Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

менный уход для генераторов I, II, III классов соот­

пределах 0,5— 3%, и только у специальных генераторов (с хорошими фильтрами) этот коэффициент может быть уменьшен до сотых долей процента (генератор ГЗ-35

имеет/С=0,02ч-0,05%).

Соотношение максимальной и минимальной частот диапазона генератора (7макс//мть) носит название коэф­ фициента перекрытия. В поддиапазоне он обычно равен 10, а во всем диапазоне генератора, как правило, не пре­ вышает 10 000.

В качестве генераторов синусоидальных колебаний используют: а) генераторы основных колебаний с конту­

где Q — добротность контура, Практически контуры, применяемые в измерительных генераторах, имеют на­ столько большую добротность, что

і-щ т г

где L в генри, а С в фарадах. Из многих возможных схем задающих генераторов типа LC на рис. 8.1 пред­ ставлен принцип работы авто­ генератора (т. е. генератора с самовозбуждением) на тран­ зисторе с индуктивной связью

ри последовательным питанием (источник питания включен

пающего на вход вследствие обратной связи между вы­ ходом и входом, должна быть достаточна для преодо­ ления всех затуханий, которые претерпевает ток, воз­

150

пикающий в генераторе, — условие амплитуд; 2) фаза зтого напряжения обратной связи должна совпадать с фазой первоначально возникших колебаний, попадать с ними в такт—условие фаз.

трансформатора напряжение обратной связи, поступаю­ щее со вторичной обмотки трансформатора L r через кол­

и будет поддерживать колебания, способствуя возраста­ нию их амплитуды. Если эта поддержка достаточна, то амплитуда будет автоматически возрастать за счет энер­ гии питающего источника.

Однако напряжение этих колебаний поступает на ба­ зу через конденсатор C r. До возникновения колебаний смещения на базе практически не было. После же их появления под воздействием отрицательных полуволн пе­ ременного напряжения, поступающих на базу и отпи­ рающих транзистор р-п-р, создаются импульсы тока ба­ зы, которые заряжают конденсатор C r. В перерывах между этими импульсами конденсатор C r разряжается через сопротивление -R^, много большее, чем емкостное сопротивление конденсатора C r. В результате на сопро­ тивлении Rij создается с небольшими перерывами посто­ янное напряжение, которое служит напряжением авто­ матического смещения. По мере нарастания амплитуды колебаний это напряжение также растет и сдвигает ра­ бочую точку транзистора до тех пор, пока положение стабилизируется. Это произойдет, когда потери в цепи контура компенсируют воздействие положительной об­ ратной связи, и, таким образом, возникшие в контуре незатухающие колебания с установившейся амплитудой

и частотой f =1/2 тс V L C могут быть использованы для последующего усиления и подачи на выход. Попутно конденсатор Cr сглаживает пульсации напряжения сме­ щения, возникшего на сопротивлении Rn, а последнее, как нетрудно видеть, создает отрицательную обратную связь по постоянному току, чем способствует темпера­ турной стабилизации режима.

Регулировка частоты в таких генераторах осущест­ вляется либо переключением фиксированных значений

15!

частоты. Генератор на биениях содержит два высокоча­ стотных генератора класса LC, один с фиксированной частотой (fi) и другой— с переменной (f2). С выходных зажимов снимается 'напряжение разностной частоты (fi—h)- Так как для изменения разностной частоты во много раз достаточно изменить частоту одного из вч генераторов на несколько процентов, то относительно широкий диапазон генерируемых низких (разностных) частот может быть перекрыт одной регулировкой (на­ пример, емкости) в вч генераторе с переменной часто­ той.

Для всех измерительных генераторов обязательна до­ статочная стабильность частоты. Основные причины из­ менений частоты следующие:

а) изменения температуры ,(в частности, благодаря прогреванию генератора во время работы, поэтому реко­ мендуется пользоваться генератором через определен­ ное время после включения его питания);

б) изменения параметров элементов схем от вре­ мени;

в) изменения питающего напряжения;

г) изменения величины и характера нагрузочного со­ противления генератора.

Для уменьшения температурных изменений в схемах генераторов применяют элементы с температурной ком­ пенсацией и предусматривается определенное размеще­ ние деталей.

Для уменьшения изменений питающего напряжения включают стабилизаторы напряжения (газоразрядные, полупроводниковые, а иногда следящие, основанные на сравнении некоторого опорного напряжения и выход­ ного) .

Для уменьшения влияния нагрузочных сопротивле­ ний на работу генераторов в их схемах чаще всего пре­ дусматривают включение буферного усилительного кас­ када (рис. 8.2). После буферного каскада ставят обыч-

Рис. 8.2. Структурная схема генератора іLC с 'буферным каскад-ом

153

Ho регулятор выходного напряжения и двухтактный уси­ литель мощности.

Часто ;на выходе генератора устанавливается секцио­ нированный трансформатор, рассчитанный тіа включение

бираемое из условий восприятия им максимальной мощ­ ности от усилительного каскада; R n— сопротивление на­ грузки; п — коэффициент трансформации.

Иногда вторичную обмотку выходного трансформа­ тора просто шунтируют необходимым сопротивлением. Во многих случаях для получения часто требующегося сугубо низкоомного выходного сопротивления генерато­ ра, практически неизменного в широком диапазоне частот (Щ благодаря этому обеспечивающего достаточное постоянство выходного напряжения), в выходном уст­ ройстве генератора используют катодный или эмиттерный повторитель.

Контроль выходного напряжения генератора осуще­ ствляют вольтметром или измерителем уровня, включае­ мым, как правило, не к выходным зажимам генератора, а на выходе усилителя перед выходным устройством. В выходном устройстве часто ставят ослабитель в виде ка­ либрованного магазина затуханий, чем достигают необ­ ходимое расширение диапазона получаемых от генера­

154