Генераторы низких частоты (звукового диапазона).

Генераторы НЧ диапазона строятся по следующей обобщенной структурной схеме:

Задающий генератор является первичным источником гармонических колебаний. Он может быть построен по одной из вышерассмотренных схем. К задающему генератору предъявляются требования возможности регулировки частоты в широких пределах, а так же высокой точности ее установки.

Усилитель мощности обеспечивает требуемое увеличение уровня мощности выходного сигнала, а также является согласующим устройством. Задающий генератор имеет как правило сравнительно высокоомный выход, а выходное устройство имеет сравнительно низкоомный вход.

Выходное устройство обеспечивает контролируемое ослабление напряжения, поступающего с выхода усилителя мощности. Кроме того выходное устройство обеспечивает согласование выходов усилителя мощности с внешней нагрузкой генератора.

Измерительное устройство- это как правило вольтметр, позволяющее контролировать амплитуду выходного сигнала.

Высокочастотные генераторы.

Структура ВЧ генератора такая же как и НЧ генератора. Однако в ВЧ диапазоне чаще находит применение прямой метод формирования сигнала. В последнее время в качестве задающих генераторов в диапазоне ВЧ все чаще применяют метод прямого цифрового синтеза.

СВЧ генераторы.

Структурная схема обобщенно выглядит так:

Скоростные осциллографы.( позволяют наблюдать в режиме реального времени изображение сигналов до 5-7.5 ГГц)

Одним из основных недостатков ЭЛТ( электронно-лученая трубка) бегущей волны является малая чувствительность канала малого отклонения.

В связи с этим для исследования быстропротекающих процессов с малой амплитудой сигнала такие осциллографы непригодны. В настоящее время для исследования периодических импульсных сигналов наносекундной длительности применяются стробоскопические осциллографы.

Стробоскопическим называют осциллограф, в котором для получения на экране ЭЛТ формы сигнала используют преобразование масштаба изображения сигнала по оси времени. Это преобразование заключается в преобразовании нескольких идентичных сигналов малой длительности в один сигнал, имеющий большую длительность и повторяющий форму входных сигналов. Поскольку полученный сигнал имеет большую длительность, его изображение можно получить с помощью ЭЛТ с обычной разверткой.

Структурная схема стробоскопического осциллографа, кроме узлов, типичных для универсальных осциллографов, содержит стробоскопический преобразователь и устройство стробоскопической развертки. Устройство стробоскопической развертки, в свою очередь, включает генератор развертки, генератор строб-импульсов и блок автоматического сдвига по времени.

Рассмотрим принцип действия стробоскопического преобразователя.

=>( => Смеситель=> (U3)=> Усилитель=> Расширитель=> Выход.

U2 подается на вход смесителя под устройство стробоскопической развертки. Это напряжение представляет собой короткие строб- импульсы с периодом

Смеситель представляет собой устройство в котором производится перемножение напряжений, поданных на его входы. В результате перемножения в выходе смесителя появляются строб- импульсы, промодулированные по амплитуде напряжением исследуемого сигнала. Далее промодулированные строб-импульсы усиливаются, а в расширителе их длительность увеличивается. Напряжение с выхода расширителя поступает на вход канала вертикального отклонения универсального осциллографа.

Одним из параметров стробоскопического осциллографа является коэффициент трансформации масштаба времени. Это отношение длительности выходного сигнала, трансформированного по времени, к реальной длительности исследуемого сигнала.

Шаг трансформации выбирают из расчета

В современных осциллографах значение коэффициентов трансформации достигает десятков тысяч, а полоса пропускания превышает 10 ГГц.

Допустимые значения напряжения входного сигнала от нескольких милливольт о десятков вольт.

Относительная погрешность= 5-8%.

Запоминающие осциллографы.(для неповторяющихся сигналов)

Скважность- это отношение периода повторения в последовательности импульсов к длительности одиночного импульса.

Все запоминающие осциллографы можно разделить на 2 группы: а налоговые и цифровые.

Аналоговые запоминающие осциллографы строятся на основе запоминающих ЭЛТ. Недостатками запоминающих ЭЛТ являются ограниченные время хранения информации о записанном сигнале, ухудшение характеристик четкости записанного изображения с течением времени, ограниченное время считывания, сравнительно большие массы и габариты.

В настоящее время более широко применяются цифровые запоминающие осциллографы.

=>(Uc) =>Аттенюатор => Аналогово-цифровой преобразователь =>Запоминающее устройство => Цифроаналоговый преобразователь =>Усилитель => На пластины Y.

Кроме этого в схеме есть контроллер, который управляет ЗУ, ЦАП, АЦП, Генератором развертки.

=>Вход внешней синхронизации => Схема синхронизации(<= Аттенюатор)=> Генератор развертки.

Данный осциллограф может использоваться и для наблюдения обычных периодических сигналов.

Достоинствами цифровых запоминающих осциллографов являются: практически не ограниченное время хранения записанного сигнала, независимость характеристик четкости и яркости записанного изображения от времени.

Недостатком цифровых запоминающих осциллографов является ограниченная полоса пропускания( сотни МГц).

В последнее время все более широкое применение находят осциллографы практически полностью выполненные на цифровой элементной базе.