Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Генератори на биттях

На мал. 3.3 приведена структурна схема генератора на биттях (ИГ-300). Принцип її дії складається у впливі на модулятор М напруги від двох високочастотних генераторів, і , і одержанні на виході після фільтрації різницевої низької частоти .

Мал. 3.3. Структурна схема генератора на биттях (ИГ-300)

Генератор ИГ-300 має робочий діапазон частот 0,2—300 кГц при основній похибці установки частоти Гц; вихідний рівень потужності в межах — Нп; вихідний опір 600 або 135 Ом з похибкою не більш 15%. Коефіцієнт гармонік у всьому частотному діапазоні не більш 3%.

У схемі мал. 3.3 генератор виробляє синусоїдальні коливання постійної частоти Мгц. Генератор з змінною частотою виконаний по такій же схемі, як і . У контурі генератора крім постійних елементів і (не показаних на схемі) є конденсатор перемінної ємності , що забезпечує зміну частоти генератора у межах 1,7—1,4 Мгц ().

На осі цього конденсатора укріплена контактна група, що замикає ланцюг реле, що робить переключення вихідних трансформаторів і . У залежності від діапазону одержуваних від генератора частот включається або низькочастотний трансформатор (до 30 кГц), або при спрацьовуванні реле — високочастотний (від 10 до 300 кГц).

Напруга від генераторів , і надходить на модулятор М через катодні повторювачі КП, уведені для узгодження еквівалентного опору контуру з низьким вхідним опором модулятора. На виході модулятора включений фільтр нижніх частот Д-300, що має смугу пропущення (0,2—300 кГц). Потенціометр РУ на виході фільтра дає можливість плавно регулювати рівень напруги, що надходить на вхід підсилювача, у межах 2 Нп. Виділене за допомогою фільтра напруга різницевої частоти надходить на широкосмуговий трьохкаскадний підсилювач із глибоким (близько 35 дБ) негативним зворотнім зв'язком, що забезпечує стабільність роботи підсилювача і достатню малість коефіцієнта гармонік.

У вихідному пристрої можливе включення автоматично узгоджується з вихідним опором генератора подовжувача з загасанням 2 Нп.

Вимірювач рівня (включений перед подовжувачем) при зміні значень вихідного опору генератора автоматично змінює чутливість так, що при погодженому навантаженні завжди показує рівень потужності на вході подовжувача.

Генератор живиться від мережі змінного струму напругою 110, 127 або 220 В або від джерел постійного струму напругою 220 і 24 В.

При підготовці приладу до роботи потрібні попередній прогрів протягом 30 хвилин і перевірка частоти по опорних крапках. Необхідність такої перевірки, будучи головним недоліком генераторів на биттях, випливає з основного їхнього достоїнства — можливості одним регулюванням одержати великий коефіцієнт перекриття (1500), що обумовлює і практичну сталість вихідної напруги у всьому діапазоні різницевих частот. Дійсно, останні міняються в десятки разів при зміні частоти на одиниці відсотків і, отже, при практичній відсутності причин для зміни вихідної потужності. Це зручно, особливо при знятті частотних характеристик. Однак і зміни частот і від різних випадкових причин (насамперед, від зміни температури і напруги живильної мережі), незначні стосовно і різко змінять значення вихідної різницевої частоти.

Тому попередня перевірка частоти по опорних точках є обов'язковою умовою правильної експлуатації генераторів на биттях. При тривалих вимірюваннях треба її повторювати. При перевірці нуля встановлюють (але не ) і, регулюючи значення ємності , домагаються спочатку помітних коливань стрілки ВР ( Гц), потім уповільнення цих коливань і, нарешті, їхнього припинення при положенні стрілки в лівому краю шкали (тому що при також стає рівним нулеві). При перевірці за другою опорною точкою (особливо необхідної для частот більш 50 кГц) установлюють частоту кГц і, регулюючи ємність (одночасно для збереження першої опорної точки міняється і С₂), домагаються фактичної рівності кГц. Індикатором служить неонова лампочка, не показана на схемі і включена на виході генератора; поки вона світиться, кГц. При кГц включений в один з підсилювальних каскадів і розрахований на 100 кГц резонатор закоротить цей каскад, і лампочка гасне.

Часто при настроюванні на 100 кГц усе-таки порушується установка нуля, і приходиться повторювати настроювання кілька разів.

3.4. Генератори з кварцовою стабілізацією частоти

Названі генератори застосовуються в тих випадках, коли потрібна досить мала похибка ( і навіть ) і висока стабільність частоти. У такого роду прецизійних генераторах за допомогою кварцового резонатора і температурної стабілізації виробляється одна, досить висока, точна і стабільна частота, що є опорною.

Для одержання ж серії стабілізованих частот використовують два способи. При одному з них, у так званих синтезаторах частот, вихідний сигнал формується з опорної частоти шляхом її багаторазового розподілу, множення і перетворення. При іншому — вихідний сигнал виходить у результаті биттів частот декількох генераторів, частоти яких автоматично підбудовуються по частоті опорного генератора.

На мал. 3.4 приведена спрощена схема формування частот у синтезаторі. Завдяки високій якості застосовуваних елементів схем похибка кожної вихідної частоти і її стабільність мало відрізняються від похибки і стабільності опорного (кварцового і термостатичного) генератора (1 Мгц). На малюнку показане одержання інтервалу між частотами 10 кГц.

Мал. 3.4. Схема формування частот у синтезаторі

У схемі упущені необхідні фільтри і розділові каскади, а показані тільки дільники, множники, сумарні і різницеві перетворювачі частоти. Продовжуючи перетворення, подібні показаним на схемі, можна одержати сітку частот з потрібними, досить малими інтервалами між вихідними частотами.

Застосування синтезаторів частот відкриває широкі перспективи автоматизації вимірювань, оскільки для установки необхідної частоти досить невелике число ключів.

Як приклад генератора з діапазоно - кварцовою стабілізацією частоти можна назвати генератор ГЗ-101, що працює в діапазоні Гц. Він виробляє частоти, одержувані дискретно через 1 кГц із використанням імпульсно-фазового автопідстроювання частоти (ІФАПЧ). За допомогою інтерполяційного генератора можна змінювати частоту в межах ±500 Гц; відхід частоти за 7 годин роботи дорівнює ; вихідний опір 75 Ом.

3.5. Генератори хитної частоти

Для автоматичного одержання частотних характеристик на екранах панорамних приладів або за допомогою самописних приладів у техніку зв'язку використовуються так називані генератори хитної частоти,— ГХЧ (або свіп-генератори).

Зміна частоти в таких генераторах звичайно відбувається по лінійному законі, що відповідає пилкоподібній кривій керуючої напруги (мал. 3.5а). На мал. 3.56 умовно показані цикли («пакети») коливань ГХЧ із перемінною частотою від до і постійною амплітудою. Такі «пакети»

Мал. 3.5. Криві напруги ГХЧ: а) керуючого; б) «пакети» частотно-модульованих коливанням

повторюються з частотою пилкоподібної напруги з перервою на час його спаду. Ширина діапазону хитання і середня частота цього діапазону визначаються призначенням генератора.

Способи одержання частотно-модульованих коливань у ГХЧ можуть бути механічними й електронними. У першому випадку зміна частоти може досягатися, наприклад, обертанням ротора

Мал. 3.6. Принцип дії магнітного модулятора

конденсатора змінної ємності в контурі . В другому — за допомогою, наприклад, магнітного модулятора (мал. 3.6). Котушка контуру ГХЧ із сердечником з магнітом’якого матеріалу поміщена в поле електромагніта. Обмотка останнього є під впливом пилкоподібної напруги, завдяки чому відповідно міняється поле між полюсними надставками електромагніта. Змінюючи полюси, а стало бути, і індукції в сердечнику викликають зміну індуктивності котушки .

Можна домогтися, що зміна частоти, що відбувається при цьому, ГХЧ піде приблизно по тому ж законові, по якому змінюється пилкоподібна напруга, і на виході ГХЧ виникнуть цикли коливань, умовно показані на мал. 3.5б.

Хитну частоту також можна одержати шляхом зміни під впливом керуючої напруги ємності в контурі ГХЧ.