§24 Выпрямительные приборы

Применяются для измерения тока и напряжения в цепях повышенной частоты. Состоят из выпрямительного преобразователя и магнитоэлектрического мини или микроамперметра.

В качестве выпрямительных элементов используются полупроводниковые диоды, выпрямляющее действие которых определяется коэффициентом выпрямления

-прямой и обратный ток через диод;

-прямое и обратное сопротивление диода/

Выпрямительные приборы работают по схемам одно и двухполупериодного выпрямителя.

В схеме однополупериодного выпрямителя ток в течении положительного полупериода проходит по измерительной ветви (открытый диод и витки катушки миллиамперметра) В течении отрицательного полупериода по защитной ветви (диод и сопротивление ). Обе ветви идентичны, т.е. диоды одинаковы, а . Через диод проходит пульсирующий ток , а показания миллиамперметра пропорционально постоянной составляющей или среднему значению. Если измеряемый ток синусоидальной формы, то

-максимальный ток

-чувствительность амперметра по току

В схеме двуполупериодного выпрямления измеряемый ток в течении положительного полупериода проходит по цепи , , а в течении отрицательного , , . Показания пропорционально средневыпрямленному значению переменного тока

Показания прибора:

Т.о. измеряемый ток любой формы вызывает отклонение подвижной части выпрямительного прибора, пропорциональное средне выпрямленному значению. Шкалу градуируют в среднеквадратических значениях тока синусоидальной формы. Следовательно, все оцифрованные значения шкалы умножают на коэффициент формы

Отсюда следует, что при измерении тока или напряжения синусоидальной формы полученный отсчёт нужно разделить на 1,11 (получим средневыпрямленное значение измеряемого тока) и умножить на коэффициент формы измеряемого тока тогда

Если выпрямительный прибор работает по схеме однополупериодного выпрямителя, то вместо 1,11 подставляют 2,22

Источники погрешностей:

1. Погрешность градуировки;

2. Емкость диодов;

3. Измерения температуры окружающей среды;

4. Выход частот за приделы рабочего диапазона.

§25 Измерительные генераторы. Генераторы сигналов низкочастотные

По диапазону частот все генераторы делятся на:

1. Низкочастотные (до 300 кГц);

2. Высокочастотные (от 300кГц до 300 МГц);

3. СВЧ с коаксиальным выходом (от 300МГц до 10ГГц );

4. СВЧ с волновым выходом (свыше 10ГГц).

Задающий генератор – первичный источник гармонических колебаний.

Усилитель мощности – служит для согласования относительно высокочастотного выхода задающего генератора с низкочастотным входным сопротивлением последующих аттенюаторов.

Выходное устройство – осуществляет контролируемое ослабление напряжения, поступающего от усилителя, а также обеспечивает согласование генератора с внешней нагрузкой.

Рассмотрим синусоидальный сигнал:

Это выражение является решением дифференциального уравнения

Следовательно, для получения генерации нужно использовать линейный интегратор второго порядка или два обычных интегратора, соединённых последовательно и охваченных положительной обратной связью (ОС). В последнем случаи уравнение второго порядка нужно заменить эквивалентной системой дифференциальных уравнений первого порядка.

Сравнивая систему уравнений первого порядка с уравнением второго порядка можно сделать вывод, что один из интеграторов должен обеспечивать коэффициент передачи , а второй .

Для обеспечения необходимых фазовых соотношений между интеграторами включают инвертор, т.о., частота генерируемых сигналов определяется коэффициентами передачи интеграторов:

И для её регулировки коэффициент передачи должен быть регулируемым. Коэффициент передачи интегратора . Изменение или можно установить нужное значение частоты на выходе генератора.