генератор - первичный источник гармонических колебаний. Работой этого устройства определяется ряд важных параметров выходного сигнала:значение, погрешность установки и стабильность частоты, диапазон рабочих частот, возможность плавной расстройки частоты. Обычно задающий генератор представляет собой автогенератор синусоидальных колебаний, причем даже в генераторах импульсов, особенно высокочастотных, в качестве задающих используются генераторы синусоидальных напряжений.
Колебательные процессы, существующие без внешнего периодического воздействия, называют автоколебаниями. Устройства, генерирующие автоколебания, называют автогенераторами или генераторами с самовозбуждением. Работа любого автогенератора основана на том, что энергия от источника питания через управляемый элемент подается в колебательную систему. Управляющий сигнал снимается с этой же колебательной системы, настроенной на заданную частоту, и подается на вход управляемого элемента через цепь положительной обратной связи. При соответствующем выборе параметров такая система становится неустойчивой. Амплитуды колебаний резонансной частоты колебательной системы, вызванных, например, тепловыми шумами, резко возрастают. По мере роста амплитуды колебаний существенную роль начинают играть нелинейные свойства управляемого элемента и амплитуда автоколебаний, достигнув некоторого установившегося значения, в дальнейшем остается практически постоянной. Говорят, что при этом автогенератор работает в стационарном режиме.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.