Измерительный генератор

Измерительные генераторы служат источниками переменного и импульсного напряжений и применяются для исследования и настройки разнообразной электронной аппаратуры.

Измерительные генераторы подразделяют на группы по форме кривой выходного напряжения: генераторы синусоидального напряжения, генераторы прямоугольных импульсов, генераторы напряжения специальной формы (треугольной, пилообразной, колоколообразной и т. д.) и по частотному диапазону: низкочастотные генераторы (0,001 Гц – 10 МГц), высокочастотные генераторы (100 кГц – 100 ГГц). Особую группу составляют генераторы шумовых сигналов – источники сигналов с равномерным спектром и калиброванным уровнем, используемые для радиотехнических измерений.

Низкочастотные генераторы (генераторы синусоидального напряжения) строят по структурной схеме рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема низкочастотного измерительного генератора

Задающий генератор ЗГ служит источником синусоидальных колебаний и представляет собой автогенератор с регулируемой частотой.

Усилители У низкочастотных генераторов состоят из нескольких каскадов усиления напряжения и мощности.

Выходное устройство ВУ включает в себя согласующие трансформаторы для согласования выходного сопротивления генератора с сопротивлением нагрузочного устройства и аттенюаторы – делители напряжения для регулирования уровня выходного сигнала.

Электронный вольтметр ЭВ (обычно стрелочный) предназначен для измерения выходного напряжения генератора, а модулятор М – для модуляции синусоидальных колебаний по амплитуде, т. е. для медленных по сравнению с периодом колебаний изменений амплитуды.

Низкочастотные генераторы широко используют для исследования параметров и характеристик усилителей, например, для измерения коэффициента усиления, получения амплитудных и частотных характеристик и т. д.

К основным техническим характеристикам низкочастотных генераторов относят: диапазон частот, погрешность установки частоты, нестабильность частоты, величину и погрешность установки выходного напряжения, нестабильность выходного напряжения, коэффициент нелинейных искажений.

Упрощенная структурная схема генератора прямоугольных импульсов приведена на рис. 4.

Задающий генератор ЗГ вырабатывает импульсы с частотой следования, устанавливаемой либо плавно, либо дискретно. В качестве задающего генератора используют мультивибраторы или генераторы гармонических колебаний фиксированной стабильной частоты.

Обычно задающий генератор может работать как в непрерывном (автоколебательном), так и в ждущем режиме с внешним запуском через блок внешнего запуска БВЗ. Кроме того, предусматривается вывод на отдельное гнездо импульсов синхронизации (синхроимпульсов) от задающего генератора.

Рис. 4. Структурная схема измерительного генератора прямоугольных импульсов

Блок задержки БЗ служит для задержки импульсов, поступающих на его вход от задающего генератора, на время, регулируемое в широких пределах. Блок формирования БФ вырабатывает прямоугольные импульсы регулируемой длительности. Усилитель мощности УМ предназначен для увеличения амплитуды импульсов до необходимой величины и для согласования блока формирования импульсов с нагрузочным устройством. Ступенчатый аттенюатор СА позволяет уменьшить амплитуду выходных импульсов в 100-1000 раз. Импульсы с выхода аттенюатора поступают на отдельное гнездо. Измеритель амплитуды импульсов ИА служит для измерения установленного значения амплитуды выходных импульсов и представляет собой импульсный электронный вольтметр.

В лабораторных работах используется звуковой генератор Г3-53. Внешний вид прибора показан на рис. 5.

Рис. 5 Внешний вид звукового генератора Г3-53.

Органы управления и присоединения, расположенные на лицевой панели, предназначены:

тумблер «СЕТЬ» - для включения и выключения прибора;

ручка «ЧАСТОТА Hz» - для плавной установки частоты в пределах каждого поддиапазона;

тумблер «ПОДДИАПАЗОНЫ» - для переключения поддиапазонов частоты;

переключатель «ПРЕДЕЛЫ ШКАЛ – ОСЛАБЛЕНИЕ» - для переключения шкал стрелочного прибора;

ручка «РЕГУЛИРОВКА ВЫХОДА» - для плавной регулировки выходного напряжения на несимметричном и дополнительном симметричном выходах;

вольтметр – для контроля выходного напряжения;

гнезда «ВЫХОД» - для подключения кабеля.