где i/макс-максимально возможное значение выходного напряжения

При необходимости регулировки затухания в широких пределах применяют несколько последовательно включенных декадных аттенюаторов, каждый из которых позволяет ослаблять напряжение ступенями, например через 1, 6, 10 или 20 дб. Затуханию 1 дб соответствует понижение на-пряжения на 12%, 6 (Эб - в 2 раза, 10 дб~ в / 10 раз, 20 (Эб -в 10 раз, 40 66 -в 100 раз и т. д.

В некоторых генераторах калибровка аттенюатора (делителя напряжения) производится при отсутствии нагрузки. В этом случае отсчет Овых будет правилен лишь при Дн>Двых i -ДЛЯ выполнения данного условия стремятся получить возможно меньшее значение Лвых~Р-

В большинстве генераторов аттенюатор калибруется при условии работы на согласованную нагрузку Rb =Rbux- Это выгодно также тем, что на нагрузке выделяется максимально возможная выходная мощность

р / /2 / п

макс максЕЫх-

Иногда производится калибровка аттенюатора по мощности в соответствии с формулой

= 101g, дб. Р вых

Если Ru ¥= Рвых, то погрешность отсчета t/вых возрастает. Поэтому в генераторах часто предусматривают возможность работы на несколько различных нагрузок, равных, например, 5 000, 600 и 50 ом; они подключаются к аттенюатору (делителю напряжения) через согласующий трансформатор Tpz, от вторичной обмотки которого делают ряд отводов для получения необходимого коэффициента трансформации (рис. 18-43). Наличие вывода 3 от средней точки трансформатора позволяет еще в 2 раза уменьшить значения Рвых, а также получить одновременно два напряжения, равных по величине, но противоположных по фазе. При работе на несимметричную нагрузку один из потенциальных выходных зажимов соединяют с заземленным зажимом 4. При высокоомной внешней нагрузке, сопротивление которой Rb в несколько раз превышает Рвых< для повышения точности отсчета t/вых к выходным зажимам 1 и 2 включателем Вк присоединяют согласованную внутреннюю нагрузку Rbb =Рвых-

18-13. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ВЫСОКИХ И СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ

Общие данные. Высокочастотные измерительные генераторы являются маломощными источниками незатухающих иди модулированных колебаний, регулируемых по час-

тоте, параметрам модулирующего сигнала и выходному напряжению (или мощности). Многочисленные типы генераторов в совокупности перекрывают весь диапазон практически используемых радиочастот от оО- 100 кгц до 20 000 Мгц. Генераторы, у которых калибровка параметров выходного сигнала выполнена с повышенной точностью (при широких пределах их-изменения), называются генераторами стандартных сигналов (ГСС). Они применяются в основном для испытания радиоприемных устройств, определения их чувствительности, полосы пропускания и т.д. Создаваемые генераторами колебания требуемых высоких частот подаются на входы радиоприемников и заменяют для последних сигналы передатчиков, наводимые при действительном приеме в антеннах. Более простые по схеме и конструкции генераторы сигналов (ГС) имеют пониженную точность калибровки и более узкие пределы регулировки выходного сигнала, их выходная мощность, как правило, больше, чем ГСС, и они применяются главным образом для питания измерительных линий и других схем, предназначенных для измерения параметров высокочастотных цепей (колебательных систем, антенн и др.).

Для испытаний импульсных радиоустройств широко применяются комбинированные испытательные приборы (ГК4-3, ГК4-4 и др.), основным элементом которых является генератор стандартных сигналов; кроме того, в их состав могут входить измеритель мощности (средней и импульсной) и резонансный частотомер, предназначенные для измерения выходной мощности и частоты как внутреннего ГСС, так и внешних генераторов, а также анализатор спектра частот, измеритель коэффициента стоячей волны напряжения (КСВН) и др.

Возбудители и модуляторы

Все генераторы могут работать в режиме непрерывной генерации (НГ) при выдаче незатухающих колебаний синусоидальной формы и в режиме амплитудной, частотной или импульсной модуляции выходного сигнала.

Генераторы с амплитудной модуляцией (AM) применяются при испытании и налаживании AM приемников и каналов изображения телевизионных приемников. Они работают на частотах до десятков или сотен мегагерц и в общем случае содержат (рис. 18-44); возбудитель, выполняемый по одной из схем типа LC и предназначенный для создания синусоидальных колебаний в заданном диапазоне частот; резонансный усилитель высокой частоты, выполняющий одновременно функции буфера и стабилизатора работы возбудителя; аттенюатор, служащий для получения на выходе требуемого напряжения (мощности); электронный вольтметр V , контролирующий величину напряжения, подводимого к аттенюатору; внутренний НЧ генератор (модулятор), работающий на фиксированной частоте 400

или 1 ООО гц и служащий для амплитудной модуляции выходного сигнала; модуло-метр М, позволяющий измерять коэффициент модуляции.

Для модуляции колебаний в широком диапазоне звуковых частот используют внешний низкочастотный генератор, напряжение которого подают на зажимы внешней модуляции.

Внутреиний

ИЧ генератор

внешняя

Внутренняя

Внешний И Ч генератор -0

Рис. 18-44. Блок-схема генератора стандартных .сигналов с амплитудной модуляцией.

К промышленным типам AM генераторов относятся генератор сигналов ГЗ-12 (диапазон частот 0,15-130 Мгц), генераторы стандартных сигналов Г4-1А (0,1-25 Мгц) и Г4-18 (0,1-35 Мгц).

Генераторы с частотной модуляцией (ЧМ) работают в области СВЧ (от 15- 20 Мгц и выше) и применяются для испытаний и регулировки ЧМ приемников и каналов звука телевизионных приемников. Возбудители ЧМ генераторов часто работают по трехточечной схеме типа LC. Частотная модуляция осуществляется при помощи реактивной лампы, включенной параллельно контуру, под действием модулирующего сигнала требуемой формы, создаваемого внутренним или внешним источником. Девиация частоты А f может плавно регулироваться й обычно не превышает 0,001 fo, где fo - несущая (средняя) частота. Наряду с малым значением девиации частоты недостатком схемы является также то, что при неизменном модулирующем напряжении девиация Af изменяется по диапазону пропорционально fo. Значительную девиацию частоты при высокой стабильности несущих частот можно получить в возбудителях с умножением частоты. В них ЧМ колебания, созданные в задающем генераторе, поступают, в буферный ограничитель, устраняющий паразитную амплитудную модуляцию, а затем в умножитель частоты, где происходит повышение в строго определенное целое число раз несущей частоты fo, а вместе с ней и девиации Af, Для поддержания постоянства А/ по диапазону с изменением настройки задающего генератора сопряженно изменяют величину модулирующего иа-пр.чжения.

Генераторы с импульсной модуляцией (ИМ) применяются при проверке и регулировке разверток электроннолучевых индикаторов, снятии импульсных, частотных и фазовых характеристик различных устройств СВЧ, В ИМ генераторах колебания

СВЧ могут модулироваться видеоимпульсами различной формы (например, прямоугольной с отношением полупериодов 1: 1 и частотой повторения 1 кгц или кратковременными импульсами фиксированной или регулируемой длительности и частоты повторения). Источник модулирующего напряжения может быть встроенный, например мультивибратор или блокинг-генератор, или внешний генератор импульсов. В некоторых генераторах предусматривается выход внутренних импульсных модулирующих сигналов с тем, чтобы их использовать для синхронного запуска внешних устройств, например генератора развертки осциллографа. При этом обычно имеется возможность плавной задержки во времени выходных высокочастотных импульсов относительно синхронизирующих импульсов.

к промышленным типам ИМ генераторов относятся генераторы сигналов ГЗ-19 (диапазон частот 30-200 Мгц), ГЗ-9 (150- 900 Мгц), ГЗ-20 (200-840 Мгц), ГЗ-21 (840-1 800 Мгц), ГЗ-10 (2000-3000 Мгц). ГЗ-14А (7 500-10 400 Мгц) и генератор стандартных сигналов Г4-2 (8 600- 9 600 Мгц). Модуляторное устройство часто делается комбинированным и дает возможность выбрать нужное сочетание видов модуляции.

Например, AM и ИМ предусмотрена в генераторах ГЗ-8 (диапазон частот 20- 400 Мгц), ГЗ-8А (6-480 Мгц), Г4-7А (20-180 ЛГгч), Г4-17 (20-260 ЛГги), Г4-5 (150-1000 Мгц), Г4-8 (150-2 000 Мгы). ГК4-4 (100-375 Мгц); AM и ЧМ имеется в генераторах Г4-6 (16-128 Мгц), Г4-12 (125-250 Мгц), Г4-13 (250-700 Мгц); ЧМ и ИМ имеется в генераторах ГЗ-22 (1 800- 3 000 Мгц), ГЗ-23 (3 000-4 500 Мгц), ГЗ-24 (4 500-7 500 Мгц), ГЗ-25 {7 000-9 000Мгц), ГЗ-11 (8 600-9 600 Мгц), ГЗ-26 (8 850- 12 090 Мгц), ГЗ-27 (12 000-16 660 Мгц), Г4-9. (2 000-3 800 Мгг<), Г4-10А (3 750- 7 500 Мгц), Г4-16 (4 500-10 350 Мгц).

Точность градуировки и отсчета частоты для большинства измерительных генераторов порядка 1%, поэтому их можно использовать лишь .для приближенной проверки градуировки радиоустройств по частоте. С целью повышения плавности регулировки частоты, необходимой для снятия резонансных характеристик, в генераторах уменьшают перекрытие частотных поддиапазонов, применяют подстроечные нониусные конденсаторы небольшой емкости, включенные параллельно основному конденсатору настройки, применяют верньерные устройства для калиброванного замедления перемещения элемента настройки. Для повыщения точности отсчета частоты многие генераторы дециметрового и сантиметрового диапазонов волн снабжаются внутренними частотомерами резонансного типа.

Возбудители измерительных генераторов на частотах до 30 Мгц работают на об.ычных генераторных триодах, а на частотах до 300 Мгц - на малогабаритных УКВ триодах; генерируемая частота опре-

деляется колебательными контурами с конденсаторами переменной емкости в качестве элементов настройки. На частотах до 3 ООО Мгц используются металлокерамические триоды с дисковыми электродами, хорошо согласующиеся с четвертьволновыми ко-роткозамкнутыми отрезками коаксиальных линий; изменение частоты производится с помощью закорачивающего плунжера, изменяющего длину отрезка линии. Возбудители колебаний более высоких частот работают на отражательных клистронах, перестраиваемых по частоте посредством механического изменения объема резонансной камеры или (на частотах менее 5 000 Мгц) путем изменения длины внешнего резонатора коаксиального типа, включенного между контактными дисками клистрона; более точная электронная настройка достигается путем изменения напряжения на отражателе. Трудность усиления колебаний таких высоких частот заставляет обходиться без буферных усилителей.

Выходные цепи

Выходные цепи высокочастотных генераторов представляют собой аттенюаторы, служащие для уменьшения уровня подводимого высокочастотного сигнала до требуемого калиброванного значения, обычно в пределах от 0,1 - 1 в до 0,1 - 1 мкв (по

напряжению) или от 10 до 10 вт (по мощности).

Выходное напряжение определяется косвенным методом по показаниям электронного вольтметра на входе аттенюатора и известному коэффициенту деления сигнала. Величина выходного сигнала выражается относительно максимального уровня в его долях или децибелах. На СВЧ более высокая точность достигается при измерении мощности высокочастотных колебаний, и для этой пели на выходе включают (вместо вольтметров) измерители мощности терми-сторного типа.

Одна из применяемых схем выходной части fee, работающего на частотах до 30-50 Мгц, приведена на рис. 18-45. Напряжение высокой частоты порядка 1 в под-

гз-М

Исаксиальный

Рнс. 18-45. Блок-схема

выхода высокочастотного ратора.

водится к потенциометру Ri, используемому для плавной регулировки выходного напряжения. Напряжение, снимаемое с потенциометра и измеряемое вольтметром V , подается непосредственно на гнездо Гg. Кроме того, десятая доля этого напряжения через гасящий резистор i?2 поступает на ступенчатый аттенюатор цепного типа, каждая ячейка которого уменьшает напряжение в 10 раз (на 20 дб). Выходное сопротивление аттенюатора Двых при всех положениях переключателя остается практически постоянным. Для подвода высокочастотного напряжения к нагрузке Дн используется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением р, равным 50 или 75 ом. Это напряжение будет передаваться по кабелю почти без потерь при согласованном выходе, т. е. при /?вых= Р =Дн. В качестве постоянной нагрузки Ra служит ре-зистивный делитель напряжения, включенный в конце кабеля. Величина выходного напряжения определяется как произведение показаний, отсчитываемых по шкалам вольтметра, переключателя и делителя Да-Погрешность установки и отсчета выходного напряжения обычно лежит в пределах 10-307о.

Вследствие трудности изготовления безреактивных резисторов, устойчиво работающих на СВЧ, в генераторах метрового диапазона волн применяются емкостные аттенюаторы. В генераторах дециметрового и сантиметрового диапазонов волн используются предельные волноводные аттенюаторы индуктивного типа, представляющие собой отрезки волновода диаметром, много меньшим длины волны колебаний; требуемая степень ослабления устанавливается с помощью подвижного поршня, перемещающего элемент связи (петлю, зонд) выходного коаксиального кабеля относительно высокочастотного поля, действующего на входе волновода. Генераторы, работающие на частотах выше 7 000 Мгц, обычно имеют вол-новодный выход.

Высокочастотные элементы генератора и весь генератор в целом помещают в металлические экраны для того, чтобы электромагнитные поля, создаваемые напряжениями- и токами в цепях генератора, не создавали на входе исследуемой схемы заметного высокочастотного напряжения. С повышением рабочих частот генератора глубина проникновения тока в металл уменьшается и толщина экрана берется меньшей.. Особенно тщательно выполняется экранировка аттенюатора (рис. 18-45): отдельные его секции разделяются металлическими перегородками для устранения паразитных связей между ними.

измерительного гене-