Работа с измерителем АЧХ Х1-50

March 13, 2012 by admin Комментировать »

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.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты