Стандарты и синтезаторы частоты

Генераторы измерительных сигналов (автогенераторы) (ГИС)

При испытаниях, исследованиях, изме­рениях режимов различных радиоэлектрон­ных схем необходимы источники сигналов самых разнообразных частот и форм. С по­мощью этих источников, называемых измерительными генераторами сигналов, определяют характеристики устройств (# амплитуду, частоту, коэффици­ент шума) методом сравнения, используя источник в качестве меры, градуируют измерительные приборы, в частности вольтметры; имити­руют сигналы, поступающие в исследуемую аппаратуру.

Измерительные генераторы сигналов отличаются от обычных генераторов воз­можностью точной установки и регулировки в широких пределах выходных параметров, их высокой стабильностью и наличием измерительных приборов, контро­лирующих определенные параметры сиг­налов.

Классификация ГИС по ви­дам (ГОСТ 15094-69):

· Г3 - низкочастотные, к которым отно­сятся источники гармонических (не)модулированных сигналов с частотой до 200 кГц;

· Г4 - высокочастотные - источники сигналов высоких и сверхвысоких частот;

· Г5 - генераторы импульсов — источники одиночных или периодических видеоимпуль­сов прямоугольной формы;

· Г6 - генерато­ры сигналов специальной формы (пилообраз­ной, синус-квадратной);

· Г8 - гене­раторы качающейся частоты (свип-генераторы) —частота которых автоматически изменяется в пределах устанавливаемой полосы частот;

· Г2 - генераторы шумовых сигналов.

Классификация по трем ос­новным признакам (ГОСТ 9788-69)

1) в зависимости от диапазона частот:

- инфранизкочастотные (до 20 Гц),

- низкочастотные (20 Гц - 200 кГц),

- высокочастотные (30 кГц - 30 МГц),

- сверхвысокочас­тотные с коаксиальным выходом (30 МГц - 10 ГГц),

- сверхвысокочас­тотные с волноводный выходом (свыше 10 ГГц);

2) по виду модуляции:

- амплитудная синусоидальная

- частотная синусоидальная

- импульсная

- частотная манипуляция,

- фазовая манипуляция,

- несколькими ви­дами манипуляции,

- комбинированная мо­дуляция(одновременное осуществление двух или более видов модуляции);

Осциллографы. Универсальные осциллографы.

Электронный осциллограф

Электронный осциллограф предназначен для визуального наблюдения формы электрического сигнала и измерения его характеристик, таких как частота, период и длительность импульсов, фаза, величина напряжения. Они могут использоваться для фотографирования формы сигналов. Условно осциллографы могут быть разделены на ряд классов:

1) Универсальные осциллографы (С1).

Они позволяют исследовать сигналы в диапазоне частот от постоянного тока до 350МГц при длительности временных интервалов от долей мксек до сотен мсек и величинами входных напряжений от единиц мкВ до 50 В

2) Скоростные. Предназначены для наблюдения однократных импульсов или сигналов с частотами до единиц Г(С7).

3) Стробоскопические. Позволяют исследовать сигналы от постоянного тока до нескольких ГГц с амплитудой от нескольких мВ до нескольких В (С7).

4) Запоминающие. В них используются электроннолучевые трубки с послесвечением. Такие осциллографы позволяют наблюдать однократные и редко повторяющиеся сигналы (С8).

Различают также однолучевые, 2-х лучевые и многолучевые осциллографы. Два последних типа позволяют одновременно наблюдать два и более электрических процесса.

Функциональная схема осциллографа включает электронно-лучевую трубку, блок вертикального отклонения (у - канал), блок синхронизации, блок горизонтального отклонения (х - канал), блок управления яркостью луча. Одним из основных узлов осциллографа является электронно-лучевая трубка.

Электроннолучевая трубка предназначена для воспроизведения электрического сигнала на экране осциллографа.

Электроннолучевая трубка состоит из:

1 - катод;

2 - модулятор;

3 - фокусирующая система;

4 - вертикальные отклоняющие пластины;

5 - горизонтальные отклоняющие пластины

Запоминающие осциллографы

Запоминающий осциллограф — осциллограф с запоминающей электронной трубкой (ЗЭЛТ). Запоминающая трубка устроена следующим образом: Перед люминофором находится мишень, тонкая сетка, покрытая диэлектриком. Если потенциал сетки сделать отрицательным, то она будет препятствовать прохождению электронов, если положительный, то электрон будет проходить. ЗЭЛТ имеет 3 режима работы:

1. Запись. Сетка имеет нулевой потенциал. Электронный луч “прочерчивает” осциллограмму на мишени и выбивает вторичные электроны. Таким образом, на траектории луча потенциал мишени становится положительным. Этот потенциал может храниться в течение довольно длительного времени.

2. Воспроизведение. Равномерный сплошной поток электронов попадает на сетку мишени и проходит через нее только там, где потенциал этой сетки положительный, т. е. там, где проходил электронный луч при записи. формируя на люминофоре трубки осциллограмму.

3. Стирание. Электронный луч с медленными электронами, пробегая по всей площади мишени, стирает положительный потенциал.

Осциллографы ЗЭЛТ не нашли широкого применения из-за появления цифровых устройств.

На рис. 4 изображена упрощенная структурная схема цифрового запоминающего осциллографа.