
Основы радиоэлектроники и связи.-1
.pdfот внутреннего источника модулирующего сигнала, обеспечивающего установку частоты в диапазоне от 0,001 Гц до 10 кГц (см п. 2.5).
2.6.2 Девиация фазы дискретно устанавливается от - 9999,99° до + 9999,99°. Дискретность установки фазы составляет 0,01°.
2.7 Генератор качающейся частоты (ГКЧ)
2.7.1Генератор обеспечивает режим ГКЧ для всех видов выходного сигнала по линейному, логарифмическому закону или однократный пуск в диапазоне выходных частот (см п. 2.2).
2.7.2Генератор обеспечивает синхронизацию запуска ГКЧ от внутреннего синхронизирующего генератора или по внешнему импульсу.
2.7.3Генератор обеспечивает возможность внешнего запуска ГКЧ от внешнего импульса, удовлетворяющего требованиям:
•полярность - положительная;
•напряжение 2,4...4,5 В (уровень ТТЛ), длительность фронта не более 50
не;
2.7.4 Частота свипирования находится в пределах от 0,001Гц (1000с) до
10кГц (0,1мс) изадается внутренним модулирующим (п. 2.5).
2.8Параметры импульсной модуляции
2.8.1Генератор формирует импульсно-модулированный сигнал при внутреннем запуске. В диапазоне несущих частот до 2 МГц генератор обеспечивает получение пакета при модуляции от внутреннего модулирующего генератора. Параметры несущего колебания соответствуют данным, указанным в п. 2.2.
2.8.2Генератор обеспечивает синхронизацию запуска радиоимпульса от внутреннего синхронизирующего генератора или по внешнему импульсу.
212
2.8.3Генератор обеспечивает возможность запуска пакета при воздействии внешнего импульса, удовлетворяющего требованиям:
•полярность - положительная;
•напряжение 2,4...4,5 В (уровень ТТЛ), длительность фронта не более 50
нс;
•частота следования импульсов 0 < f < 2 МГц.
2.8.4Для сигналов синусоидальной, треугольной и пилообразной форм,
начальная фаза сигнала устанавливается в пределах от минус
9999,99° до плюс 9999,99° с дискретностью 0,01°.
2.8.5В паузах между пакетами на основном выходе генератора устанавливается постоянное напряжение, равное значению напряжения в начальной фазе сигнала в пакете.
2.8.6Число импульсов в пакете устанавливается в пределах от 1 до 65534,
при этом должно выполняться условие:
Tпак=N/f , где
Тпак – длительность пакета;
N – число колебаний в пакете;
f – частота несущего колебания.
2.9 Формирование сигнала произвольной формы
2.9.1Генератор имеет возможность формирования сигналов произвольной формы.
2.9.2Диапазон частот сигнала произвольной формы составляет
0,0001 Гц...2 МГц, дискретность установки частоты составляет
0,0001 Гц.
213
2.9.3Параметры выходного уровня для сигнала произвольной формы на основном выходе на согласованной нагрузке 50 Ом соответствуют значениям, указанным в п. 2.2.1.
2.9.4Объем внутренней памяти обеспечивающий формирование сигнала произвольной формы составляет от 16 до 16383 бит.
2.9.5Разрешение по вертикали составляет 12 бит.
2.9.6Частота дискретизации ЦАП генератора составляет 80 МГц.
2.10 Дополнительные выходы основного генератора
2.10.1На дополнительном выходе «MARKER» присутствует импульс,
длительность которого равна периоду качания в режиме ГКЧ.
Импульс имеет следующие параметры:
•полярность - положительная;
•напряжение выходного сигнала не менее 2,4 В и не более 4,5 В (уровень ТТЛ);
•длительность фронта и среза не превышает 20 нс;
•выбросы на вершине и в паузе не более 10%.
2.10.2На дополнительном выходе «BLANK / LIFT» присутствует сигнал,
синхронный с «обратным ходом луча» цикла свипирования ГКЧ и имеющий следующие параметры:
•полярность - положительная;
•напряжение выходного сигнала не менее 2,4 В и не более 4,5 В (уровень ТТЛ);
•длительность фронта и среза не превышает 20 нс;
•выбросы на вершине и в паузе не более 10%.
2.10.3На дополнительном выходе «SWEEP» присутствует напряжение,
соответствующе сигналу изменения частоты ГКЧ:
• полярность - положительная;
214
• напряжение выходного сигнала от 0В до 10В.
2.10.4На дополнительном выходе «MODULATION» присутствует сигнал от внутреннего модулирующего генератора с напряжением 0...5В.
Уровень сигнала зависит от установленных параметров модуляции.
2.10.5На дополнительном выходе «TRIG» присутствует сигнал,
синхронный со стробирующим импульсом радиоимпульса и имеющий следующие параметры:
•полярность - положительная;
•напряжение выходного сигнала не менее 2,4 В и не более 4,5 В (уровень ТТЛ);
•длительность фронта и среза не превышает 20 нс ;
•выбросы на вершине и в паузе не более 10%.
2.11Параметры опорного генератора
2.11.1Генератор выдает сигнал с внутреннего опорного генератора частотой 10 МГц. Размах выходного напряжения не менее 1 В на нагрузке 50 Ом.
2.11.2Генератор допускает работу от внешнего источника опорного сигнала частотой 10 МГц синусоидальной формы напряжением от 1
до 5 В на нагрузке 1 кОм, с автоматическим переключением на внешний опорный генератор.
2.12 Общие параметры
2.12.1Генератор обеспечивает связь с ПК по RS-232 или GPIB. В режиме дистанционного управления генератор обеспечивает управление всеми режимами работы и программное формирование сигнала произвольной формы.
215
2.12.2Генератор обеспечивает технические характеристики после времени установления рабочего режима, равного 30 мин.
2.12.3Питание: сеть переменного тока напряжением 100/120/220/230 В,
частотой 50...60 Гц.
2.12.4Мощность, потребляемая от сети при номинальном напряжении, не более 46 В-А для генератора ГСС-93/1 и не более 80 В-А для генератора ГСС-93/1.
2.12.5Генератор допускает непрерывную работу в рабочих условиях в течение 8 ч при сохранении своих технических характеристик.
Примечание. Время непрерывной работы не включает в себя время установления рабочего режима. Время перерыва до повторного включения не менее времени установления рабочего режима.
2.12.6Габаритные размеры, мм, не более: генератора —363x109x386. 2.12.7Масса генератора:
•ГСС-93/1 - 8,2 кг.
•ГСС-93/2 - 8,7 кг.
3 СОСТАВ ПРИБОРА
216
Таблица 3.1
Наименование |
Количество |
Примечание |
|
|
|
|
|
Генератор |
|
|
|
|
|
|
|
Сетевой шнур |
|
|
|
|
|
|
|
Кабель соединительный |
|
|
|
|
|
|
|
Предохранитель |
|
2 |
|
|
|
|
|
Руководство по эксплуатации |
|
|
|
|
|
|
|
Кабель GPIB |
|
|
Поставляется по |
|
|
|
отдельному заказу |
|
|
|
|
Программное |
обеспечение |
|
по запросу |
«Arbitary Waveform Composer» |
|
|
|
|
|
|
|
Руководство по обслуживанию |
|
Поставляется по |
|
|
|
|
отдельному заказу |
|
|
|
|
4 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
217

Генератор использует принцип генерации сигнала, называемый прямым цифровым синтезом (ПЦС) для всех форм сигнала. Этот принцип состоит в том, что цифровые данные, представляющие цифровой эквивалент сигнала требуемой формы,
последовательно считываются из памяти сигнала и поступают на вход цифро-
аналогового преобразователя (ЦАП). ЦАП тактируется с частотой дискретизации
218

генератора 80 МГц и выдает последовательность ступеней напряжения,
аппроксимирующих требуемую форму сигнала. Ступенчатое напряжение затем сглаживается фильтром нижних частот (ФНЧ), в результате чего восстанавливается окончательная форма сигнала.
0
Генератор использует два типа ФНЧ. Для непрерывного синусоидального сигнала используется эллиптический фильтр девятого порядка, имеющий практически постоянное значение коэффициента передачи в полосе пропускания. Поскольку эллиптические фильтры создают значительные осцилляции в сигналах, форма которых отличается от непрерывного синусоидального, для всех других форм сигнала используется фильтр седьмого порядка с линейной фазовой характеристикой. Для форм сигнала генератор использует память объемом 16К (6384 точек).
В генераторе мгновенное значение сигнала представлено 4096 дискретными уровнями напряжения (разрешение 12 бит). Форма сигнала представлена его отдельными отсчетами таким образом, что в памяти записан один полный период (как показано на рисунке для сигнала синусоидальной формы). Если для создания сигнала произвольной формы используется не точно 16К, его запись автоматически растягивается путем дублирования точек или путем интерполяции между существующими точками так, чтобы вся память сигнала была заполнена. Поскольку в памяти записан один период сигнала, каждая ячейка памяти соответствует фазе
2п/16384.
219

Представление сигнала синусоидальной формы в памяти
Генератор с прямым цифровым синтезом для адресации памяти сигнала использует фазовый аккумулятор. Фазовый аккумулятор, в отличие от счетчика, использует принцип сумматора для генерирования последовательных адресов памяти. С каждым тактовым импульсом некоторая константа, загруженная в регистр приращения фазы
(РПФ), суммируется с текущим содержимым регистра фазы фазового аккумулятора.
Старшие разряды выходного кода фазового аккумулятора используются для адресации памяти сигнала. При изменении константы, загружаемой в РПФ, изменяется число тактов, необходимое для прохода всей памяти и, следовательно, частота выходного сигнала. Когда в РПФ загружена новая константа, частота выходного сигнала в следующем такте изменяется без разрыва фазы.
Содержимое РПФ определяет скорость изменения фазы во времени и в конечном счете управляет частотой синтезируемого сигнала. Чем больше число разрядов фазового аккумулятора, тем выше разрешение по частоте. Поскольку РПФ влияет только на скорость изменения фазы, а не на саму фазу, изменение частоты происходит без разрыва фазы.
220

Функциональная схема фазового аккумулятора
Генератор использует 64-разрядный фазовый аккумулятор, обеспечивающий разрешающую способность установки частоты 2~64 х 80 МГц или 4,33 пГц. Следует обратить внимание, что для адресации памяти используются только 14 или 16 старших разрядов выходного кода регистра фазы. Это означает, что когда синтезируются сигналы низких частот (ниже 12,21 кГц), изменение адреса происходит не в каждом такте. С другой стороны, при высоких частотах (выше 12,2 кГц) в каждом такте адресация изменяется более чем на одну ячейку памяти, и некоторые точки пропускаются. Если пропускается слишком много точек, возникает так называемое явление наложения частот и выходной сигнал оказывается в определенной степени искаженным.
221