15. Измерительные генераторы нч и вч-диапазона

Низкочастотные: ЗГ могут быть: 1) LC-генераторы 2) Метод биений 3) RC-генераторы

Общая характеристика. В измерительной технике с помощью подобных генераторов осуществляют испытание и настройку усилителей и других низкочастотных узлов радиоэлектронной аппаратуры, модуляцию сигналов высокочастотных измерительных генераторов и передатчиков, градуировку электронных вольтметров, измерение частоты, питание различных схем переменным напряжением и т. п.

Измерительные низкочастотные генераторы генерируют во всем диапазоне рабочих частот сигналы синусоидальной формы, стабильной частоты, постоянного уровня. Они имеют небольшое выходное сопротивление, которое можно регулировать для согласования с сопротивлением внешней нагрузки. В этих приборах предусматривается регулировка в широких пределах напряжения (мощности) выходного сигнала — плавная и ступенчатая.

На рис. 11.2 приведена структурная схема низкочастотных измерительных генераторов.

Задающий генератор является основным узлом, и в зависимости от его схемы различают три типа низкочастотных генераторов: LC-генераторы, генераторы, работающие по методу биений (гетеродинного типа), и RС-генераторы.

LC-генераторы. Их задающий генератор представляет самовозбуждающуюся схему с колебательным контуром, состоящим из катушки индуктивности (L) и конденсатора (С). Подобные генераторы применяют редко, так как для получения низких частот требуются большие значения емкостей С и индуктивностей L, а также регулировка в широких пределах частоты выходных сигналов.

Генераторы, работающие по методу биений. В них напряжение низкой частоты получается путем смешения двух близких по частоте высокочастотных напряжений с последующим выделением напряжения разностной частоты—биений. Работа такого генератора (рис. 11.3) заключается в следующем.

Напряжение генератора I частотой f1 смешивается с напряжением генератора II, частота которого f2 перестраивается от f1 до f1+Fмакс (Fмакс — наибольшая частота рабочего диапазона прибора). На выходе смесителя получаются напряжения комбинационных частот, и в том числе напряжение разностной частоты F = f2—f1. Последнее выделяется низкочастотным фильтром.

К достоинствам генераторов, работающих по методу биений, относятся плавность перестройки частоты, возможность тонкой расстройки (осуществляемой полупеременным конденсатором в контуре высокочастотного генератора), широкий диапазон частот, постоянство выходной мощности при изменении частоты сигнала. Основной недостаток их — сложность схемы. Стабильность частоты у генераторов на биениях выше, чем у других генераторов.

RC-генераторы. Задающий генератор чаще всего представляет собой двухкаскадный усилитель на резисторах с положительной обратной связью (рис. 11.4, а). Последняя осуществляется посредством делителя, у которого одно плечо образовано последовательным (Z1), а другое параллельным (Z2) включением резистора R и конденсатора С.

Высокочастотные:ЗГ могут быть: 1) трёхточечная схема 2) Схема с трансформаторной связью 3) схема с электронной связью

Для высокочастотных генераторов характерны работа в широком диапазоне частот и разнообразие видов модуляций и манипуляции выходных сигналов. Применяют эти приборы для регулировки, настройки, испытаний и исследования аппаратуры в радиовещании, телевидении, радиосвязи, радиотелеметрии, радиолокации, радионавигации, гидроакустике и других областях техники.

Генераторы радиочастотного диапазона. Для таких генераторов характерны стабильность частоты и амплитуды напряжения выходного сигнала, малый коэффициент гармоник этого напряжения, возможность получения модулированных и манипулированных сигналов, регулировка по амплитуде и частоте в значительных пределах.

Структурная схема измерительного генератора радиочастотного диапазона приведена на рис. 11.6.

Задающий генератор, вырабатывающий синусоидальные напряжения в заданном диапазоне частот, выполняют по различным схемам: трехточечным (индуктивной, емкостной), с трансформаторной связью, с электронной связью и др. Его градуируют по частоте, разбивая весь частотный диапазона на ряд поддиапазонов. Органы регулировки частоты выводят на переднюю панель и используют для установки требуемой частоты выходного сигнала.

Усилитель выполняет несколько функций: увеличивает амплитуду напряжения задающего генератора; служит буферным каскадом, практически устраняющим влияние внешней нагрузки на работу генератора, что способствует улучшению, стабильности частоты; служит модулятором. Иногда модулятор выполнен в виде отдельного узла.

С усилителем связаны определенные органы регулировки выходного сигнала, например уровня напряжения несущей частоты, коэффициента амплитудной модуляции.

Модуляторы, применяемые в измерительных генераторах, имеют различные схемы. Возможна работа измерительного генератора в режимах непрерывной генерации (немодулированные сигналы), амплитудной, частотной и импульсной модуляции. Как правило, предусматривают и внутреннюю модуляцию, и модуляцию внешним напряжением. Источником внутреннего синусоидального модулирующего напряжения служит генератор низкой частоты. Иногда в приборе имеется специальный каскад, формирующий из синусоидального напряжения симметричные прямоугольные импульсы. Для получения частотно- и импульсно-модулированных сигналов в схему вводят соответствующие модуляторы.

Выходной блок состоит из потенциометра плавной регулировки напряжения выходного сигнала, калиброванного аттенюатора, уменьшающего напряжение в целое число раз (кратное 10), и выходных гнезд.

Контрольными приборами служат электронный вольтметр, цифровой частотомер и измерители характеристик модуляции.