21. Назначение канала z универсального осциллографа

Канал Z - вспомогательный канал (канал подсвета луча) применяется для измерения частоты, фазы.

(Канал управления луча (канал Z) служит для установки яркости изображения сигнала на экране ЭЛТ, удобной для его наблюдения как вручную (изменяя смещение на модуляторе или катоде ЭЛТ), так и с помощью усилителя, на вход которого подаются сигналы внешнего или внутреннего источника для быстрого подсвечивания важных участков изображения сигнала.

Основное назначение канала Z состоит в подсвечивании рабочего хода развертки. Во время рабочего хода на вход усилителя подается прямоугольный импульс подсвета, который вырабатывается генератором развертки и после усиления подается на модулятор или катод ЭЛТ).

22. Методы анализа спектров сигнала

В радиотехнике, электронике, технике связи и других областях науки и техники анализ формы, спектра и нелинейных искажений элек­трических сигналов позволяет получить информацию о качестве радио­устройств, линий связи, технологических процессов и т.д. Для про­ведения такого анализа и измерения параметров спектра, модуляции и искажений электрических сигналов используются приборы подгруппы С (С2 и С3 – измерители параметров модуляции; С4 – анализаторы спектра; С6 – измерители нелинейных искажений сигналов).

Анализ спектра сигналов

В основе спектральных методов анализа лежит преобразование Фурье для временной функции, описывающей исследуемый сигнал. Пре­образование Фурье позволяет представить сложный процесс множеством гармонических составляющих, описываемых рядом

где – – амплитудный спектр.

– фазовый спектр сигнала.

Однако в большинстве случаев достаточно иметь информацию только об амплитуде и частоте составляющих спектра сигналов, а фазовый спектр не представляет интереса.

Из известных методов анализа спектра сигналов (метод фильтра­ции, дисперсионно-временной и рециркуляционный методы) в серийно выпускаемых промышленностью анализаторах спектра чаще всего реализуется метод фильтрации. Сущность метода заключается в применении для выделения и анализа составляющих спектра селективных фильтров с узкой полосой пропускания. Наибольшее распространение получили фильтровые анализаторы спектра последовательного действия, позволяющие исследовать периодические и другие виды сигналов, спектры которых практически не изменяются во время измерения. Упрощенная структурная схема такого анализатора представлена на рисунке.

Наименование прибора	Тип прибора	Основные технические характеристики
Анализатор спектра	СК4-58	Диапазон рабочих частот от 0,4 до 600 кГц. Конечное значение амплитудных шкал индикатора устанавливаются ступенчато через 10 дБ.

Упрощённая структурная схема анализатора спектра

Генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжение, которое воздействует на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ, вы­зывая, отклонение луча по оси I. Кроме того, то же напряжение пос­тупает на управляющий перестройкой частоты элемент частотно-моду­лированного генератора (ЧМ генератора), вызывая тем самым линей­ное изменение во времени частоты его колебаний. Постоянное по амп­литуде напряжение ЧМ генератора вместе с исследуемым сигналом по­дается на преобразователь частоты, выходной сигнал которого будет содержать составляющую разностной частоты исследуемого сигнала и ЧМ генератора с амплитудой, пропорциональной спектральной состав­ляющей исследуемого сигнала. Эта составляющая выделяется усилите­лем промежуточной частоты, содержащим узкополосный полосовой фильтр. При перестройке частоты ЧМ генератора спектральные состав­ляющие исследуемого сигнала будут последовательно преобразовывать­ся на фиксированную промежуточную частоту и наделяться полосовым фильтром с последующим квадратичным, детектированием и подачей пос­ле усиления на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ.

Для отсчета частот спектральных составляющих необходимо знать масштаб по оси I, определяемый как приращение частоты ЧМ генератора, отнесенное к смещению луча по оси абсцисс. В анализаторах спектра ось частот калибруется с помощью частотных меток или с помощью маркера. В простейшем случае для создания мотки маркере используется генератор гармонического напряжения, частота которого устанавливается оператором и вчитывается со шкалы генератора. Это напряжение поступает на вход анализатора и вызывает выброс на экране ЗЛТ – частотную метку. Совмещая метку с соответствующими, спектральными составляющими, можно измерять частоты последних.

Амплитуду спектральных составляющих можно измерять по масш­табной сетке, помещенной перед экраном анализатора, или по шкале аттенюатора анализатора спектра.