9.3.5. Генераторы качающейся частоты

Специализированный вид ИГ образуют ГКЧ. Как самостоятельные приборы (Г8) они не выпускаются, а входят в состав панорамных измерителей (см. § 2.5). Качание частоты может быть в принципе осуществлено разными способами. Уни­фикация элементной базы ИГ позволила минимизировать число этих способов, и они фактически повторяют способы электронной перестройки и частотной моду­ляции ИГ. В частности, если ЗГ представляет собой генератор на транзисторах, качание частоты, как правило, осуществляется с помощью варикапов. В ГКЧ на лампе обратной волны изменяется напряжение коллектора (второго анода), а при применении диодов Ганна удобно изменять магнитное поле, в которое помещен кристалл железоиттриевого граната, включенный в контур ЗГ. Все эти способы реализуются с помощью ГЛИН. В некоторых случаях ГКЧ представляют собой синтезаторы, и тогда качание частоты сводится к автоматической коммутации ча­стотных декад в блоке синтеза частот (см. рис. 9.4).

Специфическим функциональным узлом ГКЧ является система автоматиче­ской регулировки уровня выходного сигнала ввиду значительных изменений его при качании частоты. Она аналогична системе стабилизации уровня выходного сигнала, рассмотренной на примере рис. 9.3, но теперь стабилизируется не уровень сигнала на входе аттенюатора ВЧ, а уровень выходного сигнала. Если ГКЧ ха­рактеризуется U-параметрами, то такая система называется системой автомати­ческой регулировки амплитуды (АРА). При характеристике Р-параметрами имеем систему автоматической регулировки мощности (АРМ). Параметры систем АРА и АРМ, как и остальные параметры ГКЧ, регламентируются ГОСТ 15166—73.

9.4. Генераторы импульсов

Схемные решения и параметры генераторов импульсов определяются их на­значением (см. § 9.1). При этом генераторы вида И1 относятся по схемным ре­шениям к генераторам одинарных импульсов и отдельно могут не рассматриваться.

9.4.1. Генераторы одинарных и парных импульсов

Типовая структурная схема современных генераторов является универсаль­ной и обеспечивает с помощью функциональных узлов, показанных на рис. 9.7, генерирование как одинарных, так и парных импульсов. Задающий генератор обеспечивает работу в режиме внутреннего запуска и определяет частоту (пе­риод) повторения основных (одинарных или парных) импульсов. Поэтому ЗГ ча­сто называют тактовым генератором. Применяются, как правило, мультивибра­торы с дополнительными декадными делителями частоты. Если к точности уста­новки частоты повторения импульсов предъявляются повышенные требования,

Рис. 9.7. Структурная схема генератора одинарных и парных импульсов.

основу ЗГ может составлять генератор гармонических колебаний с диапазонно-кварцевой стабилизацией частоты.

В целом ряде случаев возникает необходимость генерировать импульсы (или пары импульсов) синхронно с воздействием на ИГ внешних пусковых сигналов. В таких случаях ИГ переводится в режим внешнего запуска, и на устройство синхронизации вместо импульсов ЗГ подаются внешние запускающие импульсы. Устройство синхронизации обеспечивает запуск всех последующих функциональ­ных узлов ИГ и выдает на отдельный выход синхроимпульсы — вспомогательные импульсы обеих полярностей, синхронные с основными и предназначенные для запуска внешних устройств (например, осциллографов).

Устройство временного сдвига выполняет две функции: в режиме генерации одинарных импульсов обеспечивает временной сдвиг основного импульса относи­тельно синхроимпульса, а в режиме генерации парных импульсов — временной сдвиг второго импульса пары относительно первого. Широкий диапазон возмож­ных значений временного сдвига (например, 10 нс...1 с) предопределяет исклю­чительное применение схем электронной задержки на основе мультивибраторов или ГЛИН.

Рис. 9.8. Примеры выходных импульсов ИГ:

а — положительный нормальный импульс; б — отрицательный

Схемные решения, реализуемые в устройствах временного сдвига, зачастую оказываются оптимальными и для устройств, формирующих длительность основ­ных импульсов (например, в диапазоне 2 нс…1 с). Отличительной особенностью устройства формирования длительности является подача на последующее устройство двух импульсов, один из которых (например, положительный) выполняет функции старт-импульса, в второй — функции стоп-импульса.

Последующее устройство, как видно из рис. 9.7, должно окончательно сфор­мировать основные импульсы по длительности фронта и спада, а также по ампли­туде и неравномерности вершины. Эти функции в современных ИГ выполняют токовые ключи на транзисторах. Поскольку максимальное значение амплитуды основных импульсов должно достигать ~ 100 В, в состав устройства может включаться дополнительный выходной усилитель. Соответствующие коммутации обеспечивают получение на основном выходе ИГ одинарных или парных импуль­сов обеих полярностей как нормальных (рис. 9.8, а, б), так и инвертированных (рис. 9.8, в, г).

Установка и изменение амплитуды основных импульсов обеспечиваются с помощью импульсного вольтметра и выходного аттенюатора. Кроме того, в совре­менных ИГ на основном выходе может быть создано, помимо импульсов, поло­жительное или отрицательное постоянное напряжение, суммирующееся с напря­жением импульса. Это напряжение называется базовым смещением. При его на­личии полярность импульса определяется относительно базовой линии с указа­нием смещения ее относительно исходного уровня.