
- •Электроника
- •Основные понятия электроники
- •1.1. Электронная цепь (схема)
- •1.2. Классификация электронных схем
- •Элементная база электроники
- •2.1. Полупроводниковые материалы
- •2.2. Электронно-дырочный переход
- •2.3. Полупроводниковый диод
- •2.4. Биполярный транзистор
- •2.5. Полевой транзистор.
- •2.6. Тиристоры и динисторы
- •2.7. Фотоэлектронные элементы
- •2.8. Светоиспускающие элементы
- •2.9. Терморезисторы
- •2.10. Варисторы
- •2.11. Электронные лампы
- •Фильтры
- •3.1. Пассивная дифференцирующая цепь
- •3.2. Пассивная интегрирующая цепь
- •3.3. Полосовой фильтр
- •3.4. Режекторный фильтр
- •3.5. Кварцевый фильтр
- •4. Линии задержки
- •4.1. Цепочечные линии задержки
- •4.2. Коаксиальные линии задержки
- •4.3. Ультразвуковые линии задержки
- •5. Усилители на транзисторах
- •5.1. Схема с общим эмиттером
- •5.2. Схема с общим коллектором
- •5.3. Схема с общей базой
- •5.4. Сравнение схем включения транзисторов и их применение
- •5.5. Дифференциальный усилитель
- •5.6. Иные схемы усилителей на биполярных транзисторах
- •6. Операционные усилители
- •6.1. Основные свойства оу
- •6.2. Инвертирующий усилитель на оу
- •6.3. Неинвертирующий усилитель на оу
- •6.4. Повторитель на операционном усилителе
- •6.5. Инвертирующий сумматор
- •6.6. Активная дифференцирующая цепь
- •6.7. Активная интегрирующая цепь
- •6.8. Логарифмический преобразователь
- •6.9. Антилогарифмический преобразователь
- •7. Компараторы
- •7.1. Двухвходовый компаратор
- •7.2. Одновходовый компаратор
- •7.3. Регенеративный компаратор
- •7.4. Нуль-детектор
- •8. Электронные ключи
- •9. Генераторы гармонических сигналов
- •9.4. Трехточечные генераторы
- •10. Генераторы импульсов
- •10.1. Ждущий мультивибратор (одновибратор) на оу
- •10.2. Автоколебательный мультивибратор на оу
- •10.3. Мультивибратор в режимах деления частоты и синхронизации
- •10.4. Транзисторный ждущий мультивибратор (одновибратор)
- •10.5. Транзисторный автоколебательный мультивибратор
- •10.6. Мультивибратор на динисторе
- •10.7. Блокинг-генератор
- •10.8. Формирователь импульсов на основе длинной линии
- •10.9. Генератор ударного возбуждения
- •10.10. Генераторы линейно изменяющегося напряжения
- •10.11. Генератор качающейся частоты
- •11. Основные цифровые схемы
- •11.1. Логические элементы
- •11.4. Счетный триггер
- •11.5. Синхронный триггер
- •11.6. Триггер задержки
- •11.7. Параметры цифровых микросхем различных серий («логик»)
- •11.8. Двоичный счетчик
- •11.9. Регистр
- •11.10. Мультиплексор и демультиплексор, кóдер
- •11.11. Цифроаналоговый преобразователь
- •11.12. Гсин на базе цап
- •11.13. Параллельный ацп
- •11.14. Последовательный ацп
- •12. Усилитель класса d
- •Список рекомендуемой литературы
- •Оглавление
- •Электроника
- •197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5
10.11. Генератор качающейся частоты
К числу сигналов, применяемых в автоматизированных системах контроля, а также в радиотехнике относится ЛЧМ-сигнал. Аббревиатура «ЛЧМ» означает «линейная частотная модуляция», т. е. рассматриваемый сигнал представляет собой радиоимпульс с прямоугольной огибающей и плавно, точнее – по линейному закону, изменяющейся частотой заполнения. Форма сигнала приведена на рис. 10.24, а, а зависимость частоты заполнения импульса от времени t – на рис. 10.24, б. Разность частот в начале и в конце импульса называют девиацией ∆f, а произведение девиации на длительность импульса τи – базой сигнала b = ∆f∙τи. Частота заполнения может не возрастать, а убывать по линейному закону. Следует отметить, что увидеть четкую осциллограмму ЛЧМ-сигнала невозможно, так как условием четкости изображения является дробно-кратное соотношение частот сигнала и развертки осциллографа, что при фиксированном значении периода развертки и непрерывно изменяющейся частотой заполнения постоянно нарушается.
Управление частотой заполнения ЛЧМ-сигнала осуществляется извне, с помощью управляющего сигнала: в этом плане имеется отдаленная аналогия между схемой формирования ЛЧМ-сигнала и электронным ключом – но в ключе объектом управления является не частота, а амплитуда сигнала и управление осуществляется не плавно, а скачком.
|
Рис. 10.24 |
На рис. 10.25 приведен один из вариантов построения формирователя ЛЧМ-сигнала. Эта схема называется генератором качающейся частоты (ГКЧ), в зарубежных публикациях – свип-генератором. В своей основе ГКЧ представляет собой RС-генератор с мостом Вина. Частота сигнала, формируемого в RС-генераторе постоянна и определяется значениями сопротивлений и емкостей моста. Если изменять значение, скажем, R под воздействием управляющего сигнала, то будет меняться частота генерации f. Поскольку управление значением R должно осуществляться с помощью электрического сигнала, то необходим элемент, обладающий требуемыми свойствами. Таковым является фоторезистор, освещаемый излучением светодиода с плавной зависимостью яркости от приложенного напряжения (в совокупности фоторезистор и светодиод образуют оптрон). Поскольку мост Вина, как правило, содержит два одинаковых сопротивления, то необходимо и два фоторезистора. К достоинствам схемы ГКЧ с оптронами является отсутствие гальванической связи между цепью управляющего сигнала и остальным генератором.
Другой вариант ГКЧ предполагает управление значениями емкостей в мосте Вина. В качестве элементов С, меняющихся под действием приложенного электрического управляющего сигнала, используют варикапы.
В качестве управляющих сигналов обычно используют ЛИН. Таким образом, ГКЧ является генератором с подачей на вход внешнего сигнала.
|
Рис. 10.25 |
ГКЧ оказывается «встроенным» в целую цепочку генераторов – вначале генератор прямоугольных импульсов, управляющих процессами в ГЛИНе; затем сам ГЛИН и, наконец, ГКЧ. После ГКЧ обычно ставят еще и электронный ключ, не пропускающий на выход сигналы во время обратного хода ЛИН. Для ключа управляющим сигналом является последовательность прямоугольных импульсов с выхода самого первого из каскадов. Функциональная схема соединения генераторов приведена на рис. 10.26.
|
Рис. 10.26 |
Примером использования ГКЧ в автоматизированных измерениях служит измеритель АЧХ схем: ЛЧМ-сигнал подают на вход исследуемой схемы, а ЛИН, управляющее частотой генерации используют для внешней синхронизации осциллографа. На экране последнего отображается АЧХ схемы в пределах значения девиации частоты ЛЧМ-сигнала.