Какие параметры можно менять в измерительном генераторе
Генератор измерительный
Определение «Генератор измерительный» в Большой Советской Энциклопедии
Генератор измерительный, прибор, генерирующий электрические колебания малой мощности для испытания и настройки радиотехнических устройств и применяющийся главным образом в качестве источника переменного тока широкого диапазона частот. Основные требования к Генератор измерительный: стабильность (постоянство) частоты и амплитуды генерируемых колебаний, постоянство формы выходных сигналов во всём диапазоне частот, тщательное экранирование прибора для исключения воздействия его внутренних электромагнитных полей на настраиваемую (проверяемую) аппаратуру (сигналы с Генератор измерительный чаще всего подаются по коаксиальному или экранированному кабелю, а также по волноводу). Конструктивное оформление Генератор измерительный и их принципиальные схемы различны и зависят от вида сигналов (синусоидальные, импульсные, специальные формы) и диапазона генерируемых частот.
Генераторы низкой (звуковой) частоты (ГНЧ) применяют главным образом для настройки и определения технических характеристик низкочастотных трактов, узлов и элементов радиоприёмных и радиопередающих устройств, а также в качестве внешних модуляторов генераторов сигналов и источников питания измерительных устройств, для градуировки частотомеров и др. устройств, работающих в диапазоне частот от 20 гц до 200 кгц. Выходной сигнал ГНЧ по напряжению можно плавно или ступенями менять от 0,1 мв до 150 в и по мощности до 5 вт при коэффициенте нелинейных искажений больше 1%. ГНЧ конструктивно просты, стабильны по частоте и допускают плавную регулировку её по всему диапазону.
Генератор стандартных сигналов (ГСС) чаще всего служит источником синусоидальных электрических колебаний. Все параметры выходного сигнала ГСС (частоту, амплитуду, напряжение, мощность, а также вид и глубину модуляции) можно менять в широких пределах, но значения их точно определены (откалиброваны) для каждого положения настройки. В зависимости от диапазона генерируемых частот ГСС подразделяются на генераторы инфранизких частот (от 50 мкгц до 1000 гц) для проверки и регулирования автоматических следящих систем, электронных моделей и др. аппаратуры, работающей в этом диапазоне; генераторы звуковых и ультразвуковых частот (от 20 гц до 200 кгц) для калибровки и регулирования аппаратуры связи и гидроакустики; генераторы высоких частот (от 100 кгц до 100 Мгц) для проверки и настройки приёмо-передающих радиотехнических устройств связи и телевидения; генераторы СВЧ (от 100 Мгц до 80 Ггц) для исследования, настройки и регулирования радиолокационной и др. радиоэлектронной аппаратуры СВЧ. ГСС оснащают модуляторами с различными видами модуляции (амплитудной, частотной, импульсной); кроме того, в них предусмотрена возможность модуляции от внешнего источника. Выходной сигнал ГСС регулируется по напряжению от долей мкв до 1 в, по мощности — от долей пвт до несколько мвт.
Генератор сигналов (ГС) отличается от ГСС в основном большей выходной мощностью (до нескольких вт) и меньшей точностью градуировки частоты. Применяется в качестве источника высокочастотных электрических колебаний для исследования и настройки радиотехнических устройств. Разновидностью генераторов сигналов являются генераторы качающейся частоты, предназначенные для визуальной настройки колебательных контуров, фильтров, амплитудно-частотных характеристик радиоаппаратуры в диапазоне от НЧ до СВЧ (см. Свип-генератор).
Генераторы видеочастот применяют для исследования и регулирования систем УКВ, вещания с частотной модуляцией, телевидения и связи, при проверке и испытаниях избирательных схем. Устройство и конструктивное выполнение их аналогичны ГНЧ; существенное отличие заключается в более широком диапазоне генерируемых частот, достигающем верхнего значения 30 Мгц.
Генераторы импульсов (ГИ) широко применяют в радиолокационной и вычислительной технике, при настройке и испытании радиотехнической и радиоэлектронной аппаратуры, для измерений времени, моделирования непериодических и случайных процессов и т. д. Существует несколько модификаций ГИ, отличных по частоте повторения (от 0,1 гц до 100 Мгц), длительности импульсов (от 1 сек до 10 нсек), скважности (от 2 до 1000 и более) и по форме генерируемых колебаний (прямоугольные, остроконечные, пилообразные и т. д.), а также генераторы пачек импульсов (генераторы кодовых импульсов). ГИ выпускаются одноканальные (один выход) и многоканальные (два и более выходов) с различными полярностью и уровнями выходных сигналов; имеют, как правило, ступенчатую установку длительности импульсов и плавную регулировку их периодичности.
Лит.: Осипов К. Д., Пасынков В. В., Справочник по радиоизмерительным приборам, ч. 5, М., 1964; Ремез Г. А., Курс основных радиотехнических измерений, 3 изд., М., 1966; Гладышев Г. И., Батура В. Г., Воронцов А. Н., Краткий справочник по радиоизмерительной аппаратуре, К., 1966; Радиоизмерительные приборы. Каталог-проспект, 5 изд., М., 1968.
В. В. Богомазов.
Измерительные генераторы
Назначение, классификация, основные требования
Среди радиоизмерительных приборов широкое распространение находят измерительные генераторы, которые обеспечивают формирование стандартного сигнала с заданными параметрами.
Как средство измерения генератор является мерой, предназначенной для воспроизведения мощности (напряжения), частоты и других параметров формы сигнала определенных размеров.
Согласно ГОСТ 15094-69 к генераторам относятся.
Одним из основных параметров, определяющим конструктивные особенности генератора, является диапазон генерируемых частот. Классификация измерительных генераторов по диапазону частот приведена в ГОСТ 9788-78 и имеет следующее деление:
Диапазон частот генератора не всегда укладывается в указанные границы, в этом случае он должен соответствовать требованиям нормативнотехнической документации такого вида генератора, к которому он относится большей частью частотного диапазона по коэффициенту перекрытия:
На практике часто требуется воспроизведение формы сигнала с определенным видом модуляции.
По виду модуляции различают генераторы:
Каждый вид модуляции имеет соответствующие основные параметры:
По этим параметрам принята система условных обозначений по ГОСТ 10501-74, позволяющая определить, какой параметр имеет калиброванные значения и соответствует ли ему предел допускаемой основной погрешности.
Например, если генератор имеет предел допускаемой основной погрешности по установке частоты F 0,2 %, по установке опорного уровня выходного напряжения U 1 дБ, по установке коэффициента амплитудной модуляции AM 10%, то условное обозначение класса точности измерительного генератора имеет вид F0,2 U дб АМю.
Рассмотрим более подробно измерительные генераторы.
Номинальные значения выходного сопротивления ГНЧ выбираются из ряда 5 Ом, 200 Ом, 600 Ом и 5 кОм. Если генератор работает на нагрузку, для которой справедливо неравенство Rн > Rвых.гнч, необходимо включать внутреннее нагрузочное сопротивление, т.к. при холостом ходе напряжение на вторичной обмотке трансформатора превышает расчетную величину, что, в свою очередь, не позволяет правильно определить Uнагр по отчетным устройствам выходных цепей генератора. В этом случае выходное напряжение снимается не с выходного трансформатора, а непосредственно с внутреннего сопротивления. Номинальное значение внутреннего сопротивления равно 600 Ом. Оно шунтирует высокоомную нагрузку и напряжение на выходе генератора практически не изменяется, т.к. сопротивление параллельного соединения двух резисторов при их большом отличии по номиналу близко к значению более низкоомного, и за счет этого напряжение нагрузки становится приблизительно равным показаниям вольтметра.
Кроме генераторов синусоидальных сигналов НЧ (ГЗ), источниками низкочастотных сигналов могут служить генераторы сигналов специальной формы (Г6) и синтезаторы частот (Г7).
4. Генераторы сигналов высокой частоты
Измерительные генераторы высокочастотных сигналов составляют большую группу источников гармонических немодулированных или модулированных электрических колебаний в диапазоне свыше 30 кГц, параметры которых изменяются в широких пределах и фиксируются с нормированной погрешностью.
Генераторы различаются диапазоном генерируемых частот, типом задающего генератора, видами модуляции, типом выхода, способом настройки и возможностями измерительных устройств.
К метрологическим характеристикам высокочастотных генераторов относятся: форма сигнала и пределы регулировок параметров; диапазон рабочих частот; максимально допустимая погрешность установки или контроля каждого из параметров в диапазоне изменения; максимально допустимая временная нестабильность параметров; максимально допустимое искажение формы сигнала. Обобщенная структурная схема генератора сигналов высокой частоты представлена на Рис. 4.7
Генератор измерительный
Смотреть что такое «Генератор измерительный» в других словарях:
ГЕНЕРАТОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ — мера, воспроизводящая дискретный или непрерывный ряд значений параметров перем. электрич. величины (напряжения, тока) в определ. диапазоне. Применяется в измерит. практике, а также для поверки и регулировки радиотехнических и вычислительных… … Физическая энциклопедия
ГЕНЕРАТОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ — генератор измерительных сигналов, прибор, создающий электрич. сигналы с известными и нормированными параметрами частоты, напряжения (мощности) и формы. Осн. назначение Г. и. имитация сигналов, поступающих на вход исследуемого Устройства в… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Генератор — (от лат. generator производитель) устройство, аппарат или машина: производящие какие либо продукты (генератор ацетиленовый, лёдогенератор, парогенератор, газогенератор, генератор водорода) вырабатывающие электрическую энергию… … Википедия
Измерительный генератор — (генератор сигналов, от лат. generator производитель) мера для воспроизведения электромагнитного сигнала (синусоидального, импульсного, шумового или специальной формы). Генераторы применяются для проверки и настройки радиоэлектронных… … Википедия
Генератор сигналов — Генератор сигналов это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический или другой), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.).… … Википедия
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР — генератор калиброванных электрических колебаний, используемых при испытаниях и настройке радиоэлектронной аппаратуры. Отличается высокой стабильностью частоты, амплитуды и формы генерируемых колебаний … Большой Энциклопедический словарь
измерительный генератор для функциональной диагностики — Средство измерений для воспроизведения физической величины заданного размера, создающее дозированные воздействия на организм человека и используемое для измерения его параметров. [ГОСТ 17562 72] Тематики приборы измерительные для функциональной… … Справочник технического переводчика
ГЕНЕРАТОР — общее название устройств, аппаратов или машин, производящих какие либо продукты (см. ), вырабатывающих электрическую энергию (электромашинный генератор) или преобразующих один вид энергии в другой (см. ); (1) Г. ждущий Г. (см.), на выходе… … Большая политехническая энциклопедия
Генератор колебаний электрический — Электронные генераторы большое множество устройств в радиотехнике и электронике (радиоэлектронике). Генератор представляет собой электронный усилитель охваченный цепью положительной обратной связи с фильтром. Содержание 1 Виды генераторов 2… … Википедия
Измерительные генераторы
Измерительные генераторы выполняют роль источников питания, имеющих калибровку по напряжению, частоте и т. п. Они классифицируются следующим образом:
— измерительные генераторы низкой (звуковой) частоты;
— измерительные генераторы радиочастот;
— импульсные измерительные генераторы.
Измерительные генераторы низкой (звуковой) частоты имеют синусоидальные колебания, частоту которых можно плавно изменять от десяти Гц до 20 кГц, а иногда до 200 кГц. Эти приборы относятся к группе генераторов сигналов и имеют индекс Г3. Их частота измеряется по шкале с точностью ±(0,02f ± 1) Гц. Выходное напряжение регулируется от долей вольта и измеряется с помощью выходного вольтметра с погрешностью 1 – 3 %. Уход частоты генератора за час работы составляет (0,003 – 0,004) f. Коэффициент гармоник колеблется в пределах 0,7 – 2%.
Основные требования к этим генераторам:
1) малые искажения синусоидальной формы кривой;
2) стабильность частоты.
Измерительные генераторы звуковых частот используются для получения частотных характеристик отдельных блоков, для питания измерительных установок (например, мостовых схем), измерения частоты и т. п.
Схема такого генератора состоит из задающего генератора переменной частоты, напряжение от которого поступает на буферный усилительный каскад, на который поступает также модулирующее напряжение. Измерительные генераторы часто выполняются так, чтобы можно было осуществить амплитудную модуляцию синусоидальным или импульсным напряжением. Для выполнения амплитудной модуляции синусоидальным напряжением применяют генераторы звуковой частоты, работающие на фиксирующих частотах (400 и 1000 Гц).
Для модуляции генератора радиочастоты импульсным напряжением используются импульсные генераторы.
На входе измерительного генератора применяют делитель выходного напряжения или мощности (аттенюатор), который служит для регулировки выходного напряжения или мощности и дает возможность уменьшить их величину до достаточно малых уровней.
Импульсные измерительные генераторы формируют импульсы различных форм (пилообразные, треугольные, прямоугольные, короткие импульсы с определенной длительностью паузы, прямоугольные импульсы, колиброванные по длительности и т. д.). Их индекс Г5-.
Импульсные генераторы используются для запуска и проверки импульсных электронных установок, для измерения временных характеристик, например, времени прохождения импульса, периода развертки осциллографа и т. д.
Промышленностью выпускаются также генераторы шумовых сигналов (Г2-) и генераторы специальных сигналов специальной формы (Г6-).
Измерительные генераторы обычно состоят из генератора с самовозбуждением – задающего генератора и буферного (выходного) усилителя мощности.
Буферный усилитель служит для того, чтобы исключить влияние присоединяемых к генератору различных внешних нагрузок и обеспечить необходимую мощность на этих нагрузках. Задающий генератор в этих условиях должен только генерировать колебания с заданной частотой, амплитудой и формой кривой, которые используются для возбуждения буферного усилителя мощности.
Задающий генератор – это усилитель с частотно-зависимой цепью положительной обратной связи. Коэффициент усиления усилителя, охваченного положительной обратной связью.
(1)
КОС – коэффициент усиления усилителя без обратной связи;
β – коэффициент ослабления (преобразования) цепи обратной связи.
Условие самовозбуждения определяется наличием положительной обратной связи и записывается в виде 
(2). Тогда 
, что указывает на возникновение автоколебания. Известно, что
Для выполнения условия (1) необходимо, чтобы
, n = 0, 1, 2,….. (3)
При выполнении условий самовозбуждения казалось бы возможны колебания с бесконечно большой амплитудой, однако нелинейность в системе приводит к тому, что устанавливаются колебания постоянной амплитуды.
Задающие генераторы по виду частотно-зависимой цепи обратной связи могут быть LC-генераторами и RC-генераторами.
В LC-генераторах цепь положительной обратной связи представлена резонансным контуром, у которого зависимость β(ω) имеет вид узкой резонансной кривой. И частота колебаний генератора ω0 определяется резонансной частотой этого контура и приближенно равна 
.
В RC-генераторах цепь положительной О. С. составлена из резисторов и конденсаторов и имеет слабо выраженные избирательные свойства. Поэтому генератор генерирует напряжение той частоты, для которой выполняется условие суммы фаз. RC-генераторы легко могут быть перестроены для генерирования звуковых частот в пределах 20 Гц ÷ 20 кГц и вплоть до 1,5 мГц. Однако для получения частот > 1 кГц более компактными оказываются LC-генераторы.
LC-генераторы. Для их построения чаще всего используются трехточечные схемы включения колебательного контура. Эквивалентная схема для этого случая представлена на рисунке. Так как лампа создает фазовый сдвиг, равный π, для выполнения условий (3) необходимо, чтобы сдвиг фаз между Uа-к и Uс-к был бы равен π. Это возможно только в том случае, если реактивные сопротивления Zа-к и Zс-к имеют один характер: либо емкостный, либо индуктивный. Сопротивление Zа-с для возникновения автоколебаний должен иметь характер, обратный сопротивлениям Zа-к и Zс-к. По виду сопротивлений Zс-к различают три вида О.С. в генераторах: трансформаторную, автотрансформаторную и емкостную.
RC-генераторы. Для создания генераторов напряжения в звуковом диапазоне (особенно при необходимости плавной регулировки в широких пределах) используются разнообразные RC-звенья, образующие частотно-зависимые цепи обратной связи. Получили распространение три разновидности схем RC-генераторов:
1) RC-генераторы, в цепи О.С. которых используется фазирующий четырехполюсник, состоящий из нескольких простых RC-звеньев;
2) RC-генераторы с мостовыми частотно-зависимыми цепями.
RC-генераторы с фазирующим четырехполюсником. Схем с фазирующим четырехполюсником множество, в том числе так называемые лестничные схемы типа:
В однокаскадном усилителе с нагрузкой в виде активного сопротивления фазовый сдвиг в одном каскаде равен π. Поэтому цепь О.С. должна создать сдвиг фаз, тоже равный π. С помощью одной RC-ячейки это осуществить невозможно, ибо она дает угол