Курсовая работа: Проектирование генератора высоких частот

Примеры: Г4-83, Г4-129, РГ4-14

Г5 — генераторы импульсов, воспроизводят последовательности прямоугольных импульсов, некоторые генераторы способны генерировать кодовые импульсные последовательности.

Примеры: Г5-54, Г5-80, Г5-89

Г6 — генераторы сигналов специальной формы, воспроизводят последовательности импульсов разной формы: треугольной, пилообразной, трапецеидальной и др.

Примеры: Г6-17, Г6-22, Г6-39

Г8 — генераторы качающейся частоты ;

ОГ — генераторы оптического диапазона

Примеры: ОГ-2-1, ОГ4-163, ОГ5-87

Генераторы отраслевого назначения — воспроизводят специальные сигналы, например, сложной формы или со сложными комбинированными методами модуляции, манипуляции; предназначены для проверки и настройки определенных видов радиоаппаратуры.

Основные нормируемые характеристики:

1. Диапазон воспроизводимых частот;

2. Точность установки частоты и ее нестабильность;

3. Диапазон установки выходных уровней (напряжения или мощности);

4. Точность установки выходного уровня, погрешность аттенюатора;

5. В зависимости от вида генератора могут быть дополнительные параметры — характеристики модуляции, временные характеристики импульсов и т.д.

2. ОБЗОР ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ГЕНЕРАЦИИ ЧАСТОТ

Определение установки частоты производят методом прямого измерения частоты электронно-счетным частотомером. Электронно-счетный частотомер должен обеспечивать измерение частоты генератора во всем диапазоне или в части диапазона устанавливаемых значений частоты.Структурная схема соединения приборов при измерении частоты представлена на (рис. 2.1).

1- выход основных импульсов, 2 – вход сигнала для измерения периода.

Рисунок 2.1 – Структурная схема соединения приборов при измерении частоты.

2.1 Резонансный метод

Состоит в настройке резонансной колебательной цепи, предварительно прокалиброванной по образцовому генератору и частотомеру, на измеряемую частоту и отсчитывание ее значения по шкале, связанной с элементом настройки. Метод применяется на частотах от 100 кГц до 100 ГГц [3].

Резонансный метод основывается на сравнении измеряемой частоты с частотой собственных колебаний колебательного контура или резонатора, которые предварительно градуируются. Приборы, измеряющие частоту резонансным методом, называют резонансными частотомерами. Эти простые приборы применяются в частотном диапазоне от сотен килогерц до сотен гигагерц. Обобщенная структурная схема резонансного частотомера представлена на рис.2.3.

Рисунок 2.3 – Обобщенная структурная схема резонансного частотомера.

Сигнал измеряемой частоты через элемент связи возбуждает колебательную систему. С помощью механизма настройки изменяется частота собственных колебаний колебательной системы. При равенстве измеряемой и собственной частот возникает резонанс-возрастание интенсивности колебаний в колебательной системе. Момент резонанса фиксируется с помощью индикатора резонанса, который связан с колебательной системой через элемент связи. По шкале отсчетного устройства отсчитывают значение измеряемой частоты.

Основным узлом резонансного частотомера является перестраиваемая по частоте колебательная система. На частотах до сотен мегагерц в качестве колебательной системы применяются резонансные контуры с сосредоточенными постоянными, на более высоких частотах вплоть до 1 ГГц – контуры с распределенными постоянными в виде отрезков коаксиальной или полосковой линии, на еще более высоких частотах применяются объемные резонаторы, на частоте свыше 30 ГГц – открытые резонаторы.

В качестве индикаторов резонанса применяется чаще всего полупроводниковый детектор с микроамперметром магнитоэлектрической системы. Однако в тех случаях, когда требуется измерить частоту последовательности радиоимпульсов большой скважности, применяют усилители напряжения видеоимпульсов. На рис. 2.4 приведена схема резонансного волномера с колебательной системой в виде контура с сосредоточенными параметрами L и C.

Рисунок 2.4 – Схема резонансного волномера с колебательной системой.

Измерительный контур имеет индуктивную связь с цепью источника колебаний и автотрансформаторную связь с индикатором. Индикатор фиксирует напряжение, снимаемое с части катушки L. Влияние входной и индикаторной цепей на измерительный контур может быть оценено введением в него вносимых реактивного и активного сопротивлений. Напряжение, поступающее на индикаторную цепь, можно выразить как