Работа с измерителем АЧХ Х1-50

При всей привлекательности функциональных генераторов в роли НЧ и ВЧ ГКЧ они имеют ряд недостатков:

•          большинство функциональных генераторов имеют низкие максимальные частоты (даже с учетом возможности применения высших гармоник), не выходящие за пределы 30 МГц;

•          стабильность частоты низка для испытаний высоко избирательной ВЧ-аппара- туры, например кварцевых и LC-фильтров;

•     трудно получить малые калиброванные изменения частоты в ходе качания;

•     отсутствуют метки для точного измерения частоты.

Эти недостатки делают по-прежнему актуальной разработку и применение ВЧ- и СВЧ-измерителей АЧХ. К сожалению, достаточно доступные приборы этого класса на нашем рынке ныне отсутствуют (не считая описанного выше Х1-50 и узко специализированных приборов для настройки телевизоров). В связи с этим ограничимся описанием работы с прибором XI-50, который до сих пор популярен в службах сервиса и ремонта (особенно телевизоров) и среди опытных радиолюбителей. Это небольшой прибор с массой чуть больше 8 кг.

Варианты функциональных схем измерения АЧХ представлены на рис. 1.57. Схема рис. 1.57, а используется для проверки качества работы прибора. В ней сигнал с выхода напрямую подается на широкополосную низкоомную коаксиальную детекторную головку с германиевым диодом, а с ее выхода — на вход осциллографа прибора. На выходе формируются две в идеале параллельные линии — нулевого отчета и выхода детекторной головки. Линия нулевого уровня формируется при обратном ходе развертки путем блокирования выхода сигнала.

В общем случае (снятие АЧХ четырехполюсников — рис. 1.57, б) сигнал с выхода ГКЧ — дБ подается на исследуемое устройство, а с его выхода на детекторную головку. При необходимости сигнал можно ослабить в диапазоне уровней ослабления от 0 до 50 дБ. Обычно используется высокоомная детекторная головка. В случае исследования 75-омныхчетырехполюсников можно использовать более широкополосную низкоомную детекторную головку, выполненную в виде коаксиального переходника.

Схема рис. 1.57, в используется, если входное или выходное сопротивления исследуемых четырехполюсников отличается от 75 Ом (например, равно 50 Ом). В этом случае следует использовать прилагаемые к прибору коаксиальные переходники. Следует тщательно следить за согласованием входных и выходных цепей, поскольку при его отсутствии возможны очень сильные искажения АЧХ.

На рис. 1.58 показан вид части передней панели прибора Х1-50 с АЧХ широкополосного 50-мегагерцового усилителя (милливольтметра ВЗ-40). Надписи на рисунке поясняют назначение основных органов управления прибора и назначение деталей осциллограммы АЧХ.

Осциллограммы АЧХ, получаемые прибором Х1-50, нередко далеки от тех, которые обычно приводят в учебниках по радиотехнике и нуждаются в некоторой интерпретации. Во-первых, надо отметить, что прибор формирует нулевую линию отсчета (на рис. 1.58 она показана в нижней части экрана). Во-вторых, при работе в первом частотном поддиапазоне генерируемые частоты получаются в результате смешения частот от двух СВЧ-генераторов. Поэтому в левой части АЧХ отчетливо виден провал почти до нуля напряжения, соответствующий нулевой разностной частоте и зоне нечувствительности прибора (она составляет 300—400 кГц). В-третьих, на самой АЧХ можно наблюдать также частотные метки типа нулевых биений, создаваемые кварцевым генератором частотных меток. Эти метки могут иметь частоты 10 или 1 МГц. По ним (амплитуда регулируется ручкой метки МГц — на рис. 1.58 не видна) можно грубо отсчитывать частоты.

в)

Рис. 1.57. Основные функциональные схемы применения измерителя АЧХХ1-50: а — самоконтроль прибора,

б — снятие А ЧХсогласованных четырехполюсников, в — четырехполюсников с сопротивлением, отличным от 75 Ом

Рис. 1.58. Часть передней панели прибора Х1-50 с осциллограммой АЧХ

Прибор позволяет также формировать метки от внешнего генератора синусоидальных сигналов, сигнал которого подается на вход ВНЕШ. При этом формируется одна метка (впрочем, как показала практика, можно наблюдать и метки на гармониках внешнего генератора), что облегчает отсчет частоты в интересующих пользователя местах АЧХ. Для измерения частоты меток можно использовать встроенный в прибор цифровой частотомер. Возможно переключение полярности осциллографического входа и плавное и грубое (делителями 1:1, 1:10 и 1:100).

Применение прибора в качестве обычного простого осциллографа и генератора сеточного поля (выход ГЕНЕР.) в особых комментариях не нуждается. В ЗИП прибора имеется ряд насадок для изменения параметров входной цепи осциллографа и набор щупов, игл и петель. Диапазон частот осциллографа ограничен сотнями кГц, развертка только автоколебательная. На роль серьезного осциллографа прибор явно не претендует.

С применением Х1-50 есть ряд проблем. Малый размер экрана и отсутствие подсветки масштабной сети затрудняют фотографирование АЧХ. Точность отсчета (особенно уровня) невелика, так что прибор вряд ли сгодится для точных количественных измерений — скорее, он служит для качественного представления графика АЧХ достаточно широкополосных устройств диапазона ВЧ и СВЧ. Стабильность частоты генератора при частотах ниже 10 МГц явно не удовлетворительная. Малый уровень выходного сигнала (около 100 мВ) исключает применение кремниевых диодов в детекторных головках, и даже при применении германиевых диодов дает заметную нелинейность передаточной характеристики детектора — зависимости выходного постоянного напряжения от уровня входного синусоидального сигнала (выхода ГКЧ).

При использовании низкоомной (75 Ом) согласованной детекторной головки заметно уменьшается выходное напряжение ГКЧ, и АЧХ приходится рассматривать при максимальной чувствительности осциллографа. Немало проблем создает и довольно низкое входное сопротивление даже высокоомной детекторной головки (10 кОм, 2 пФ) и квадратичный (а не линейный) характер передаточной характеристики. Это затрудняет исследование высокодобротных резонансных цепей. Для этого пользователю может потребоваться изготовление простой, действительно высокоом- ной детекторной головки. Для ее питания можно использовать выход маломощного источника питания с регулировкой напряжения от 0 до -12 В, который есть на задней стенке прибора.

В целом надо отметить, что измеритель АЧХ XI-50 ориентирован на исследование достаточно широкополосныхустройств, например, трактов телевизионных приемников, видеоусилителей, СВЧ-цепей и т. д. Он (без дополнительных согласующих устройств) плохо подходит для исследования узкополосных и сравнительно низкочастотных устройств, например, радиоприемных или усилительных. Для такого исследования куда лучше применять функциональные генераторы в роли ГКЧ (см. главу 5). Применение Х1-50 для настройки телевизионных устройств довольно подробно описано в инструкции по эксплуатации этого прибора.

Источник: Дьяконов В. П.  Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. — М. : ДМК Пресс, 2009. — 384 е., ил.

• Предыдущая запись: Обобщенное спектральное представление сигналов
• Следующая запись: Генераторы синусоидальных сигналов

Похожие посты:

• ИНДИКАТОР ПОЛОЖЕНИЯ ДВЕРИ (0)
• ИНТЕРФЕЙС RS-232 C ПИТАНИЕМ OT КОМПЬЮТЕРА (0)
• CXЕMA ЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ (0)
• ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОК/НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ ЗАЗЕМЛЕННЫХ НАГРУЗОК (0)
• КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР C ПЕРЕСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ (0)
• КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР C ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (0)
• КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР C КОММУТАЦИЕЙ СИГНАЛА ПОСТОЯННОГО TOKA (0)