книги из ГПНТБ / Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник

йе^Гствующей фильтрации выделить измерительный сиг­ нал (мало вероятно, чтобы какой-то шум имел частоту также 1 кГц). Второе детектирование измерительного сигнала, очищенного от ненужных составляющих и пред­ ставляющего собою в контрольном канале синусоиду с

зависимости от частоты), производится для выделения огибающей этого уже один раз продетектированного сиг­ нала. Огибающая воздействует на усилитель вертикаль­ ного отклонения, что позволит увидеть на экране ча­ стотную характеристику измеряемого затухания.

Для отсчета частот в схеме имеется маркерное уст­ ройство (на рисунке не показано), выдающее через оп­ ределенные промежутки времени кратковременные им­ пульсы, воздействующие на луч ЭЛ Т по вертикали. Точ­ ки на оси X , где появляются эти импульсы, соответству­ ют определенным частотам. Если требуется более точ­ ное определение частоты, то может быть использована маркировка от внешнего генератора ВТ, где аналогичные отметки будут получаться на частотах, определяемых частотой, установленной на ВГ.

Чтобы на экране получились лучи обоих каналов, ис­ пользуют электронный ключ і(комм. устр.), с помощью которого на вход детектора подается напряжение то с выхода измерительного канала, то с выхода контроль­ ного канала.

Работа всех блоков схемы и этого ключа происходит синхронно под воздействием блока синхронизации, управляемого генератором развертки передающей стан­ ции. Если (при измерениях на дальнем конце) на од­ ной станции включается генератор ВИ З, а на другой— индикатор (другого) ВИ З, то синхронизация работы ге­ нераторов развертки ГР происходит под воздействием импульсов, поступающих от ГР передающей станции.

При таких измерениях для удобства отсчета требу­ ется включение на передающей станции корректирующе­ го контура (КК), имеющего кривую затухания, обрат­ ную кривой затухания влияющей цепи (см. рис. 7.22). Если такого контура не поставить, то благодаря частот­ ной зависимости затухания во влияющей цепи циклы колебаний, поступающие от генератора к приемнику по контрольному каналу, будут иметь амплитуды различ­ ных частот изменившимися в соответствии с этой частот­

130

ной зависимостью .(высокие частоты затухнут больше), и вместо горизонтальной прямой контрольный канал вы­ даст кривую резко наклонную (сверху) слева направо. Вводя корректирующий контур, можно добиться, что­ бы на выходе контрольного канала получилась не столь резко наклоненная прямая, с которой гораздо удобнее сопоставить кривую измерительного канала (см. напри­ мер, рис. 7.19).

На схеме ріис. 7.15 показан принцип работы магнит­ ного модулятора. Катушка контура Г К Ч помещена в по­ ле электромагнита. Обмотка этого электромагнита нахо-

Ріис. 7.Ь5. Принцип действия магнитного модулятора

дится под воздействием напряжения, поступающего от генератора развертки ГР. Это напряжение, меняясь по линейному закону, соответственно изменяет и поле меж­ ду полюсными надставками электромагнита. Сердечник катушки контура ГК Ч сделан из магнитомягкого мате­ риала. При изменении напряженности магнитного поля

Делу (контрольный канал) и напряжение, меняющееся по амплитуде, с выхода измеряемого объекта (через вход Л% и делитель Делг — измерительный канал) по­ ступают на коммутатор Комм, поочередно подающий измерительный и контрольный каналы на вход фильтра нижних частот ФНЧ. ФНЧ пропускает частоты до

Рис. 7.16. Приемное устройство ВИЗ-600

600 кГц и через усилитель с той же полосой усиливае­ мых частот Усі подает напряжение качающейся частоты на вход смесителя С М ь На второй вход этого смесителя поступает одновременно напряжение с выхода полосово­

напряжение частот 20—600 кГц из контрольного кана­

Благодаря качанию частоты, поступающей из контроль­ ного канала (от 20 до 600 кГц), на выходе СМ 3 в чис­ ле прочих продуктов образуется синхронно качающаяся

132

вход этого смесителя поступает одновременно напряже­ ние синхронно качающейся частоты 20—600 кГц, то на его выходе в числе прочих продуктов окажется постоян­ ная разностная частота (первая промежуточная) 650 кГц (670— 20 с одного края, 1250—600 с другого края, и, при синхронном качании, та же разность 650 кГц обра­ зуется и для всех промежуточных значений частот, вхо­

дящих в пакет частот, выдаваемых ГКЧ) с определен­ ной амплитудой для контрольного канала и с перемен­

ряжение .имеющейся среди других продуктов разностной (второй промежуточной) частоты 60(650—590) кГц по­ ступает на узкополосный кварцевый фильтр П Ф 2, про­ пускающий токи частот (60+0,1) кГц іи подавляющий токи всех других частот.

Таким образом, если в ВИЗ-2 и ВИЗ-З подавление помех осуществлялось путем выделения узкополосным

ряжение только одной определенной частоты пакета ко­ лебаний, выдаваемых Г К Ч и поступающих из измери­ тельного или контрольного канала.

В ВИЗ-600, в отличие от ВИ З более ранних выпу­ сков, развертывающее напряжение, воздействующее на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ, образуется не собственным, требующим синхронизации, генерато­ ром развертки индикаторной половины прибора, а соз­ дается действием поступающего на вход контрольного канала напряжения сигнала, исходящего от ГКЧ.

На схеме рис. 7.16 показано, что после А Р У измери­ тельный сигнал контрольного канала попадает на неко­ торое формирующее устройство, импульсы с выхода ко­ торого поступают на модулятор М, работающий в ре­

133

жиме ключа. На выходе такого модулятора под воздей­ ствием импульсов из формирующего устройства и по­ ступающего на второй вход модулятора напряжения ге­ нератора Г 3 частоты 1 кГц образуется серия прямоуголь­ ных импульсов вида, показанного на рис. 7.16. Амплиту­ ды этих импульсов в каждый момент пропорциональны частотам пакета колебаний, поступающего от ГКЧ. П о­ сле усиления и детектирования огибающая этих серий импульсов и образует пилообразное напряжение, закон изменения которого строго соответствует закону изме­ нения частоты в ГКЧ. Будучи подано на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ, это напряжение создает по оси X необходимый масштаб частот.

Блок маркеров (на рис. 7.16 не показан), в отличие от ВИЗ-2, не создает вертикальных выбросов, но гасит луч па месте, соответствующем определенной частоте (рис. 7.17). Генератор ВИЗ-600 (собранный, как и ин-

Длияний конец Дальний конец

качание частоты достигается не применением магнитно­ го модулятора, а путем изменения емкости стабилитро­ нов (типа Д8146), включенных в колебательный контур генератора. Изменение же емкости стабилитронов про­ исходит под воздействием линейно меняющегося напря­ жения генератора развертки. По закону изменения это­ го напряжения и меняется частота, выдаваемая ГКЧ. При обратном ходе подача напряжения с выхода Г К Ч прекращается благодаря срабатыванию специального

134

устройства сброса. На рис. 7.17 показаны примерные ре­ зультаты измерений частотных характеристик переход­ ных затуханий, получающиеся на экране ВИЗ-600. По­ грешность измерений для этого прибора на пределе до

7.12. Прибор Х1-17

Панорамный прибор Х1-17 предназначен для визуальных измерений частотных характеристик затуха­ ний (усилений) различных четырехполюсников в диапа­ зоне частот от 10 до 600 кГц при затухании до 61 дБ (7 Нп) и усилении до 74 дБ ((8,5 Нп). Принцип дейст­ вия его соответствует изложенному в § 7.10.

Особенности его работы состоят в том, что опорная линия на экране образуется от специального истопника, работающего во время обратного хода луча ЭЛТ (по­ этому длительность обратного хода лишь немного менее длительности прямого).

На рис. 7.18 дана структурная схема Х1-17, а на рис. 7.19 представлены временные диаграммы напряжений

Ріііс. 7Л8. Упрощенная структурная схема прибора

XI-'17

на выходе его основных блоков. На рис. 7.19а показаны прямоугольные импульсы, вырабатываемые задающим мультивибратором М. Их длительность и период следо­ вания определяют длительность прямого и обратного ходов пилообразного колебания (рис. 7.19б). Эти пря­ моугольные импульсы подаются одновременно на интег­ ратор Я и на опорный (калибровочный) генератор КГ. Интегратор преобразует импульсное напряжение муль­

J 3 5

тивибраторов в пилообразное, которое поступает на Мо­ дулятор Г К Ч и на горизонтально отклоняющие пласти­ ны ЭЛТ. Во время обратного хода пилообразного нап­ ряжения Г К Ч запирается і(рис. 7.19е); под воздействием же напряжения прямого хода, поступившего из интегра-

РіИС. 7.19. Временные диаграммы к схеме харак­ териографа Xl-17

тора, на выходе ГК Ч возникают циклы частотномодулированных колебаний, подаваемые на вход измеряемого объекта (рис. 7.19 в).

С выхода измеряемого объекта на вход сумматора эти частотномодулированные колебания, имевшие ранее одинаковые амплитуды для всех частот, выходят с ам­ плитудами различных частот уже изменившимися в за­ висимости от частотной характеристики ИО (рис. 7.19г).

На выходе сумматора, кроме циклов вида рис. 7.19 г, получаемых при прямом ходе, имеются колебания от опорного (калибровочного) генератора КГ постоянной

136

вырисовываются горизонтальная прямая, соответствую­ щая уровню калибровочного напряжения, и кривая, со­ ответствующая уровням напряжения различных частот на выходе измеряемого объекта. Сопоставляя эту-частот­ ную характеристику уровня с калибровочной прямой, не­ трудно определить как неравномерность характеристи­ ки, так и абсолютные уровни для различных частот. Для удобства наблюдения различных А ЧХ в приемной ча­ сти прибора предусмотрены четыре масштаба: 0,2; 0,5; 1,5 ,ц 4,5 Нп. При масштабе 4,5 ко входу усилителя вер­ тикального отклонения подключается логарифмический преобразователь, напряжение на выходе которого про­ порционально логарифму напряжения на его входе. Это позволяет одновременно наблюдать на экране отклоне­ ния луча по вертикали под влиянием напряжений (раз­ личных частот), отличающихся друг от друга в е4-5= =(90 раз. При меньших перепадах входных напряжений используются масштабы 1,5; 0,5 и 0,2 Нп, при которых (еі,5—,4,5) логарифмический преобразователь отключа­ ется, а для более точного учета неравномерности А ЧХ используется «электронная лупа».

Принцип работы «электронной лупы» пояснен на рис. 7.20. Информация о неравномерности А Ч Х , которая обычно наиболее интересует измеряющего, содержится большей частью не во всем сигнале, а только в его верх­ ней части. Чтобы полностью использовать экран для на­ блюдения неравномерности А ЧХ , достаточно, срезая часть сигнала, не несущую информации, соответственно менять рабочую точку на анодно-сеточной характеристи­ ке лампы. При А Ч Х с большим перепадом уровней (ле­ вый рис. 7.20) рабочая точка выбирается у нижнего за­ гиба анодно-сеточной характеристики лампы, а величи­ на сигнала устанавливается такой, чтобы полностью ис­ пользовался линейный участок характеристики. При ма­

Рис. 7.20. Принцип действия «электронной лупы»

Для получения достаточной точности отсчета в этом слу­ чае величина сигнала увеличивается, ,и значительная его часть, не несущая информации о неравномерности, сре­ зается. При этом рабочая точка сдвигается так, чтобы интересующий измеряющего перепад снова попал на ли­ нейную часть анодно-сеточной характеристики (правый рис. 7.20). Напряжение смещения берется по абсолютно­ му значению существенно большим.

В зависимости от масштаба измерения сигнал на сет­ ку подается или полностью (масштаб 0,2 Нп), или со­ ответственно поделенным. Этим осуществляется грубый выбор рабочей точки. Плавная ее установка произво­ дится переменным сопротивлением, имеющимся в блоке осциллографа. Так как усилитель вертикального откло­ нения собран по схеме усилителя постоянного тока, то при размещении изображения исследуемой А Ч Х в пре­ делах рабочей части экрана автоматически обеспечива­ ется работа на линейном участке анодно-сеточной харак­ теристики лампы.

Выходные сопротивления передающей части могут быть сделаны 75, 135, 170 и 600 Ом, входные сопротив­ ления приемной части могут быть поставлены такие же и, кроме того, высокоомные (не менее 2000 Ом).

Для определения частоты в любой точке наблюдае­

■13?

фильтром КФ), детектор Д с ограничителем Огр и уси­ литель частотных отметок. На преобразователь П по­ ступает напряжение частоты установленной на гене­ раторе маркера, и частотномодулированное напряжение с ГКЧ. На выходе преобразователя П в числе прочих возникают разностные частоты. Если одна из них сов­ падает с частотой резонансного усилителя и кварцевого

Рис. 7.21. Структурная схема формирования частотных от­ меток в приборе X I -17

фильтра (650 кГц), то на выходе последнего возникнет всплеск напряжения (другие частоты подавляются филь­ тром). Этот всплеск после усиления, детектирования і(с регулировкой, меняющей амплитуду всплеска) и вновь усиления воздействует на модулятор ЭЛТ и увеличи­ вает яркость свечения в некоторой точке А Ч Х , в кото­ рой частота равна /*= / м—650 кГц.

Генератор маркера градуируется сразу в значениях Іх, и, таким образом, установив на нем какое-то значе­ ние частоты, можно по появившейся на А Ч Х ярко светя­ щейся точке — «плавающей метке» — судить о величи­ не частоты в этой точке. Кроме этой подвижной метки, в том же канале вырабатывается фиксированная частот­ ная метка — постоянно действующая ярко светящаяся точка на частоте 250 кГц, которая образуется как раз­ ность между частотой 900 кГц, поступающей на преоб­ разователь от кварцевого генератора КГ (после умно­ жения частоты последнего на 9 в умножителе Умн. На схеме не показаны), и частотой 650 кГц, пропускаемой кварцевым фильтром КФ.

Канал калибровки маркерного устройства, исполь­ зуемый при проверке шкалы диапазонного генератора маркера, включает: кварцевый генератор, преобразова­ тель частоты и усилитель низкой частоты. Кварцевый генератор вырабатывает образцовую частоту 100 кГц с большим количеством гармоник. Одновременно с вы­ ходным напряжением КГ на преобразователь поступа­ ют колебания диапазонного генератора маркера. Граду-

139