Описание лабораторного оборудования

 На рисунке (2) представлена структурная схема  анализатора спектра последовательного типа.

Входной сигнал поступает на входное устройство 1, где усиливается усилителем или ослабляется аттенюатором до нужного значения и поступает на смеситель 2, который перемножает входной сигнал и сигнал гетеродина 6, частота которого изменяется по линейному закону с помощью модулятора 7. На выходе смесителя ставится резонатор 3, выделяющий сигнал суммарной или разностной частоты гетеродина входного сигнала. С резонатора сигнал поступает на детектор 4, затем на широкополосный усилитель 5 и индикатор 9. Одновременно с изменением частоты гетеродина луч отклоняется по горизонтали, для чего напряжение модулятора подается на усилитель горизонтального отклонения 8.

Рисунок 2 -  Структурная схема анализатора последовательного типа

Условные обозначения:

1 – входное устройство;

2 – смеситель;

3 – резонатор;

4 – детектор;

5 – широкополосный усилитель;

6 – гетеродин;

7 – модулятор;

8 –  усилитель горизонтального отклонения;

9 – индикатор.

 Структурная схема АС параллельного типа представлена на рисунке (3).

Рисунок 3 - Структурная схема анализатора параллельного типа

Условные обозначения:

1 – входное устройство;

2 – резонатор;

3 – детектор;

4 – регистрирующее устройство.

 Исследуемый сигнал после входного устройства 1  поступает на n резонаторов (2₁….2 _n).

Напряжение с резонаторов после прохождения через детектор 3 фиксируется регистрирующим устройством 4.

В автоматическом варианте параллельного анализатора вместо переключателя устанавливают коммутатор. Синхронно с переключением канала изменяется развертка регистрирующего прибора.

На рисунке 4 представлена структурная схема анализатора, отличающаяся от структурной схемы анализатора последовательного типа наличием частотного детектора, преобразующего частоту гетеродина в напряжение постоянного тока. Это позволяет снизить требования к гетеродину относительно стабильности частот и линейности модуляционной характеристики. В этой схеме точность отсчета частоты определяется стабильностью коэффициента передачи частотного детектора и линейностью его характеристики в диапазоне частот перестраиваемого гетеродина.

В анализаторах для ослабления помех по зеркальному каналу используют двойное преобразование частоты. Эти помехи могут возникать из-за того,  что резонатор не сможет различить два сигнала,  если выполняется условие

                                 (8)

где  и  - частоты сигнала и гетеродина.

Рисунок 4 – Структурная схема анализатора с частотным детектором

Условные обозначения:

1 – входное устройство;

2 – смеситель;

3 – резонатор;

4 – детектор;

5 – широкополосный усилитель;

6 – гетеродин;

7 – модулятор;

8 – усилитель горизонтального отклонения;

9 – индикатор;

10 – частотный детектор.

 В   схеме  анализатора   с  двойным   преобразованием   частоты (рисунок 5)    сигнал    после    входного    устройства    поступает    на смеситель 1. На него же подается напряжение с перестраиваемого вручную гетеродина 12. Между   смесителями 1 и 2 включен усилитель промежуточной частоты 11.

Для подавления помехи по зеркальному каналу промежуточную частоту выбирают больше верхней частоты спектра сигнала.

Использование двух гетеродинов позволяет градуировать экран осциллографа по частоте, так как при изменении частоты первого гетеродина разметка шкалы не изменяется.

При использовании одного гетеродина изменение его диапазона частот вызывает изменение масштаба по частоте.

Рисунок 5 – Структурная схема анализатора с двумя гетеродинами

Условные обозначения:

1 - входное устройство;

2 - второй смеситель;

3 - резонатор;

4 - детектор;

5 - широкополосный усилитель;

6 - второй гетеродин;

7 - модулятор;

8 - усилитель горизонтального отклонения;

9 - индикатор;

10 - первый смеситель;

11 - усилитель промежуточной частоты;

12 - первый гетеродин

 В структурной схеме автоматического анализатора параллельного типа  (рисунок 6) анализируемый сигнал после входного устройства 1 поступает на смеситель 2. Смешанный с напряжением гетеродина 7 сигнал промежуточной частоты анализируется п резонаторами ( … ).

Выходное напряжение с резонаторов проходит через коммутатор 4 и детектор 5 на регистрирующее устройство 6. Развертывающее устройство последнего синхронизируется с работой коммутатора и модулятора 8, который изменяет частоту гетеродина по определенному закону.

Рисунок 6– Структурная схема автоматического анализатора параллельного  типа

Условные обозначения:

1 - входное устройство;

2 - смеситель;

3 - резонатор;

4 - коммутатор;

5 - детектор;

6 - регистрирующее устройство;

7 – гетеродин;

8 – модулятор.