6.2. Низкочастотные генераторы

Низкочастотные ИГ перекрывают диапазон частот 20Гц … 300 кГц. Эти граничные частоты достаточно условны, и в настоящее время характерна тенденция к расширению диапазона в сторону высоких (до 100 МГц) и инфранизких (до 0,001 Гц) частот. В первом случае это достигается с помощью тех же схемных решений, а во втором требует разработки специальных схем, характерных для синтезаторов частоты и генераторов сигналов специальной формы. Модуляция генерируемого сигнала в НЧ ИГ, как правило, отсутствует – они сами являются источниками модулирующих напряжений. Поэтому типовая структурная схема низкочастотного ИГ может быть представлена в упрощенном виде (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2.Структурная схема низкочастотного ИГ.

Основные параметры ИГ обеспечиваются схемой ЗГ. В современных ИГ применяется ЗГ двух типов: RC-генераторы и генераторы на биениях. В низкочастотных ИГ, построенных по схемеRC-генератора, переход от одного диапазона к другому осуществляется ступенчатым изменением емкости, а плавное изменение частоты в пределах диапазона (поддиапазона) – регулировкой сопротивления.

Следующим функциональным узлом ИГ является усилитель, обеспечивающий требуемый энергетический уровень выходного сигнала. Как правило, это усилитель мощности с малым выходным сопротивлением, выполняемый схемно в виде операционного усилителя. Нагрузкой его является аттенюатор выходного устройства, обеспечивающий изменение выходного сигнала ИГ в широких пределах (резистивный аттенюатор). Установка опорного значения напряжения на входе аттенюатора и плавная регулировка его производятся с помощью Rи контролируется встроенным вольтметром. Как видно из рисунка 6.2. при нулевом ослаблении аттенюатора вольтметр оказывается подключенным непосредственно к нагрузке генератора и точно измеряет напряжение на ней даже при рассогласовании сопротивления нагрузки с выходным сопротивлением ИГ. Поэтому, хотя выходное сопротивление ИГ является малым (5, 50 или 600 Ом), он может работать на несогласованную нагрузку при сохранении значенийV-параметров. Необходимость в согласующих трансформаторах возникает только в специальных случаях (при симметричных нагрузках).

Современные низкочастотные ИГ обеспечивают в дополнение к рассмотренному: генерацию сигнала прямоугольной формы в виде меандра (снимется с дополнительного выхода ИГ); переход от частотных шкал ЗГ к встроенным цифровым частотомерам, что существенно повышает точность установки частоты; введение наряду с линейной логарифмической шкалы частот; автоматическое управление частотой ИГ, пуск и остановку в любой части шкалы, перемену направления перестройки и многократную перестройку; дистанционное управление частотой и напряжением.

6.3. Высокочастотные генераторы

Высокочастотные ИГ, охватывая диапазон частот от 30 кГц до 300 МГц, могут быть в свою очередь условно подразделены на ИГ радиовещательного (300 кГц … 50 МГц) и метрового (50 … 300 МГц) диапазонов. Для ИГ радиовещательного диапазона характерны наличие только амплитудной синусоидальной модуляции и повышенные требования к форме огибающей АМ сигнала. В ИГ метрового диапазона имеет место разнообразие требований в отношении видов модуляции и их комбинаций. Это существенно ограничивается на схемных и конструктивных решениях ИГ.