4-3. ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ ВЫСОКИХ И УЛЬТРАВЫСОКИХ ЧАСТОТ

Генераторы сигналов высоких частот являются источниками незатухающих или модулированных по амплитуде синусоидальных измерительных сигналов, параметры которых известны с нормируемой погрешностью. Эти генераторы работают в диапазоне и применяются в основном для настройки радиовещательных приемников, для измерений характеристик четырехполюсников, для питания различных радиоустройств. Современные высокочастотные генераторы измерительных сигналов относятся к единой конструктивной серии генераторов на диапазон частот от до предназначенной для замены существующего парка генераторов указанного диапазона. Они выполняются на транзисторах и микросхемах с использованием широкополосного усиления и автоматических регулировок.

Основным узлом генератора (рис. 4-7, а) является задающий LC-генератор. Диапазон генерируемых частот разбивается на ряд поддиапазонов, устанавливаемых подключением соответствующих катушек индуктивности. Изменение частоты в пределах поддиапазона осуществляется с помощью конденсатора переменной емкости. Резонансная частота генератора изменяется обратно пропорционально поэтому яврвкржше в поддиапазонах превышает 2-3, а число

поддиапазонов достигает 8. Малое перекрытие позволяет повысить точность градуировки шкалы частот и уменьшить погрешность ее установки.

Амплитудная модуляция осуществляется в модуляторе представляющем собой широкополосный усилитель с нелинейным коэффициентом передачи, изменяемым модулирующим сигналом (рис. 4-7, б).

Рис. 4-7. (см. скан) Генератор измерительных сигналов высокой частоты

На выходе модулятора включен фильтр верхних частот. Входной сигнал является суммой сигнала высокой (несущей) частоты амплитуда которого мала, и сигнала низкой (модулирующей) частоты с большой амплитудой. Напряжение модулирующего сигнала

перемешает рабочую точку усилителя по характеристике 1 на участки с разной крутизной, и на выходе модулятора образуется высокочастотный сигнал, амплитуда которого меняется по закону изменения модулирующего сигнала. Фильтр верхних частот не пропускает модулирующее напряжение, и на его выходе получается высокочастотный амплитудно-модулированкый сигнал

При таком способе модуляции ее коэффициент не зависит от урееня сигнала высокой частоты, а определяется только уровнем низкочастотного модулирующего сигнала. Последний поступает либо от внутреннего генератора (рис. 4-7, а), вырабатывающего напряжение с частотой либо от внешнего источника с частотами от 50 Гц до Максимальный уровень модулирующего сигнала, соответствующий модуляции устанавливается при выведенном низкочастотном аттенюаторе и контролируется вольтметром через детектор (выпрямительный преобразователь ), когда переключатель находится в положении 2. Изменение коэффициента модуляции и отсчет его значения выполняется с помощью того же аттенюатора дискретно, через

После модулятора высокочастотный сигнал поступает на вход широкополосного усилителя охваченного цепью автоматической регулировки уровня В цепь АРУ входят выпрямительный преобразователь дифференциальный усилитель постоянного тока ДУ и регулятор опорного напряжения РОН. На вход поступает постоянное напряжение, пропорциональное среднему значению выходного сигнала, а на вход 2 — опорное напряжение. Разность этих напряжений является управляющим сигналом, воздействующим на модулятор так, что его коэффициент передачи изменяется и разность напряжений стремится к нулю.

Уровень сигнала на основном выходе можно изменять в пределах Для этого предусмотрен ступенчатый резистивный аттенюатор на -сбразных звеньях (рис. 4-7, г), рассчитанный на нагрузку 50 Ом. Для уменьшения помех выходному сигналу, возникающих вследствие наличия внутренних и внешних электромагнитных полей, каждый элемент аттенюатора заключен в экранирующую камеру, а Еесь аттенюатор — в массивный металлический кожух. Плавное изменение выходного сигнала в пределах осуществляется с помощью опорного напряжения, получаемого от устройства РОН.

Следует иметь в виду, что в точке а (рис. 4-7, а) выходное сопротивление усилителя составляет доли ома, так как выходное напряжение не зависит от изменения нагрузки и с помощью АРУ поддерживается постоянным. Для обеспечения конечного выходного сопротивления генератора, необходимого для согласования генератора с нагрузкой, между выходом и входом аттенюатора включен балластный резистор сопротивлением 50 Ом. Уровень выходного сигнала усилителя контролируется вольтметром через переключатель в положении 1. В положении переключателя 3 можно контролировать напряжение блока питания В генераторах высокой частоты предусматривается вспомогательный выход через широкополосный усилитель На выходе имеется сигнал 1 В, который используется для точного измерения частоты внешним частотомером и для других целей.

Относительная погрешность установки частоты относительная нестабильность частоты за погрешность установки коэффцциента модуляции погрешность установки опорного уровня (генератор

Генераторы видеочастот работают в диапазоне 20 Гц — и отличаются значительным уровнем выходного сигнала По схемному решению видеогенераторы осуществляются аналогично

RC-генератору с шестью поддиапазонами, внутри которых перестройка частоты производится сдвоенным блоком конденсаторов переменной емкости. Стабилизация выходного напряжения обеспечивается цепью АРУ, регулируемый элемент которой выполнен на полевом транзисторе; эта цепь охватывает задающий генератор. Кроме этого, имеется второе кольцо АРУ, охватывающее выходной усилитель.

Генераторы видеочастот предназначены для настройки и исследования импульсных и видеоусилителей, применяемых в технике телевидения, радиолокации и в системах управления.

Погрешность установки частоты нестабильность частоты 4? 10-4 за 15 мин (генератор Г4-117).

Рис. 4-8. Упрощенная структурная схема генератора измерительных сигналов ультравысокой частоты

Генераторы ультравысоких частот работают на частотах до Они применяются для настройки и испытаний аппаратуры вещания с частотной модуляцией телевидения, радионавигации., телеметрии, подвижной радиосвязи и т. п. В них применяются несколько видов модуляции и манипуляции. Для формирования диапазона частот применяются задающие генераторы с перестраиваемыми LC-контурами в диапазоне выходных частот или с гетеродинным способом переноса частоты. Получили распространение генераторы ультравысоких частот с делением частот задающего генератора (рис. 4-8). Этот способ предпочтительнее, так как в задающем генераторе не нужны коммутирующие механизмы, конструкция упрощается, стабильность частоты повышается.

Задающий генератор ЗГ вырабатывает частоты верхнего поддиапазона, например легко перекрываемые с помощью конденсатора переменной емкости. Переход к следующему поддиапазону осуществляется включением соответствующего числа делителей частоты, каждый из которых делит частоту на два. Выходные сигналы делителей несинусоидальны, поэтому после каждого из них включены полосовые фильтры Выбор нужного поддиапазона производится с помощью переключателя Частотная модуляция осуществляется в задающем генераторе, к колебательному контуру которого подсоединен параллельно варикап. Амплитудная модуляция происходит в широкополосном модуляторе Импульсная модуляция предусмотрена в широкополосном выходном усилителе Независимое осуществление различных видов модуляции в разных узлах генератора позволяет получать комбинированную модуляцию в любом сочетании. Имеется вспомогательный выход немодулированного сигнала через широкополосный усилитель

Относительная погрешность установки частоты нестабильность частоты погрешность установки модуляции диапазон модулирующих частот 50 Гц - 200 кГц (генератор Г4-107).