Более сильное влияние на снижение АФП оказывает уменьшение емкости кабеля Ск. В схеме калибратора фазы типа СФ-2м для частот от 5 до 300 кГц имеются два повторителя в одном канале: с выхода первого катодного повторителя, нагруженного на переменные резисторы с сопротивлениями 1,5 кОм и 150 Ом (для грубой и плавной установки амплитуды), сигнал поступает на выходной катодный повторитель, в котором не происходит никаких регулировок.
Расчет показал, а эксперименты подтвердили, что на частоте 300 кГц и емкостях: монтажа — 20 пФ, сетка— анод выходной лампы 6Н6П—4,4 пФ и сетка—катод этой лампы — 3,5 пФ имеем погрешность УФС +2,9°. При обычном же каскаде (рис. 3, а) на частоте 300 кГц и кабеле с емкостью 150 пФ имеем погрешность УФС 44,3°.
Таким образом, использование плавных аттенюаторов целесообразно из-за простоты и дешевизны, хотя систематическая погрешность достигает значения от 1 до 2°.
Меньшую АФП можно получить, встраивая в конструкцию КФ серийные аттенюаторы, например типа Д2-5 либо АСО-ЗМ (Д1-13), которые имеют погрешность на ступень ослабления в 10 дБ, равную 0,2° и 0,06° для частоты 200 кГц.
Принципиально меньшие погрешности могут быть достигнуты в ИФ, если на выход усилителя канала подключить индуктивные делители, имеющие фазовую погрешность менее 0,01°; однако, это возможно только на частотах до 20 кГц. Недостатком делителей являются большие габариты, зачастую превышающие сам ИФ.
Для высоких частот (до 100 МГц) перспективны ИФ, использующие подстройки фазы для снижения АПФ до 0,2—0,3°.
3.1 МЕТОДЫ АТТЕСТАЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ФАЗ
Как и все измерительные приборы, ИФ должны проходить периодическую поверку. Используются следующие методы аттестации КФ.
1.Метод образцового фазометра. Образцовый фазометр (ОФ)
включается на выходы ИФ. Действительное значение фазового сдвига, заданного ИФ, определяется по показаниям ОФ. Основная по грешность ИФ определяется по формуле ∆jkф = jkф —joф где jkф, joф - соответственно показания ИФ и ОФ.
2.Метод умножения фазы без умножения частоты. Учитывая, что образцовые фазометры представляют собой уникальные приборы, возможна их аттестация серийным фазометром, но при наличии устройства умножения фазы. Здесь существуют два пути либо умножение фазы с умножением частоты, либо умножение фазы при постоянстве исходной частоты. Более выгодно последнее, так как из-за постоянства исходной частоты погрешность фазометра остается постоянной. Допустим, погрешность ИФ равна 0,08°, а погрешность фазометра, например Ф2-16, равна 0,2°. Умножение фазы в 10 раз перед фазометром позволяет снизить погрешность последнего до значения 0,02°. Умножители фазы с постоянством частоты представляют собой двухканальные устройства с коэффициентом умножения частоты, равным 10. С выходов устройства получим сигналы с частотой, равной исходной, и десятикратным фазовым сдвигом, а формула, показывающая умножение фазы без умножения частоты, имеет вид
(10f+ 10j)—9f=f+ 10j+ 10∆f
Это уменьшает погрешность рабочего фазометра до 0,02°.
При введении второй такой же схемы можно получить умножение УФС еще в 10 раз и еще более высокую чувствительность фазометра до 0,002°, т. с. f+100j+100∆f.
Бесконечно умножать фазу таким путем не удается, так как при этом умножается нестабильность частоты в то же число раз, являясь мешающим фоном, снижающим точность. Макет на серийных частотных компараторах типа 47-5 на частоте 1 МГц и фазометре Ф2-17 обеспечил поверку ИФ на частоте 1 МГц с погрешностью 0,03 — 0,008°.
Погрешность поверки ИФ рассчитывается как
где jkф, jcф — показания калибратора и фазометра; Ку—коэффициент умножения фазы; ∆jсф — паспортная погрешность серийного фазометра; Q - число схем умножения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.