راسم الذبذبات الرقمي مع محلل الطيف MDO3052. MDO3012 راسم الذبذبات الرقمي مع محلل الطيف EMC والبيئة والسلامة

نموذج مصغر لذبذبة تخزين رقمية USB ثنائية القناة. صنع في شكل بادئة على جهاز الكمبيوتر. يربط عبر منفذ USB. يجذب التصميم الأصلي والخصائص التقنية الممتازة انتباه المتخصصين دائمًا.

• قناتان مستقلتان بعرض نطاق يصل إلى 100 ميجاهرتز
• كتابة عازلة تصل إلى 128 كيلوبايت لكل قناة (من تحديد المستخدم)
• طول التسجيل المسبق / اللاحق القابل للتحديد بشكل تعسفي
• حساسية عالية (من 10 ملي فولت / div)
• ضبط تلقائي لإشارات الإدخال
• أوضاع توقيت متقدمة
• مجموعة كبيرة من المؤشر والقياسات التلقائية
• القياسات الإحصائية والرسوم البيانية
• محلل الطيف (FFT)
• الفوسفور الرقمي
• إنذار
• اتصال بجهاز الكمبيوتر عبر USB 2.0
• في خارج التزامن الخارجي (متوافق - TTL)

مواصفات USB راسم الذبذبات

• معدل أخذ العينات 10 جيجا هرتز (وضع اصطرابي)
• معدل أخذ العينات 100 ميجا هرتز (الوقت الحقيقي)
• معامل الانحراف العمودي 10 مللي فولت / div ... 10 فولت / div بخطوات 1-2-5
• القرار 8 بت
• -3 نطاق التردد ديسيبل: 0 هرتز ... 100 ميجا هرتز (تيار مستمر) ، 1.2 هرتز ... 100 ميجا هرتز (تيار متردد)
• مقاومة المدخلات 1 MΩ أو 50 Ω
• الحد الأقصى لجهد الدخل: ± 50 فولت عند Rin = 1 MΩ ، ± 2.25 فولت عند Rin = 50 Ω
• الحد الأدنى لفترة تكرار الساعة 20 نانوثانية
• الحد الأدنى لعرض نبضة الساعة 10 نانوثانية
• معلمات إشارة الإدخال لتوفير تزامن ممتد على المدخلات "CH1" ، "CH2" (بالنسبة إلى نبضة مستطيلة): السعة - لا تقل عن
  20 مللي فولت ، المدة - لا تقل عن 50 نانوثانية ، فترة التكرار - لا تقل عن 50 نانوثانية
• نطاق عامل المسح 10 ns / div .... 0.1 s / div
• المعاير 1 كيلو هرتز ، 3 فولت pk-pk
• +5 فولت
• الوزن 0.19 كجم
• الأبعاد الكلية 150x85x32 ملم

برنامج AKTAKOM Oscilloscope Pro (مرفق مع الجهاز):

هدف:

تم تصميم التطبيق للتحكم الكامل في راسمات الذبذبات USB ACK-3106 و ACK-3116 و ASK-3002 و ASK-3102 و ASK-3202 ، والحصول على بيانات القياس من قناتين ومعالجتها وعرضها وحفظها على جهاز كمبيوتر.

فرص:

يوفر التطبيق الكشف عن قائمة الأدوات الافتراضية المتاحة للتشغيل وتجميعها ، والمتصلة بجهاز كمبيوتر محليًا (عبر واجهة USB) أو عبر شبكة Ethernet / الإنترنت ؛ تهيئة واختبار المثيل المحدد من راسم الذبذبات USB.

يوفر التطبيق التحكم في جميع المعلمات المتاحة لتكوين هذا النوع من المعدات (انظر وصف الأدوات المدعومة) وقراءة البيانات في إطار تلو الآخر (وضع الذبذبات) أو بطريقة مستمرة (وضع مسجل الرسم البياني). يتم عرض مخططات الذبذبات المجمعة على الرسوم البيانية الرئيسية والنظرة العامة ، ويمكن للمستخدم تحجيم الرسوم البيانية بشكل تعسفي ، ويمكن تخصيص نمط رسم الرسم البياني (النقاط ، والمقاطع ، والخطوط الرئيسية) ، كما أن أوضاع الثبات والفوسفور الرقمي متاحة للعرض. يتوفر مؤشرين وعشرة تسميات مخصصة للقياسات اليدوية وفقًا لجدول زمني ، ويتم عرض المواضع والفواصل الزمنية للمؤشرات والتسميات عدديًا في نافذة برنامج منفصلة.

يتم دعم كل من وضع راسم الذبذبات الرقمي مع الاستحواذ المتسلسل لأشكال الموجة المحدودة ووضع المسجل مع الاستحواذ المستمر وعرض البيانات إلى أجل غير مسمى.

يتيح لك التطبيق كتابة بيانات الشكل الموجي إلى الملفات في شكل بيانات رقمية (تنسيق بت عالمي AKTAKOM USB Lab). يمكن بعد ذلك إعادة تحميل ملفات البيانات الرقمية في التطبيق لعرضها وتحليلها.

باستخدام الأداة المساعدة ، يمكنك تحويل ملف البيانات لتتم قراءته بواسطة تطبيقات AKTAKOM USB Lab الأخرى بنفس تنسيق AKTAKOM USB Lab ، أو تحويل البيانات إلى تنسيق نص CSV ، والذي يمكن فتحه بعد ذلك بواسطة أي محرر نصوص أو معالج جداول بيانات. من الممكن حفظ صورة جاهزة للإشارات المستلمة على الرسم البياني في ملف بتنسيق BMP أو بتنسيقات متجه WMF أو EMF.

يتم دعم طباعة بيانات القياس أيضًا ، ويمكن إرسال الطباعة إلى طابعة أو إلى ملف رسومي.
للمعالجة والقياسات التلقائية ، تم تضمين وحدة التحليل في التطبيق.

تشتمل الميزات القياسية لوحدة تحليل منظار USB على:

• التصفية الرقمية (المرشحات متعددة الحدود والتراكمية والطيفية) ؛
• تحويلات الإشارات الرقمية (تضخيم / توهين الاتساع ، ضغط / توسيع مقياس الوقت ، انعكاس رأسي ، انعكاس أفقي ، إضافة ضوضاء) ؛
• وظائف رياضية مختلفة من الإشارات عن طريق القنوات (المجموع ، الاختلاف ، المنتج ، النسبة ، جذر متوسط ​​مربع القنوات ، المشتق ، تكامل القناة ، تكامل منتج القناة ، ارتباط القناة) ؛
• التنبيه ، الذي يراقب خرج الإشارة خارج حدود السعة المحددة (متوفر في وضع المسجل وفي وضع الذبذبات) ؛
• وظائف الفولتميتر ومقياس التردد ومقياس إزاحة الطور والمتكامل ؛
• القياس التلقائي لمعلمات النبض (السعة ، من الذروة إلى الذروة ، المسامير ، الوسيط ، المتوسط ​​، الانحراف المعياري ، التردد ، الفترة ، مدة النبض ، دورة العمل ، وقت الارتفاع ، وقت السقوط) ؛
• التحليل الطيفي (قسم قابل للتحديد من مخطط الذبذبات ، تحديد SOI ، المعلمات التوافقية الأساسية ، قياسات المؤشر على المخطط الطيفي ، النوافذ مدعومة: مستطيل ، مثلث ، هان ، هيمنج ، بلاكمان ، بلاكمان هاريس ، جاوس ، جيب التمام المخروطي ، مسطح ، أسي) وتوليف الإشارة.
• المعالجة الإحصائية لنتائج القياس (بالنسبة للمعلمة المختارة ، يتم تحديد المتوسط ​​، الحد الأدنى ، الحد الأقصى ، الانحراف المعياري ، يتم إنشاء رسم بياني لتوزيع الاحتمالات ، يتم تحديد الانحراف والتفرطح للتوزيع ، قياسات المؤشر على الرسم البياني) ؛
• حاسبة الصيغة
• محرر مضاهاة الإشارة.

يتيح التطبيق للمستخدم ضبط ألوان عناصر الرسم البياني يدويًا وسماكة خطوط الموجة ، أو تحميل هذه الإعدادات من ملفات نظام الألوان المحفوظة مسبقًا. يمكن أيضًا تهيئة الحجم والموضع والشفافية لجميع نوافذ التطبيق من قبل المستخدم. يمكن كتابة جميع إعدادات البرنامج في ملف تكوين ثم تحميلها.

أوضاع توقيت متقدمة

	الإطلاق الأمامي	عبور مستوى جهد معين في اتجاه معين
	الزناد الانتقال	صعود أو سقوط الوقت
	الزناد حسب المدة	حسب مدة النبض
	وقفة ابدأ	لا نبض خلال الوقت المحدد
	الزناد خلل	لنبض مدته أقل من فترة أخذ العينات
	إطلاق بواسطة rant	بواسطة سعة النبض
	تشغيل بالنافذة	عن طريق إخراج / دخول الإشارة إلى نافذة العتبة
	مشغل النمط المنطقي	وظيفة منطق القناة
	الزناد في الحالة المنطقية	الوظيفة المنطقية للقنوات المرتبطة بمزامنة النبضات
	إطلاق متتابع	الحدث B بعد الحدث A (عن طريق التأخير المحدد و / أو عدد الأحداث)

• الحد الأدنى لقيمة الفترة الزمنية المقاسة: خمس فترات أخذ عينات على الأقل مع فاصل تكرار ، وكذلك خمس فترات أخذ عينات على الأقل.
• الحد الأقصى لقيمة الفترة الزمنية المقاسة: لا تزيد عن 65535 فترة أخذ عينات.
• مع أنواع المشغلات المتسلسلة ، يمكن أن تكون مصادر الأحداث A و B عبارة عن قنوات A و B ومدخلات خارجية. شروط الزناد للأنواع المتسلسلة هي حواف إشارات الأحداث A ، B. عدد تكرار الأحداث B ، A: من 1 إلى 255.

فرص

• يسمح خيار أوضاع توقيت الزناد المتقدمة باستخدام الأداة كجهاز تشغيل "ذكي". عند إخراج الموصل X1 ، وفقًا للشروط المحددة ، يمكنك استقبال إشارة تشغيل مستوى TTL لأي جهاز آخر بواسطة إشارة أو إشارات خارجية (عن طريق المدخلات "CH 1" و / أو "CH 2").

المعدات القياسية

• راسم USB
• كتيب
• برمجة
  • برنامج AOP Aktakom Oscilloscope Pro Virtual Oscilloscope
  • AUNLibUSB 1.2.6.0 Driver for USB Lab Virtual Instruments

لا يحتوي البرنامج الموجود في التسليم القياسي على وسيط فعلي ويمكن تنزيله على موقع الويب في قسم "" بعد شراء الجهاز وتسجيله ، مع الإشارة إلى الرقم التسلسلي الخاص به.

لتنزيل البرنامج ، انقر فوق الزر "تنزيل" أو انتقل إلى "

إن راسم الذبذبات المركب من سلسلة MDO3000 هو أداة يمكن أن تكون مفيدة للغاية في تصميم وتصحيح الأنظمة الإلكترونية المعقدة الحديثة. يجمع راسم الذبذبات هذا بين 6 أدوات: محلل طيف وشكل موجة تعسفي ومولد وظيفة قياسية ومحلل منطقي ومحلل بروتوكول وعداد رقمي للجهد والتردد. يمكن تخصيص راسم الذبذبات من سلسلة MDO3000 وترقيته. يمكنك إضافة ميزات وتحديد الميزات التي تحتاجها الآن أو قد تحتاجها لاحقًا.
تتميز راسمات الذبذبات من سلسلة MDO3000 بشاشة عريضة مقاس 9 بوصات (229 مم) بدقة عالية (800 × 480 WVGA) للدراسة التفصيلية للأشكال الموجية المعقدة.

الخصائص التقنية الرئيسية
راسم الذبذبات
نماذج مع 2 و 4 قنوات تناظرية
نماذج عرض النطاق الترددي 1 جيجاهرتز و 500 ميجاهرتز و 350 ميجاهرتز و 200 ميجاهرتز و 100 ميجاهرتز
يمكن تمديد النطاق الترددي (حتى 1 جيجاهرتز)
معدل العينة يصل إلى 5 GS / s
سجل بطول 10 M نقاط في جميع القنوات
أقصى معدل لالتقاط الإشارة> 280000 شكل موجة في الثانية
مجسات الجهد السلبي القياسية بسعة إدخال 3.9 pF و 1 جيجاهرتز أو 500 ميجاهرتز أو عرض نطاق تناظري 250 ميجاهرتز

محلل الطيف
نطاق الترددات
القياسي: 9 كيلو هرتز لعرض نطاق راسم الذبذبات العلوي
الخيار: 9 كيلو هرتز إلى 3 جيجا هرتز
عرض نطاق اكتساب فائق الاتساع يصل إلى 3 جيجاهرتز

الشكل الموجي التعسفي وتوليد الوظيفة القياسية (اختياري)
13 شكل موجة محددة مسبقًا
توليد إشارة 50 ميجا هرتز
طول قياسي 128000 نقطة
معدل أخذ عينات مولد الشكل الموجي التعسفي 250 مللي أمبير / ثانية

محلل منطقي (اختياري)
16 قناة رقمية
سجل طول 10M نقطة على جميع القنوات
دقة الوقت 121.2 ps

محلل البروتوكول (اختياري)
معايير الناقل التسلسلي المدعومة: I2C و SPI و RS-232/422/485 / UART و USB 2.0 و CAN و LIN و FlexRay و MIL-STD-1553 والحافلات الصوتية

الفولتميتر الرقمي (مجاني مع تسجيل الجهاز)
قياسات RMS تيار متردد ونشرها. الجهد ، RMS تيار متردد جهد التيار المستمر بدقة 4 أرقام
قياسات التردد بدقة 5 أرقام

الميزات والفوائد
يتيح لك الحصول على الإشارات عالية السرعة في وضع FastAcq ™ العثور بسرعة على الحالات الشاذة الدقيقة للإشارة
تعمل لوحة التحكم Wave Inspector® على تسهيل التنقل وأتمتة البحث عن بيانات الشكل الموجي
33 قياسًا آليًا ورسمًا بيانيًا للإشارة لتحليل الإشارة بشكل مبسط
تدعم TekVPI® Probe Interface المجسات النشطة والتفاضلية والحالية مع النطاق التلقائي واختيار الوحدة
شاشة ملونة عريضة 9 بوصة (229 مم)
صغر الحجم والوزن - فقط بعمق 147 مم ويزن 4.2 كجم

تحليل الطيف
أدوات تحكم مخصصة باللوحة الأمامية للمهام الأكثر شيوعًا
علامات الذروة التلقائية لتحديد تردد واتساع قمم الطيف
علامات يدوية لقياس معلمات الإشارة خارج الذروة
أنواع التتبع المستخدمة: عادي ، متوسط ​​، حد أقصى ، الاحتفاظ بحد أدنى
يعمل وضع عرض Spectrogram على تسهيل التحكم البصري وتحليل الأحداث المتغيرة ببطء
القياسات الآلية: قياس قوة الإشارة في القناة ، وعامل عزل القنوات المجاورة من حيث القدرة وعرض النطاق المشغول

توليد أشكال موجية عشوائية ووظائف قياسية
توليد إشارة مُعد مسبقًا لمحاكاة سريعة للأجهزة في تطوير النظام
التقاط الإشارات من المدخلات التناظرية أو الرقمية ، ونقل الإشارات الملتقطة إلى الذاكرة لتحريرها ، وإخراج الإشارات المحررة
إضافة ضوضاء إلى أي إشارة للاختبار في ظل ظروف معاكسة

تطوير واختبار أنظمة الإشارات المختلطة
التشغيل التلقائي وفك التشفير والبحث عن إشارات الحافلات المتوازية
مشغل متعدد القنوات عند الإعداد ووقت الانتظار
يوفر وضع الالتقاط عالي السرعة MagniVu ™ دقة زمنية تبلغ 121.2 ps للقنوات الرقمية

تحليل البروتوكول
قم بتشغيل وفك التشفير والبحث تلقائيًا عن محتويات أكثر معايير الناقل التسلسلي شيوعًا لتطوير الأنظمة المضمنة.
تصدير جداول فك التشفير المستخدمة في توثيق النتائج

الفولتميتر الرقمي وعداد التردد
فحص بصري سريع للجهد المقاس وقيم التردد
تمثيل رسومي لمعلومات ثبات القياس

إمكانية التجديد الكامل
أضف وظائف ، وقم بزيادة عرض النطاق الترددي لجهاز راسم الذبذبات أو عرض النطاق الترددي لمحلل الطيف بما يتناسب مع متطلباتك أو ميزانيتك.

برامج إضافية
تحليل امدادات الطاقة
الحد من المراقبة واختبار القناع

SoundCard Oszilloscope - برنامج يحول الكمبيوتر إلى راسم ذبذبات ثنائي القناة ، ومولد بتردد منخفض ثنائي القناة ومحلل طيف

يوم جيد هواة الراديو الأعزاء!
يعرف كل هواة راديو أنه من أجل إنشاء أجهزة راديو هواة أكثر أو أقل تعقيدًا ، من الضروري أن يكون لديك ليس فقط مقياس متعدد تحت تصرفك. اليوم ، يمكنك شراء أي جهاز تقريبًا في متاجرنا ، ولكن - هناك واحد "لكن" - لا تقل تكلفة الجودة اللائقة لأي جهاز عن عدة عشرات الآلاف من روبلاتنا ، وليس سراً أن هذا بالنسبة لمعظم الروس الكثير من المال ، وبالتالي فإن هذه الأجهزة غير متوفرة على الإطلاق ، أو يشتري هواة الراديو الأجهزة التي تم استخدامها لفترة طويلة.
اليوم في الموقع ، سنحاول تجهيز مختبر راديو الهواة بأجهزة افتراضية مجانية -راسم الذبذبات الرقمي ثنائي القناة, مولد تردد صوتي ثنائي القناة, محلل الطيف. العيب الوحيد لهذه الأجهزة هو أنها تعمل جميعها فقط في نطاق التردد من 1 هرتز إلى 20000 هرتز. قدم الموقع بالفعل وصفًا لبرنامج راديو هواة مشابه:“ “ - برنامج يحول الكمبيوتر المنزلي إلى راسم الذبذبات.
أود اليوم أن ألفت انتباهكم إلى برنامج آخر - "SoundCard راسم الذبذبات". جذبني هذا البرنامج بخصائص جيدة وتصميم مدروس وسهولة الدراسة والعمل فيه. هذا البرنامج باللغة الإنجليزية ، ولا توجد ترجمة روسية. لكني لا أرى أن هذا عيب. أولاً ، من السهل جدًا معرفة كيفية العمل في البرنامج ، وسترى ذلك بنفسك ، وثانيًا ، يومًا ما ستحصل على أجهزة جيدة (ولديهم جميع الرموز باللغة الإنجليزية ، على الرغم من أنهم هم أنفسهم صينيون) وعلى الفور و بسهولة تعتاد عليهم.

تم تطوير البرنامج بواسطة C. Zeitnitz وهو مجاني ، ولكن للاستخدام الخاص فقط. تبلغ تكلفة ترخيص البرنامج حوالي 1500 روبل ، وهناك أيضًا ما يسمى بـ "الترخيص الخاص" الذي يكلف حوالي 400 روبل ، ولكن هذا يشبه إلى حد كبير التبرع للمؤلف لمزيد من تحسين البرنامج. بالطبع ، سنستخدم الإصدار المجاني من البرنامج ، والذي يختلف فقط في أنه في كل مرة يتم تشغيله ، تظهر نافذة بها عرض لشراء ترخيص.

تنزيل البرنامج (أحدث إصدار اعتبارًا من ديسمبر 2012):

(28.1 ميجابايت ، 52914 نقرة)

أولاً ، دعنا نفهم "المفاهيم":
راسم الذبذبات- جهاز مصمم للبحث والمراقبة وقياس السعة والفترات الزمنية.
يتم تصنيف راسمات الذبذبات:
♦ وفقًا لغرض وطريقة إخراج المعلومات:
- راسمات الذبذبات مع مسح دوري لرصد الإشارات على الشاشة (يطلق عليها في الغرب راسم الذبذبات)
- راسمات الذبذبات ذات المسح المستمر لتسجيل منحنى إشارة على شريط فوتوغرافي (يسمى مخطط الذبذبات في الغرب)
♦ حسب طريقة معالجة إشارة الدخل:
- التناظرية
- رقمي

يعمل البرنامج في بيئة لا تقل عن W2000 ويتضمن:
- راسم ذبذبات ثنائي القناة بعرض نطاق (اعتمادًا على بطاقة الصوت) لا يقل عن 20 إلى 20000 هرتز ؛
- مولد إشارة ثنائي القناة (بتردد مماثل متولد) ؛
- محلل الطيف
- ومن الممكن أيضًا تسجيل إشارة صوتية لدراستها لاحقًا

يحتوي كل برنامج من هذه البرامج على ميزات إضافية سننظر إليها أثناء استكشافها.

سنبدأ مع Signalgenerator:

مولد الإشارة ، كما قلت ، ثنائي القناة - القناة 1 والقناة 2.
ضع في اعتبارك الغرض من المفاتيح والنوافذ الرئيسية:
1 – أزرار لتشغيل المولدات.
2 – نافذة إعداد الموجي الناتج:
شرط- جيبي
مثلث- مثلث
ميدان- مستطيلي
مسننة- مسننة
الضوضاء البيضاء- الضوضاء البيضاء
3 – منظمات سعة إشارة الخرج (الحد الأقصى - 1 فولت) ؛
4 – مقابض ضبط التردد (يمكن ضبط التردد المطلوب يدويًا في الصناديق الموجودة أسفل المقابض). على الرغم من أن الحد الأقصى للتردد على المنظمين هو 10 كيلو هرتز ، إلا أنه يمكن إدخال أي تردد مسموح به في النوافذ السفلية (اعتمادًا على بطاقة الصوت) ؛
5 – نوافذ لضبط التردد يدويًا ؛
6 – تشغيل وضع "Sweep-generator". في هذا الوضع ، يتغير تردد خرج المولد بشكل دوري من القيمة الدنيا المحددة في المربعات "5" إلى القيمة القصوى المحددة في مربعات "Fend" خلال الوقت المحدد في مربعات "الوقت". يمكن تمكين هذا الوضع إما لأي قناة واحدة أو لقناتين في وقت واحد ؛
7 – نوافذ لتعيين تردد النهاية ووقت وضع المسح ؛
8 – توصيل برمجيات خرج قناة المولد بقناة الإدخال الأولى أو الثانية من راسم الذبذبات ؛
9 - ضبط فرق الطور بين الإشارات من القناتين الأولى والثانية للمولد.
10 -فيضبط دورة عمل الإشارة (صالحة فقط للإشارة المستطيلة).

الآن دعونا نلقي نظرة على الذبذبات نفسها:

1 – السعة - تعديل حساسية القناة العمودية
2 – مزامنة- يسمح (عن طريق التحقق أو إلغاء التحديد) بإجراء ضبط منفصل أو متزامن لقناتين من حيث اتساع الإشارة
3, 4 – يسمح لك بنشر الإشارات على طول ارتفاع الشاشة لملاحظتهم الفردية
5 – إعداد وقت المسح (من 1 مللي ثانية إلى 10 ثوانٍ ، بينما ثانية واحدة هي 1000 مللي ثانية)
6 – بدء توقفعملية الذبذبات. عند التوقف ، تحفظ الشاشة الحالة الحالية للإشارات وزر حفظ ( 16 ) يسمح لك بحفظ الحالة الحالية على الكمبيوتر في شكل 3 ملفات (بيانات نصية للإشارة قيد الدراسة ، وصورة بالأبيض والأسود وصورة ملونة للصورة من شاشة راسم الذبذبات في لحظة التوقف)
7 – اثار- جهاز برمجي يؤخر بدء المسح حتى يتم استيفاء شروط معينة ويعمل على الحصول على صورة ثابتة على شاشة راسم الذبذبات. هناك 4 أوضاع:
– تشغيل / إيقاف. عند إيقاف تشغيل المشغل ، ستبدو الصورة على الشاشة "قيد التشغيل" أو حتى "ملطخة".
– نظام آلي. البرنامج نفسه يختار الوضع (عادي أو فردي).
– الوضع العادي. في هذا الوضع ، يتم إجراء مسح مستمر للإشارة قيد الدراسة.
– وضع فردي. في هذا الوضع ، يتم إجراء مسح إشارة لمرة واحدة (بفاصل زمني محدد بواسطة التحكم في الوقت).
8 – اختيار القناة النشطة
9 – حافة- نوع الزناد:
- ارتفاع- على طول مقدمة الإشارة المدروسة
– هبوط- بانخفاض الإشارة قيد الدراسة
10 – الاصلاح التلقائي- الإعداد التلقائي لوقت المسح ، وحساسية قناة الانحراف العمودي Amplitude ، وكذلك الصورة يتم إجبارها على مركز الشاشة.
11 -وضع القناة- يحدد كيفية عرض الإشارات على شاشة راسم الذبذبات:
– غير مرتبطة- إخراج منفصل لإشارتين على الشاشة
- CH1 + CH2- خرج مجموع إشارتين
– CH1 - CH2- خرج فرق إشارتين
– CH1 * CH2- خرج ناتج إشارتين
12 و 13 – اختيار عرض القنوات على الشاشة (أو أي من القناتين أو الاثنتين في وقت واحد ، يتم عرض القيمة بجوار السعة)
14 – قناة 1 خرج الموجي
15 – قناة 2 خرج الموجي
16 – مرت بالفعل - تسجيل إشارة إلى جهاز كمبيوتر في وضع توقف الذبذبات
17 – مقياس الوقت (لدينا منظم زمنيقف عند 10 مللي ثانية ، لذلك يتم عرض المقياس من 0 إلى 10 مللي ثانية)
18 – حالة- يعرض الحالة الحالية للمشغل ويسمح لك أيضًا بعرض البيانات التالية على الشاشة:
- هرتز وفولت- عرض تردد الجهد الحالي للإشارة قيد الدراسة
– المؤشر- إدراج مؤشرات رأسية وأفقية لقياس معلمات الإشارة قيد الدراسة
– سجل لملء- التسجيل ثانية تلو الثانية لمعلمات الإشارة قيد الدراسة.

عمل قياسات على الذبذبات

أولاً ، لنقم بإعداد مولد الإشارة:

1. قم بتشغيل القناة 1 والقناة 2 (تضيء مثلثات خضراء)
2. ضبط إشارات الخرج - جيبية ومستطيلة
3. اضبط اتساع إشارات الخرج على 0.5 (يولد المولد إشارات بسعة قصوى تبلغ 1 فولت ، ويعني 0.5 نطاق إشارة يبلغ 0.5 فولت)
4. ضبط الترددات على 50 هرتز
5. التبديل إلى وضع الذبذبات

قياس سعة الإشارة:

1. زر تحت النقش قياساختر الوضع هرتز وفولت، ضع علامة على التسميات التردد والجهد. في الوقت نفسه ، تظهر الترددات الحالية لكل من الإشارتين (حوالي 50 هرتز) فوقنا ، وهو اتساع الإشارة الإجمالية vp-pوالجهد إشارة فعالة فيف.
2. زر تحت النقش قياساختر الوضع المؤشراتوحدد المربع الجهد االكهربى. في هذه الحالة ، لدينا خطان أفقيان ، وفي الجزء السفلي من النقش ، يوضح سعة المكونين الموجب والسالب للإشارة ( لكن) ، وكذلك النطاق الإجمالي لسعة الإشارة ( د).
3. نضع الخطوط الأفقية في الموضع الذي نحتاجه بالنسبة للإشارة ، وسوف نتلقى على الشاشة بيانات عن اتساعها:

قياس الفترات الزمنية:

نقوم بتنفيذ نفس العمليات الخاصة بقياس اتساع الإشارات ، باستثناء - في الوضع المؤشراتضع علامة على الملصق زمن. نتيجة لذلك ، بدلاً من الخطوط الأفقية ، سنحصل على خطين عموديين ، وسيتم عرض أسفل الفاصل الزمني بين الخطين الرأسيين وتردد الإشارة الحالية في هذه الفترة الزمنية:

تحديد تردد واتساع الإشارة

في حالتنا ، ليست هناك حاجة لحساب تردد وسعة الإشارة على وجه التحديد - يتم عرض كل شيء على شاشة راسم الذبذبات. ولكن إذا كان عليك استخدام راسم الذبذبات التناظري لأول مرة في حياتك ولا تعرف كيفية تحديد تردد وسعة الإشارة ، فسننظر أيضًا في هذه المشكلة للأغراض التعليمية.

نترك إعدادات المولد كما كانت ، باستثناء ضبط سعة الإشارة على 1.0 ، وضبط إعدادات الذبذبات كما في الصورة:

قمنا بتعيين التحكم في سعة الإشارة على 100 مللي فولت ، والتحكم في وقت المسح على 50 مللي ثانية ، ونحصل على صورة على الشاشة كما في الأعلى.

مبدأ تحديد سعة الإشارة:
منظم السعةنحن في الموقف 100 ملي فولت، مما يعني أن التقسيم الرأسي للشبكة على شاشة راسم الذبذبات هو 100 مللي فولت. نحسب عدد الأقسام من أسفل الإشارة إلى الأعلى (نحصل على 10 أقسام) ونضرب في سعر قسم واحد - 10 * 100 = 1000 ملي فولت = 1 فولت، مما يعني أن سعة الإشارة التي لدينا من الأعلى إلى الأسفل هي 1 فولت. بنفس الطريقة ، يمكنك قياس اتساع الإشارة في أي جزء من شكل الموجة.

تحديد الخصائص الزمنية للإشارة:
منظم زمننحن في الموقف 50 مللي ثانية. عدد أقسام مقياس الذبذبات أفقيًا هو 10 (في هذه الحالة ، لدينا 10 أقسام على الشاشة) ، نقسم 50 على 10 ونحصل على 5 ، مما يعني أن سعر القسمة الواحدة سيكون 5 مللي ثانية. نختار قسم شكل موجة الإشارة الذي نحتاجه وننظر في عدد الأقسام التي تناسبها (في حالتنا ، 4 أقسام). اضرب سعر القسمة 1 في عدد الأقسام 5*4=20 وتحديد أن فترة الإشارة في المنطقة قيد الدراسة هي 20 مللي ثانية.

تحديد تردد الإشارة.
يتم تحديد تردد الإشارة المدروسة بواسطة الصيغة المعتادة. نحن نعلم أن إحدى فترات إشارتنا هي 20 مللي ثانية، يبقى معرفة عدد الفترات في ثانية واحدة - 1 ثانية / 20 ميلي ثانية = 1000/20 = 50 هرتز.

محلل الطيف

محلل الطيف- جهاز لرصد وقياس التوزيع النسبي لطاقة التذبذبات الكهربائية (الكهرومغناطيسية) في النطاق الترددي.
محلل طيف التردد المنخفض(كما في حالتنا) مصمم للعمل في نطاق التردد الصوتي ويستخدم ، على سبيل المثال ، لتحديد استجابة التردد للأجهزة المختلفة ، في دراسة خصائص الضوضاء ، وضبط معدات الراديو المختلفة. على وجه التحديد ، يمكننا تحديد استجابة التردد لمضخم تردد الصوت المجمع ، وضبط المرشحات المختلفة ، إلخ.
لا يوجد شيء معقد في العمل مع محلل الطيف ، فيما يلي سأقدم الغرض من إعداداته الرئيسية ، وستكتشف أنت بنفسك ، من خلال التجربة ، كيفية التعامل معه بسهولة.

هذا ما يبدو عليه محلل الطيف في برنامجنا:

ما هو هنا - ماذا:

1. عرض مقياس محلل الشاشة عموديا
2. اختيار القنوات المعروضة من مولد التردد ونوع العرض
3. عمل جزء من المحلل
4. زر لتسجيل الحالة الحالية لشكل الموجة عند التوقف
5. وضع توسيع مجال العمل
6. تبديل المقياس الأفقي (مقياس التردد) من الخطي إلى اللوغاريتمي
7. تردد الإشارة الحالية عندما يكون المولد في وضع المسح
8. التردد الحالي في موضع المؤشر
9. مؤشر التوافقيات إشارة
10. ضبط مرشح الإشارات حسب التردد

مشاهدة شخصيات Lissajous

شخصيات ليساجوس- المسارات المغلقة مرسومة بنقطة تؤدي في نفس الوقت تذبذبين متناسقين في اتجاهين متعامدين بشكل متبادل. يعتمد شكل الأشكال على العلاقة بين الفترات (الترددات) والمراحل والسعات لكل من التذبذبات.

إذا تم تطبيقه على المدخلات " X" و " ص»إشارات راسم الذبذبات للترددات القريبة ، ثم يمكنك مشاهدة أرقام ليساجوس على الشاشة. تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع لمقارنة ترددات مصدرين للإشارة ولضبط مصدر على تردد مصدر آخر. عندما تكون الترددات قريبة ، ولكنها لا تساوي بعضها البعض ، يدور الشكل الموجود على الشاشة ، وتكون فترة دورة الدوران هي مقلوب فرق التردد ، على سبيل المثال ، تكون فترة الدوران 2 ثانية - الفرق في ترددات الإشارات 0.5 هرتز. إذا كانت الترددات متساوية ، فإن الشكل يتجمد بلا حراك ، في أي مرحلة ، ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، بسبب عدم استقرار الإشارة على المدى القصير ، فإن الرقم على شاشة الذبذبات عادة ما يرتعش قليلاً. يمكنك استخدام للمقارنة ليس فقط نفس الترددات ، ولكن أيضًا تلك ذات النسبة المتعددة ، على سبيل المثال ، إذا كان المصدر المثالي يمكنه إنتاج تردد 5 ميجا هرتز فقط ، والمصدر القابل للضبط - 2.5 ميجا هرتز.

لست متأكدًا من أن وظيفة البرنامج هذه ستكون مفيدة لك ، ولكن إذا احتجت إليها فجأة ، فأعتقد أنه يمكنك بسهولة اكتشاف هذه الوظيفة بنفسك.

وظيفة تسجيل إشارة الصوت

لقد قلت بالفعل أن البرنامج يسمح لك بتسجيل أي إشارة صوتية على جهاز كمبيوتر لغرض مزيد من الدراسة. وظيفة تسجيل الإشارة ليست صعبة ويمكنك بسهولة معرفة كيفية القيام بذلك:

برنامج "راسم الذبذبات الحاسوبية"

تُستخدم راسمات الذبذبات الرقمية لتحليل الإشارات في المجال الزمني ، بينما يقوم محللو الطيف بذلك في مجال التردد. ومع ذلك ، في ممارسة البحث والاختبار لدارات وأجهزة ومكونات الراديو ، غالبًا ما تنشأ مشاكل خاصة ، والتي يمكن استخدام بعض الأجهزة مع المولدات الرقمية للإشارات المختلفة. تقارن المقالة قدرات هذه الأجهزة في بناء خصائص السعة والتردد (AFC) للمكونات وتقدم أمثلة على العمل معها. يتم عرض إمكانية بناء استجابة التردد في نطاق تردد واسع (من دون سرعة الصوت إلى الميكروويف) مع نطاق ديناميكي كبير من حيث المستوى.

المخطط الرئيسي لإزالة استجابة التردد

تعد الاستجابة الترددية خاصية مهمة للعديد من الأقطاب والمكونات الأربعة (المرشحات ، الرنانات ، المضخمات ، إلخ). إنه يمثل معامل كسب DUT مقابل التردد. في الوقت الحالي ، تلقت فئة جديدة من الأجهزة تطويرًا مكثفًا - محللات شبكة المتجهات ، والتي تسمح لك بقياس استجابة التردد في شكل معقد أو كوحدة نمطية لمعامل النقل وتحول الطور من التردد. ومع ذلك ، فهذه أجهزة باهظة الثمن ونادرة.

أرز. واحد.مخطط وظيفي لمنشئ استجابة التردد على أساس GKCh ومؤشر الذبذبات

في كثير من الحالات ، يكفي تمامًا استخدام أدوات إنشاء استجابة التردد القياسي ، على سبيل المثال ، بناءً على مولد تردد مجنح (SFC) ، وكاشف ، ومؤشر راسم الذبذبات (الشكل 1). يوفر مولد التردد المسحوب إشارة اختبار جيبية يكون ترددها متناسبًا مع مستوى جهد التعديل أو لوغاريتمه. يتم أيضًا تغذية إشارة سن المنشار المعدلة إلى مدخل القناة الأفقية ، ويتم تغذية الإشارة من خرج الجهاز قيد الاختبار (4 قطب) من خلال الكاشف إلى إدخال القناة الرأسية لجهاز المؤشر (راسم الذبذبات) . نتيجة لذلك ، يتم اختبار الجهاز قيد الاختبار بشكل تسلسلي بإشارة جيبية بتردد متغير بسلاسة ، ويتم رسم رسم بياني لاستجابة التردد للجهاز قيد الاختبار على شاشته. حتى وقت قريب ، كانت عدادات استجابة التردد التي تعمل في نطاق تردد واسع أجهزة معقدة وضخمة وثقيلة ومكلفة. على سبيل المثال ، مقاييس استجابة التردد السوفياتي Kh1-40 ، Kh1-46 ، Kh1-56 مع مدى تردد من 20 هرتز إلى 1 و 0.2 و 0.2 ميجا هرتز على التوالي ، تزن 35 و 42 و 44 كجم ، و Kh1-43 متر مع نطاق ترددات من 0.5 ميجا هرتز إلى 1.25 جيجا هرتز حتى يزن 47 كجم. كان استقرار ترددها منخفضًا ، وأحيانًا منخفض جدًا.

من المعلمات المهمة لعدادات استجابة التردد النطاق الديناميكي من حيث المستوى - الفرق بين المستوى الأقصى لقراءة استجابة التردد ومتوسط ​​مستوى مسار الضوضاء. بمقياس خطي من حيث المستوى (العمودي) للأجهزة المذكورة ، يقع في نطاق 14-24 ديسيبل ، أي أنه صغير ، وفقط مع المقياس اللوغاريتمي يصل إلى 40 ديسيبل وما فوق. يعد الحصول على نطاق ديناميكي عالٍ عند إزالة استجابة التردد أحد أهداف هذه المقالة.

مكّن الانتقال إلى قاعدة عنصر إلكتروني دقيق واستخدام توليف التردد الرقمي المباشر من إنشاء جيل جديد من المولدات بأعلى استقرار للتردد وضبطه من الألف من هرتز إلى عدة جيجاهيرتز (وأحيانًا عشرات الجيجاهيرتز). كقاعدة عامة ، هذه أجهزة صغيرة الحجم ذات وزن معتدل ، ولديها الكثير من القواسم المشتركة في واجهة المستخدم وفي الإعدادات الأساسية (على سبيل المثال ، التردد والمستوى).

إزالة استجابة التردد بواسطة الذبذبات بدون استخدام كاشف

أحد العوائق التي تحول دون الحصول على استجابات تردد دقيقة لمكونات مختلفة ونطاق ديناميكي كبير هو استخدام الكاشف. لسوء الحظ ، فإن الثنائيات شبه الموصلة ، التي يتم على أساسها بناء أجهزة الكشف ، لها خاصية التيار غير الخطي بشكل حاد مع عتبة عند مستوى جهد كسور فولت. نتيجة لذلك ، توجد منطقة ميتة من أجهزة الكشف في منطقة الفولتية المنخفضة والتشوهات الكبيرة عند متوسط ​​مستوى إشارة يبلغ بضعة فولتات. هذا يؤدي إلى انخفاض كبير في النطاق الديناميكي لبناة استجابة التردد. في بعض الحالات ، على سبيل المثال ، عند ترددات أعلى من عشرات ميغا هرتز ، تكون سرعة الثنائيات غير كافية أيضًا.

يتم التخلص من أوجه القصور هذه بشكل أساسي عن طريق إزالة الكاشف ورسم استجابة التردد في شكل اعتماد على مستوى مخطط الذبذبات لإشارة RF الجيبية على ترددها. في هذه الحالة ، يجب أن يكون راسم الذبذبات عالي التردد بما يكفي لعرض الإشارة مباشرة من خرج الجهاز قيد الاختبار. عند الحد الأقصى لتكرار فحص الذبذبات ، عادةً ما يتم ضبط الانخفاض في استجابة التردد عند -3 ديسيبل (أو 0.7 من المستوى عند الترددات المنخفضة). مثل هذا الانخفاض في استجابة التردد (في بعض الأحيان يكون ارتفاعه ممكنًا أيضًا) يؤدي إلى حدوث خطأ كبير غير مقبول. من أجل أن يكون غير ذي أهمية (عند مستوى 0.5-1 ديسيبل) ، يجب أن يكون تردد القطع العلوي لموسم الذبذبات أعلى بعدة مرات من عرض النطاق الترددي للجهاز قيد الاختبار. يتم تحديده بشكل أساسي من خلال الحد الأقصى لتكرار مولد الاجتياح. كان هناك ميل لاستخدام المولدات الرقمية عالية الاستقرار مع توليف التردد المباشر ، ولا سيما المولدات ذات الوظائف والأشكال الموجية التعسفية. يتيح لك استخدامها زيادة عدد أنواع الإشارات المستخدمة للاختبار.

على التين. يوضح الشكل 2 نافذة الإعداد لمولد الوظيفة التعسفية Tektronix AFG3101 المستخدم في وضع Sweep Generator مع تغطية تردد من 1 كيلو هرتز إلى 100 ميجاهرتز (هذا هو الحد الأقصى للتردد لهذا المولد). يتم ضبط تذبذب الإشارة الجيبية وفقًا لقانون خطي. للقيام بذلك ، يتم استخدام إشارة تعديل متزايدة خطيًا بجزء خطي قدره ms 10 ووقت رجوع صفري.

أرز. 2.مثال على إعدادات AFG3101 للكنس من 1 كيلو هرتز إلى 100 ميجا هرتز

تتمتع الموديلات القديمة من مولدات فئة AFG3000 بترددات إشارة جيبية قصوى تصل إلى 240 ميجاهرتز. لكن العديد من مولدات شكل الموجة الجيبية الرقمية ذات توليف التردد المباشر ، مثل SM300 من Rohde & Schwarz ، لها تردد أقصى يصل إلى 3 جيجاهرتز وأعلى. كقاعدة عامة ، تسمح جميعها بوضع مسح التردد من قيمة دنيا (غالبًا أقل بكثير من 100 كيلو هرتز) إلى قيمة قصوى (3 ​​جيجاهرتز وما فوق). هذا ، بالإضافة إلى أعلى استقرار للتردد (بترتيب 10-6) ، يُقارن بشكل إيجابي مع MFCs التناظرية المستخدمة سابقًا على أساس مذبذبات LC بتردد يتم التحكم فيه بواسطة varicap أو تحيز لب الفريت للمحث.

لعرض النطاق الترددي الكامل ، تحتاج إلى توصيل مدخل المشغل الخارجي لمؤشر الذبذبات بمخرج الزناد للمولد ، أي التأكد من تشغيل راسم الذبذبات في وضع المسح الاحتياطي من المولد. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري ضمان المساواة في مدد المنشار لجهد التحكم في GKCH واكتساح راسم الذبذبات. للقيام بذلك ، تحتاج إلى ضبط عامل المسح على 1 مللي ثانية / div ، لأن قاعدته الأفقية بها 10 أقسام ، وهذا يعطي مدة مسح تبلغ 10 مللي ثانية. يظهر نظام مولد الذبذبات الذي تم الحصول عليه بواسطة راسم الذبذبات استجابة التردد في الشكل. 3. استخدم مقبض التحول الأفقي لتوسيط الرسم البياني لاستجابة التردد على الشاشة.

أرز. 3.استجابة تردد راسم الذبذبات DPO4101 في نطاق التردد من 1 كيلو هرتز إلى 100 ميجا هرتز مع عدد نقاط شكل الموجة 10 مليون

تم الحصول على مخطط الذبذبات هذا عندما تم تنسيق المولد بمقاومة خرج تبلغ 50 أوم مع راسم الذبذبات ، حيث تكون مقاومة الدخل أيضًا 50 أوم. في هذه الحالة ، يكون شكل استجابة التردد مثاليًا تقريبًا: لا يوجد سوى توهين إشارة بالكاد ملحوظ عند الترددات العالية. إذا قمت بتبديل معاوقة دخل راسم الذبذبات إلى 1 MΩ (بدون إطالة أسلاك التوصيل) ، فستتفاقم استجابة التردد قليلاً فقط ، وسيتضاعف مستوى الإشارة.

دور ذاكرة الموجي

تجدر الإشارة على الفور إلى عيب محدد في راسمات الذبذبات الرقمية - عدد نقاطها محدود بمقدار ذاكرة مخطط الذبذبات ، والذي يرجع إلى أخذ عينات الإشارة. هذا العيب غائب بشكل أساسي في راسمات الذبذبات التناظرية ، لكن إنتاجها انخفض بشكل حاد في عصرنا (تكلفة راسمات الذبذبات التناظرية واسعة النطاق تتجاوز بكثير تكلفة راسمات الذبذبات الرقمية). يتم إعطاء الأمثلة التالية باستخدام راسم الذبذبات الرقمي Tektronix DPO4101 بتردد أقصى يبلغ 1 جيجاهرتز وما يصل إلى 10 ميجابايت من ذاكرة الموجة لكل قناة. هذا هو أفضل راسم تذبذب معماري مغلق من تكترونكس. نظرًا لأن الأجهزة تستخدم تشفير كل نقطة بمقدار 1 بايت ، فإن عدد نقاط شكل الموجة يساوي تقريبًا مقدار الذاكرة المستخدمة.

لنكتشف تأثير ذاكرة شكل الموجة على عرض استجابة التردد. على التين. يوضح الشكل 3 استجابة التردد بشكل مثالي - في حالة عدم وجود جهاز قيد الاختبار. بتعبير أدق ، هو عبارة عن قطعة من الكبل تربط خرج المولد بالمدخل المختار من الذبذبات. يتم إعادة إنتاج الإشارة على شكل نطاق عريض ، يبلغ عرضه ضعف سعة إشارة المذبذب. يزداد سطوع النطاق مع زيادة تردد المذبذب. بالطبع ، يجب تحديد التردد ليس من خلال السطوع ، ولكن بوقت المقياس الأفقي المتناسب مع التردد.

على التين. 4 يعيد إنتاج هذه الحالة بذاكرة شكل موجة 1 ميغابايت. من الواضح الآن أن إعادة إنتاج نطاق الإشارة غير مرضٍ ويعطي انطباعًا خاطئًا عن تغير حاد في التردد في وسط الشاشة.

أرز. 4.استجابة التردد من راسم الذبذبات DPO4101 في نطاق التردد من 1 كيلو هرتز إلى 100 ميجا هرتز مع عدد نقاط شكل الموجة التي تساوي 1 مليون

إذا تم تقليل عدد النقاط إلى 100000 (الشكل 5) ، يصبح إعادة إنتاج الإشارة غير مرضٍ تمامًا (مع 10000 نقطة ، يكون الوضع أسوأ). وبالتالي ، فإن هذه الطريقة بعيدة كل البعد عن كونها قابلة للتطبيق على جميع راسمات الذبذبات الرقمية: فهي تتطلب استخدام أدوات ذات سعة ذاكرة كبيرة (وعدد النقاط) لمخططات الذبذبات.

أرز. خمسة.استجابة تردد راسم الذبذبات DPO4101 في نطاق التردد من 1 كيلو هرتز إلى 100 ميجا هرتز مع عدد نقاط شكل الموجة 100000

المقياس اللوغاريتمي على محور التردد

أرز. 6.استجابة تردد راسم الذبذبات DPO4101 في نطاق التردد من 1 كيلوهرتز إلى 100 ميجاهرتز بطول ذاكرة 10 ميجابت ومقياس تردد لوغاريتمي

توفر العديد من المولدات مسح التردد اللوغاريتمي. على التين. يوضح الشكل 6 إزالة استجابة تردد الذبذبات لهذه الحالة. نظرًا لتمدد الجزء الأولي من استجابة التردد في هذه الحالة ، أصبحت الطبيعة الجيبية للإشارة المتغيرة في التردد مرئية في الجزء الأيسر. يظهر تفاوت طفيف في استجابة التردد بوضوح على الجانب الأيمن من مخطط الذبذبات. لسوء الحظ ، يظل النطاق الزمني لمؤشر الذبذبات خطيًا ، مما يجعل من الصعب جدًا قياس الترددات عند قمم ووديان استجابة التردد مباشرة على شبكة المقياس. في الواقع ، نحتاج هنا إلى شبكة متغيرة الحجم ذات مقياس لوغاريتمي (الشكل 7).

أرز. 7.استجابة تردد راسم الذبذبات DPO4101 مع مرشح 20 ميجا هرتز في مقياس التردد اللوغاريتمي

استجابة التردد لمؤشر الذبذبات مع مرشح تمرير منخفض

الآن دعنا نظهر مدى تغير استجابة التردد عندما يكون هناك مرشح تمرير منخفض بتردد قطع يبلغ حوالي 20 ميجاهرتز في مضخم الذبذبات: تجسد استجابة التردد بوضوح الانخفاض عند هذا التردد. مع ضبط مقياس التردد اللوغاريتمي ، يبدو حادًا جدًا. النطاق الديناميكي على مقياس خطي لا يقل عن عشرات المرات.

استجابة تردد مجسات راسم الذبذبات

يتضح من الأمثلة المقدمة أن هذه الطريقة قابلة للتطبيق حتى أقصى تردد مذبذب يبلغ 100 ميجاهرتز على AFG3101 (وما يصل إلى 240 ميجاهرتز على الطرز القديمة من هذه الفئة). وبالتالي ، فهو يغطي نطاقًا واسعًا جدًا من الترددات - من الموجات فوق الصوتية والصوتية والموجات الطويلة والمتوسطة والقصيرة إلى الموجات المترية (VHF). يسمح لك هذا بفحص ليس فقط النطاق الضيق ، ولكن أيضًا مكونات النطاق العريض - على سبيل المثال ، مجسات راسم الذبذبات لمؤشرات الذبذبات متوسطة السرعة ومضخمات الفيديو والأجهزة الأخرى.

أرز. 8.استجابة تردد مسبار راسم الذبذبات 1: 100

على التين. يوضح الشكل 8 استجابة التردد لمسبار معوض بـ 100 قسم ، ويمكن أن نرى بوضوح أن المسبار ينقل جميع الترددات ، ولكن له تموج ملحوظ في استجابة التردد. السبب الرئيسي هو عدم تطابق خرج 50 أوم للمولد مع مقاومة إدخال كبيرة (10 MΩ ، بالتوازي مع سعة تبلغ حوالي 10 pF) للمسبار. تعطي استجابة التردد فكرة واضحة عن درجة تشويه التردد للمسبار وتشرح العمليات التذبذبية التي لوحظت على جبهات النبضات القصيرة.

أرز. تسع.استجابة تردد المسبار إلى راسم الذبذبات Tektronix TDS2024B مع التبديل في الوضع 1: 1

تعطي بعض المجسات بكسب 1: 1 انخفاضًا قويًا في استجابة التردد (الشكل 9). بالمناسبة ، إليك تقنية لاستخدام المؤشرات لتحديد التردد الذي يكون فيه تضاؤل ​​استجابة التردد -3 ديسيبل ، أو ما يصل إلى 0.707 من المستوى الأقصى. بالنسبة للكثيرين ، يبدو سلوك المسبار هذا غير متوقع. يرتبط بزيادة ملحوظة في سعة دخل راسم الذبذبات بقيمة السعة غير المعوضة في هذه الحالة سعة كبل متحد المحور بطول متر تقريبًا. يمكن أن تصل هذه السعة إلى 50-100 بيكو فاراد وما فوق. مع النواقل القصيرة غير الكافية (على سبيل المثال ، الموصلات الأرضية) التي لها محاثة ملحوظة (عشرات من nanohnries) ، يؤدي هذا إلى استجابة تردد غير متساوية وتقلبات في الاستجابة العابرة للمسبار. لذلك ، يوصى باستخدام مسبار بدون توهين فقط عند مراقبة إشارات منخفضة التردد (لا تزيد عن عشرة ميغا هرتز).

بناء الاستجابة الترددية للمسبار التفاضلي النشط

أحد التطبيقات الرئيسية لعدادات استجابة التردد هو بناء استجابة التردد لشبكات ذات أربعة أطراف ، والتي تشمل جميع أنواع مكبرات الصوت ودوائر الرنين والمرشحات والأجهزة الأخرى. تم تصميم بعضها لتتناسب مع المدخلات والمخرجات بمقاومات 50 أو 75 أوم. في هذه الحالة ، لا يتسبب بناء استجابة التردد بالطريقة الموصوفة في أي صعوبات معينة ويتطلب ببساطة توصيل الجهاز قيد الاختبار بالمولد وراسم الذبذبات باستخدام الكابلات المحورية القياسية 50 أو 75 أوم.

ومع ذلك ، فإن العديد من الأجهزة (خاصة مكبرات الصوت للنطاقات الموجية LW و MW و HF) لديها مقاومة عالية للمدخلات - من بضعة كيلو أوم إلى 1 ميجا أوم وأعلى. في هذه الحالة ، تكون مهمة إنشاء أجهزة مطابقة مهمة ، على سبيل المثال ، المتابعون الباعثون على الترانزستورات ثنائية القطب أو أتباع المصدر على الترانزستورات ذات التأثير الميداني. في حد ذاته ، يتطلب تطوير أجهزة المطابقة هذه قياس استجابة التردد الخاصة بها في نطاق تردد واسع.

في الآونة الأخيرة ، ظهرت المجسات التفاضلية القائمة على مكبرات الصوت التشغيلية المتكاملة ذات النطاق العريض بين ملحقات أجهزة الذبذبات. بالإضافة إلى وظائف تحويل الممانعة ، توفر هذه المجسات أشكالًا موجية للجهد بين نقطتين عشوائيتين. معظم مجسات UWB باهظة الثمن ومصممة لتطبيقات الجهد المنخفض. ومع ذلك ، هناك استثناءات سارة. تنتج Pintek ، على سبيل المثال ، سلسلة من المجسات التفاضلية ذات الجهد العالي DP-25/50/100/150/200 كمرفقات لأجهزة الذبذبات. يشير الرقم إلى تردد القطع العلوي للمسبارات (الرقم السفلي هو 0). على سبيل المثال ، يحتوي مسبار DP-150pro (الشكل 10) على تردد قطع علوي يبلغ 150 ميجاهرتز عند حدود التوهين 30x و 100x و 300x و 1000x و 100 ميجاهرتز عند حدود التوهين 10x. يسمح لك المسبار بفحص الإشارات بمستوى يصل إلى 10 كيلو فولت ، مما يوسع بشكل كبير من قدرات راسمات الذبذبات.

أرز. 10.ظهور المسبار التفاضلي النشط عالي الجهد Pintek DP-150pro

وتجدر الإشارة إلى أن نطاقات التردد فوق 20-30 MHz يتم تنفيذها بواسطة هذه المجسات فقط مع التحسين الدقيق لدارات التوصيل. أسلاك الجهد العالي القياسية بطول حوالي 60 سم ولا يمكن استخدام العروات الخاصة بها بترددات أعلى من 20 ميجا هرتز. تتمتع المجسات بمقاومة عالية جدًا للمدخلات وسعة إدخال منخفضة. على سبيل المثال ، يحتوي مسبار DP-150pro على مقاومة تفاضلية للمدخلات تبلغ 100 مΩ بالتوازي مع سعة 1 pF ، مما يجعل من الممكن تحميل معظم المكونات قيد الاختبار بشكل خفيف حتى مع إدخال مقاومة عالية. يؤدي هذا إلى إضعاف تأثير الأسلاك الحاملة للإشارة ، ولكنه لا يزيله تمامًا. يمكن استخدام هذه المجسات كأجهزة مطابقة لقياس استجابة التردد لأربعة أقطاب ذات مقاومة عالية للمدخلات.

أرز. أحد عشر.استجابة التردد للمسبار التفاضلي DP-150pro مع مقياس التردد الخطي

على التين. يوضح الشكل 11 استجابة التردد لمسبار DP-150pro حتى 100 ميجا هرتز. يرجع السبب في حدوث تموج ملحوظ في استجابة التردد إلى طول أسلاك التوصيل وعدم تطابق خرج المولد. تعكس استجابة التردد هذه حقائق العمل مع مسبار من هذا النوع ، موصوف أعلاه. يعتمد نوع استجابة التردد بشدة على تصميم توصيلها.

استجابة التردد لدائرة إدخال راسم الذبذبات مع الرنين

أرز. 12.استجابة التردد لدائرة RLCR الرنانة في نطاق التردد حتى 1 ميجاهرتز عند معاوقة دخل راسم الذبذبات 50 أوم

على التين. يوضح الشكل 12 استجابة التردد لدائرة طنين RLCR ، والتي تتكون من خلال التوصيل بين خرج المولد ومدخل راسم الذبذبات (كل منهما 50 أوم) محاثة 36 ميكرومتر وسعة 2200 بيكو فاراد. تعطي الدائرة ذروة طنين مرئية بوضوح عند حوالي 0.6 ميجاهرتز. عامل جودة الدائرة منخفض لأن مقاومتها الإجمالية البالغة 110 أوم عالية (10 أوم تضيف مقاومة للمحث).

ومع ذلك ، إذا قمت بتبديل ممانعة دخل راسم الذبذبات إلى 1 MΩ ، فسيختفي هذا الرنين المتسلسل. لكن يظهر رنين مواز جديد بتردد يبلغ حوالي 3.4 ميجاهرتز. هذه المرة بسبب المحاثة إل، السعة الإدخال من الذبذبات والكابل ج 0. يتم تمثيل الرنين من خلال ذروة حادة إلى حد ما ، مما يشير إلى عامل جودة عالي بما فيه الكفاية للدائرة التي تسببت في ذلك.

تردد الرنين، ظاهرة الرنين:

يمكنك تحديد السعة المدخلة لمؤشر الذبذبات ، والتي تبلغ حوالي 57 بيكو فاراد. وبالتالي ، فإن دراسة الذبذبات من خلال استجابته الترددية تكشف بوضوح عن إمكانية وجود رنينين لدائرة الإدخال في وجود الحث L بين خرج المولد ومدخل الذبذبات ومظاهرها في ظل ظروف مختلفة.

منشآت لأخذ استجابة التردد في نطاق تردد ضيق باستخدام GKCH ومحلل الطيف

قد يبدو من الطبيعي استخدام محللات الطيف القياسية كمقياس استجابة التردد. الآن تنتجها الصناعة ، ربما أكثر من راسمات الذبذبات. تحتوي أجهزة تحليل الطيف على إعدادات بسيطة لنطاق التردد المطلوب - عن طريق ضبط ترددات البداية والنهاية للتحليل ، أو التردد المركزي وعرض النطاق الترددي لموجات SPAN. بالإضافة إلى ذلك ، على عكس راسم الذبذبات ، تتم معايرة المحور الأفقي للصورة على شاشة محلل الطيف بالتردد ، ويتم معايرة المحور الرأسي من حيث لوغاريتم المستوى. تركز علامات المحلل على العمل مع الترددات وبمقياس مستوى خطي أو لوغاريتمي. تعد الحساسية العالية لمحلل الطيف ، ومستوى الضوضاء المنخفض ، وتوافر عدد من أجهزة الكشف عالية الجودة (الرقمية في كثير من الأحيان) بالحصول على استجابة ترددية في نطاق مستوى ديناميكي واسع. ويسمح وجود كاشف عالي الجودة (رقمي في كثير من الأحيان) ، على عكس منشئ استجابة التردد القائم على راسم الذبذبات بدون كاشف ، ببناء استجابة التردد في الشكل المعتاد "أحادي القطب".

ومع ذلك ، لم يتم تصميم محللي الطيف بشكل مباشر لقياس استجابة التردد. تعمل على عزل العديد من التوافقيات من إشارة معقدة وتقديمها على شاشة المؤشر على شكل قمم حادة. في الواقع ، محللات الطيف هي أجهزة استقبال لاسلكية ضيقة النطاق فائقة التغاير ومجهزة بمرشحات لعزل التوافقيات. غالبًا ما يكون عرض النطاق الترددي للمرشحات أضيق بكثير من عرض النطاق الترددي للمكونات التي يجري التحقيق في استجابتها للترددات. ومع ذلك ، عند استخدام تقنيات القياس الخاصة وإعدادات الأدوات ، يمكن استخدام محللات الطيف بنجاح لبناء (مع GKCH) رسوم بيانية عالية الجودة لاستجابة التردد.

نحن نفكر أولاً في مثل هذا التطبيق لاختبار الأجهزة ضيقة النطاق نسبيًا. على سبيل المثال ، دعنا نستخدم مولد AFG3101 لإنشاء إشارة يتغير ترددها خطيًا من 49 إلى 51 ميجاهرتز في 10 مللي ثانية. للقيام بذلك ، في نافذة المولد (الشكل 2) ، يكفي استبدال ترددات البداية والنهاية بـ 49 و 51 ميجاهرتز ، على التوالي.

أرز. 13.استجابة التردد لدائرة RLCR عند تبديل مقاومة دخل راسم الذبذبات إلى 1 MΩ

الآن دعونا نفكر في كيفية تنفيذ إعدادات محلل الطيف الكتلي AKTAKOM AKS-1301 للتحكم في استجابة التردد في نطاق التردد الضيق هذا. إذا قمت ببساطة بتوصيل خرج المولد بمدخل محلل الطيف ، فستعرض الشاشة أمرًا مرتبًا (مع التشغيل المتزامن لاكتساح المولد والمحلل) أو مجموعة عشوائية من قمم الطيف الموضحة في الشكل. 14. يمكنك أن ترى أن القمم تقع في نطاق التردد المحدد للمذبذب. ومع ذلك ، فإنهم يعطون قراءات منفصلة وعشوائية لاستجابة التردد ، وليس الرسم البياني الكامل نفسه.

أرز. أربعة عشرة.الطيف النموذجي للإشارة من خرج GKCH في غياب التزامن بينها وبين محلل الطيف

إذا كان هناك عدد كافٍ من العينات وتقاطعت استجابات تردد المرشحات ، فعندئذٍ باستخدام كاشف ذروة المحلل ، يمكن الحصول على استجابة تردد شبه مستمرة في نطاق التردد المطلوب ، أكبر بكثير من RBW للمرشح المحدد. تظهر هذه الحيلة المفيدة في الشكل. 15. الشيء الرئيسي في هذه الحالة هو اختيار وقت تحليل طيف الاجتياح لفترة أطول بكثير من وقت مسح التردد الخاص بـ GKCh. في مثالنا ، يتم تحديد وقت التحليل يدويًا بما يعادل 50 ثانية ، وتكون استجابة التردد لنظام محلل المولد مع رف في مدى التردد من 49 إلى 51 ميجاهرتز مرئية بوضوح على الشاشة (الشكل 15). عادة ما يكون كاشف الذروة هو الافتراضي.

أرز. 15.نافذة محلل الطيف AKS-1301 مع إعدادات لعرض استجابة التردد في النطاق من 49 إلى 51 ميجاهرتز

من خلال تقليل نطاقات التردد RBW و VBW للمحلل وزيادة وقت التحليل إلى 100 ثانية ، من الممكن الحصول على استجابة تردد أفضل (سلسة) لنظام محلل المولد الموضح في الشكل. 16. يبدو قسم العمل من استجابة التردد هنا تقريبًا مثل خط مستقيم أفقي مثالي.

الهضبة الأفقية العريضة في الشكل. 15 والتين. 16 - هذا هو مدى التردد الذي يمكن استخدامه جزئيًا أو كليًا عند استخدام محلل الطيف كمنشئ للاستجابة الترددية. يمكن ملاحظة أن حدود الهضبة تتغير وفقًا للتغير في حدود تأرجح التردد (الشكل 13). وبطبيعة الحال ، باستخدام محلل الطيف ، يمكنك تحديد نطاق تردد تشغيل أضيق داخل هذه المنطقة.

أرز. 16.نافذة محلل الطيف AKS-1301 مع إعدادات لعرض استجابة التردد في النطاق من 49 إلى 51 ميجاهرتز بعد تحسين إعدادات المحلل

لتحديد النطاق الديناميكي لمنشئ الاستجابة للترددات هذا ، تحتاج إلى إجراء تجربة أخرى - لإنشاء خط طيفي مع إيقاف تشغيل المولد. هذا هو مبين في الشكل. 17. خط الطيف الذي تم الحصول عليه في الجزء السفلي هو مسار ضوضاء المحلل ، والذي يميز المستوى الأدنى للإشارات التي يستطيع المحلل تمييزها. بناء على الشكل. 15 والتين. في الشكل 16 ، الذي يوضح خط العرض المحدد في منتصف مسار الضوضاء ، يمكن استنتاج أن النطاق الديناميكي (الفرق بين ارتفاع الهضبة وخط العرض) لا يقل عن 55 ديسيبل. هذا مؤشر جيد للغاية ، على الرغم من أنه ليس أقصى مؤشر ممكن.

أرز. 17.نافذة محلل الطيف AKS-1301 مع إعدادات الشكل. 14 لا توجد إشارة (شريط الضوضاء وخط العرض مرئي)

من خلال تقليل عرضي النطاق RBW و VBW إلى أدنى قيم ممكنة تبلغ 300 هرتز ، من الممكن تقليل ضوضاء المحلل بشكل كبير والحصول على استجابة التردد الموضحة في الشكل. 18. يصل المدى الديناميكي لنظام تحليل المولد في هذه الحالة إلى قيم تزيد عن 70 ديسيبل. هذا رقم مرتفع جدًا لمقاييس استجابة التردد. لتقليل وقت تخطيط استجابة التردد ، يمكنك تقليل معامل المسح يدويًا (وقت ضبط تردد المحلل). إذا كان هذا ينتهك الإعدادات الطبيعية للمحلل ، فستظهر رسالة Fastsweep (مسح سريع جدًا) على الشاشة. هذا عادة مقبول تماما

أرز. الثامنة عشر.نافذة محلل الطيف AKS-1301 مع إعدادات لعرض استجابة التردد في النطاق من 49 إلى 51 ميجاهرتز مع تقليل نطاقات المرشح

إزالة استجابة تردد مجسات راسم الذبذبات باستخدام GKCh ومحلل الطيف

وبالمثل ، يمكنك إعداد محلل الطيف لعرض استجابة التردد على نطاق واسع من الترددات. على التين. يوضح الشكل 19 استجابة التردد لنظام محلل المولد في نطاق التردد من 1 كيلو هرتز إلى 100 ميجا هرتز. كما ترون ، في هذه الحالة ، في نطاق التردد التشغيلي ، تكون استجابة التردد أفقية عمليًا ، ويبلغ النطاق الديناميكي حوالي 60 ديسيبل. إنه أصغر من النطاق الضيق ، وهذا أمر طبيعي تمامًا: كما تعلم ، يزداد مستوى الضوضاء مع زيادة عرض النطاق الترددي للترددات التي يعرضها المحلل. تذكر أن هذه هي الحالة المثالية: يتم توصيل خرج المولد 50 أوم بإدخال 50 أوم لمحلل الطيف عبر كبل متحد المحور 50 أوم.

أرز. 19.نافذة محلل الطيف AKS-1301 مع إعدادات لعرض استجابة التردد في النطاق من 0 إلى 100 ميجا هرتز

كمثال ، ضع في اعتبارك استجابة التردد للمسبار التفاضلي عالي الجهد Pintek DP-150pro. موضح في الشكل. 20 لضبط الحاجز على × 10. كما هو متوقع ، في منطقة التردد المنخفض ، غرق منحنى استجابة التردد بحوالي 20 ديسيبل (وهذا يتوافق مع ضعف الحاجز بمقدار 10 أضعاف). على الرغم من أن استجابة التردد ليست مثالية ، في النطاق الترددي حتى 70 ميجاهرتز ، لا يتجاوز تفاوتها ± 3 ديسيبل ولديها انحلالان أعمق ، بدءًا من ترددات 70 و 95 ميجاهرتز. في هذه الحالة ، تكون استجابة التردد مماثلة لتلك التي تم التقاطها في الشكل. 11 باستخدام مولد وراسم الذبذبات.

أرز. عشرين.استجابة التردد للمسبار التفاضلي Pintek DP-150pro الذي تم الحصول عليه باستخدام محلل الطيف AKS-1301 ومولد AFG3101 (× 10 مقسم)

بعد ذلك ، ضع في اعتبارك استجابة التردد للمسبار مع ضبط الحاجز على × 30 (الشكل 21). الآن ، في منطقة التردد المنخفض ، انخفضت استجابة التردد بسبب انخفاض معامل نقل الحاجز. بشكل عام ، انخفض عدم انتظام استجابة التردد ، وهو ما يتوافق مع وصف المسبار.

أرز. 21.استجابة التردد للمسبار التفاضلي Pintek DP-150pro ، الذي تم الحصول عليه باستخدام محلل الطيف AKS-1301 ومولد AFG3101 (مقسم × 30)

أرز. 22.استجابة التردد للمسبار التفاضلي Pintek DP-150pro (مقسم عند موضع × 1000)

إزالة استجابة التردد باستخدام محلل الطيف مع مولد التعقب

لدى العديد من محللي الطيف الموحد الحديث خيار مولد التتبع الرقمي المدمج الذي ينتج إشارة شبه جيبية يختلف ترددها في نفس النطاق مثل تردد اكتساح محلل الطيف. بالطبع ، يحتوي مذبذب رقمي حديث للقياس على ميزات أكثر من مذبذب التتبع: إعداد تردد مستقل ومسح ، لا تشويه عند الترددات المنخفضة ، إشارة أنظف ، نطاق واسع من تعديلات المستوى ، إلخ. ومع ذلك ، يعد مذبذب التتبع أداة قوية توسيع قدرات محلل الطيف ، وتحويله إلى منشئ استجابة التردد.

يتراوح التردد المحدد الأدنى لتتبع مولدات أجهزة تحليل الطيف المختلفة من عشرات هرتز إلى عشرات ميغا هرتز. على سبيل المثال ، بالنسبة لمولد التتبع الخاص بمحلل الطيف AKS-1301 ، يكون 150 كيلو هرتز عند مستوى إشارة من 0 إلى -50 ديسيبل ، وبالنسبة لأحدث أجهزة تحليل الطيف DSA 1020/1030 الصينية من RIGOL ، فهي 10 ميجا هرتز عند مستوى إشارة من 0 إلى -20 ديسيبل.

عادةً ما يكون لمحلل الطيف المزود بمولد تتبع وظيفة مهمة - معايرة مولد التتبع - مسار المحلل. أثناء المعايرة ، يتم توصيل خرج المولد بمدخل المحلل بقطعة من الكبل المحوري. بعد بدء المعايرة ، تصبح استجابة التردد غير المتساوية للنظام شبه منتظمة وأفقية تمامًا. وبالتالي ، هناك إبطال شبه كامل لتفاوت استجابة التردد لمولد التتبع - مسار محلل الطيف.

عند الانتهاء من المعايرة (وتتكرر عند تغيير الإعدادات الرئيسية لمحلل الطيف من حيث التردد والمستوى) ، تحتاج إلى فصل كابل خرج المولد وتوصيله بالجهاز قيد الاختبار. ويجب توصيل ناتج الأخير بمدخل المحلل. على التين. يُظهر الشكل 23 مثالاً على بناء استجابة التردد لمرشح ممر الموجات الدقيقة بنطاق تردد من 1.6 إلى 2.4 جيجا هرتز تقريبًا. يبلغ النطاق الديناميكي عند قياس استجابة التردد حوالي 40 ديسيبل ، وهو أمر جيد جدًا لمثل هذا النطاق العريض.

أرز. 23.مثال على بناء استجابة التردد لمرشح تمرير نطاق الميكروويف

بعض محللي الطيف ، مثل AKS-1301 ، قادرون على قياس معاملات خسارة العودة وانعكاس 4 أطراف. لقياس هذه المعلمات بدقة ، يتوفر للمحللين خيار جسر خسارة العودة. يقوم هذا الخيار أيضًا بمعايرة هذه المعلمات ثم قياسها.

كما يتضح من الأمثلة أعلاه ، فإن استخدام مولد التتبع فعال بشكل خاص في دراسة مكونات الميكروويف ويمكن أن يكون في نطاق التردد الكامل لمحلل الطيف (حتى 3 جيجاهرتز للجهاز المستخدم). في الوقت نفسه ، على عكس قياسات التردد المنخفض ، فإن وقت تخطيط استجابة التردد مع الضبط التلقائي لمعلمات الجهاز صغير جدًا - 944 مللي ثانية.

استخدام أطياف الإشارات النبضية

لبناء استجابة التردد ، غالبًا ما يكون من الممكن استخدام أطياف الإشارات النبضية. لا تتطلب هذه الإشارات تغييرًا في التردد أثناء توليف محلل الطيف ولا تُجري اختبارًا متسلسلاً بل موازياً للأجهزة قيد الدراسة. عند إدخال الجهاز ، لا يتم تغذية إشارة جيبية واحدة ذات تردد متغير ، ولكن العديد من الإشارات (الطيف) ذات الترددات التوافقية الثابتة في وقت واحد.

بطبيعة الحال ، في المقام الأول ، من المنطقي استخدام الإشارات التي تعطي طيفًا موحدًا في نطاق تردد معين. الفريدة هي إشارة الشكل الخطيئة ( ر/τ)/( ر/ τ) ، يوفر نظريًا ثباتًا صارمًا للمستوى التوافقي للطيف حتى التردد Fماكس = 1 / τ. عادة ما تكون مولدات الموجات الرقمية التعسفية الحديثة قادرة على توليد مثل هذه الإشارة (الشكل 24).

أرز. 24.إعدادات AFG3101 لإشارة sin (t / τ) / (t / τ)

أرز. 25.طيف الإشارة sin (t / τ) / (t / τ) بمعدل تكرار 1 MHz وسعة 1 V

دعنا نقدر الطيف الذي تم إنشاؤه بواسطة مولد AFG3101 (الشكل 25). تعطي الإشارة عند هذا التردد 31 توافقيًا بمستوى 10.1 مللي فولت لكل منهما. في هذه الحالة ، يتم تعيين المحلل لقياس مستوى التوافقيات بوحدات الجهد ، وليس الطاقة. يكاد يكون طيف الإشارة منتظمًا تمامًا حتى تردد أعلى بقليل من 30 ميغا هرتز. يمكن استخدام هذا الطيف بنجاح للاختبار في النطاق الكامل للموجات الطويلة والمتوسطة والقصيرة.

أرز. 26.طيف النبض شبه المنحرف

مخططات إنشاء مثل هذه الإشارة غير معروفة وغير شائعة. من الأسهل بكثير الحصول على إشارات في شكل نبضات مستطيلة تقريبًا مع دورة عمل كبيرة. كمثال ، في الشكل. يُظهر الشكل 26 طيف النبضة شبه المنحرفة مع رف 10 نانوثانية و 4 نانوثانية يرتفع. تم تصميم الطيف لنطاق التردد من 0 إلى 100 ميجاهرتز. إذا افترضنا أن التوافقيات تنخفض إلى -3 ديسيبل ، فإن نطاق التردد لطيف موحد تقريبًا يقع في نطاق يصل إلى 40 ميجا هرتز.

من خلال زيادة عرض النطاق الترددي لمرشح RBW إلى 1 MHz ، يمكن للمرء إنشاء غلاف الطيف. تظهر هذه الحالة في الشكل. 27.

أرز. 27.مثال على إنشاء غلاف (AFC) لطيف النبضة شبه المنحرفة في نطاق تردد يصل إلى 100 ميجاهرتز

يظهر في الشكل مثال على تكوين غلاف الطيف لنبضة شبه منحرفة في نطاق تردد عريض (حتى 500 ميجاهرتز). 28- وفي هذه الحالة ، يكون التراجع الدوري المتكرر في غلاف الطيف واضحاً للعيان ، وهو ما يميز النبضات المستطيلة تقريباً.

أرز. 28.مثال على إنشاء غلاف (AFC) لطيف النبضة شبه المنحرفة في نطاق تردد يصل إلى 500 ميجاهرتز

يمكن استخدام الإشارات النبضية لاختبار الأجهزة الخطية ، مثل المرشحات المكونة من L و C و R ، والرنانات ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، فإن استخدامها لاختبار الأجهزة على المكونات النشطة ليس دائمًا معقولاً بسبب إمكانية التحميل الزائد لهذه الأجهزة بنبضات ذات اتساع مرات عديدة تتجاوز سعة التوافقيات التي تنشئها. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن هذا الاختبار قريب من ظروف التشغيل الحقيقية للعديد من الأجهزة ، عندما تعمل العديد من الإشارات في وقت واحد عند مدخلاتها.

استخدام طيف الضوضاء

هناك طريقة أخرى لاختبار الأجهزة المختلفة وهي اختبارها بإشارة ضوضاء ذات نطاق عريض. إعدادات مولد AFG3101 للحصول على مثل هذه الضوضاء موضحة في الشكل. 29. هنا مشهد إشارة ضوضاء مع اكتساح الوقت. المعلمة الوحيدة للضوضاء هي اتساعها.

أرز. 29.إعدادات مولد AFG3101 لتوليد الضوضاء

طيف مثل هذه الضوضاء مستمر وليس منفصلاً. لذلك ، بمساعدة الضوضاء ، من حيث المبدأ ، من الممكن الكشف عن السمات الدقيقة لاستجابة التردد غير المرئية مع الطبيعة المنفصلة للطيف. على التين. يوضح الشكل 30 إنشاء غلاف الطيف لإشارة الضوضاء من مولد AFG3101 في نطاق التردد من 0 إلى 500 ميجاهرتز. مع مستوى تدحرج الغلاف بمقدار -3 ديسيبل ، يتم تحقيق نطاق تردد طيفي مسطح يصل إلى حوالي 200 ميغا هرتز. هذا هو ضعف الحد الأقصى للتردد لهذا المولد في وضع GKCh.

أرز. ثلاثين.مغلف طيف الضوضاء

على التين. يوضح الشكل 31 استجابة التردد للمسبار التفاضلي عالي الجهد DP-150pro المأخوذ بإشارة ضوضاء عبر نطاق التردد من 0 إلى 500 ميجاهرتز.

أرز. 31.استجابة التردد للمسبار التفاضلي عالي الجهد DP-150pro المأخوذ بإشارة ضوضاء في نطاق التردد من 0 إلى 500 ميجا هرتز

تحتوي استجابة التردد على تردد حوالي 100 ميغا هرتز على ذروة قصيرة مشبوهة. لتوضيح طبيعتها ، تم أخذ مسار ضوضاء عندما انخفض اتساع الإشارة إلى 0. وهو موضح في الشكل. 32. في مدى التردد من 0 إلى 150 MHz ، تظهر بوضوح قمم التداخل الكهرومغناطيسي ، مع ذروة كبيرة بشكل خاص عند تردد حوالي 100 MHz. إنه ناتج عن تشغيل محطة البث VHF المحلية.

أرز. 32.طيف الإشارة من خرج المسبار في حالة عدم وجود إشارة دخل

مكونات النمذجة في MATLAB مع رسم استجابتها الترددية

في جميع مراحل تصميم المكونات ، ينتمي دور مهم إلى النمذجة الرياضية الخاصة بهم. هذا ينطبق بشكل خاص على مرحلة التصميم الأولية ، عندما لم تصل أيدي المطور إلى إنشاء صور النماذج الأولية للمكونات. يمكن أن تكشف مقارنة نتائج المحاكاة مع الاختبار الشامل للمكونات الموصوفة أعلاه عن العديد من التفاصيل الدقيقة للعمل ، مع مراعاة ما يمكن أن يحسن جودة المنتجات المصممة ويضمن وظائفها المناسبة.

فيما يتعلق بدارات التردد الراديوي ، يتم توفير رؤية عالية للنمذجة الرياضية من خلال حزمة تمديد بلوكست RF لنظام مصفوفة MATLAB مع حزمة النمذجة الرياضية للكتل Simulink المرئية الموجهة. في هذا النظام ، يمكنك تصحيح جميع الطرق الموضحة أعلاه لدراسة مكونات التردد اللاسلكي. نحن نقتصر على مثال بناء الاستجابة الترددية لمرشحي ممر النطاق (الشكل 33) باستخدام مولد ضوضاء Random Noice ومحللات الطيف بناءً على تحويل فورييه السريع FFT لهذا الغرض.

أرز. 33.مثال على بناء استجابة التردد لمرشحي تمرير النطاقين في نظام MATLAB + Simulink باستخدام مولد ضوضاء ومحللات الطيف عند خرج المرشحات

خاتمة

كما هو موضح أعلاه ، فإن بناء استجابة التردد للأجهزة المختلفة قيد الاختبار ممكن من خلال طرق مختلفة ، بعضها لا يستخدم على نطاق واسع بسبب قلة المعرفة والصعوبات الواضحة في التنفيذ. ومع ذلك ، فإن ظهور الأدوات الرقمية الحديثة (مولدات الإشارة ، وأجهزة تحليل الذبذبات ، ومحللات الطيف) يسمح بإلقاء نظرة جديدة على تنفيذ مثل هذه الأساليب الخاصة. في عدد من الحالات ، تبين أن تنفيذها أبسط وأرخص من قياس استجابة التردد المعتاد باستخدام GCF ، وكاشف ، وراسم الذبذبات. في الوقت نفسه ، يتم توسيع نطاق تردد الاختبار والنطاق الديناميكي من حيث المستوى بشكل كبير. والأكثر نجاحًا هو بناء استجابة التردد باستخدام غلاف الطيف ، والذي يمكن بناؤه بواسطة محللي الطيف الرقمي الحديث باستخدام كل من GCF والنبضات بمعدل تكرار ثابت ومولدات تتبع مدمجة في محللات الطيف. يتم تصميم طرق الاختبار هذه رياضيًا بسهولة باستخدام أنظمة الرياضيات الحاسوبية مثل MATLAB + Simulink وتشكل مجموعة من الأدوات للبحث واختبار المكونات والأجهزة المختلفة.

المؤلفات

1. كوزنتسوف ف.أ ، دولجوف ف.أ ، كونيفسكيخ ف.ن.وآخرون.القياسات في الإلكترونيات: كتيب / تحرير بواسطة ف.أ. كوزنتسوف. موسكو: Energoatomizdat ، 1987.
2. Dyakonov نائب الرئيس للإنشاء ومولدات الإشارة. م: DMK-Press ، 2009.
3. Dyakonov V. P. تطوير سلسلة Tektronix AFG3000 لمولدات الوظائف التعسفية وتطبيقها // المكونات والتقنيات. 2009. رقم 11.
4. Afonsky A. A.، Dyakonov V. P. أجهزة القياس والقياسات الإلكترونية الجماعية. م: مطبعة سولون ، 2007.
5. Dyakonov V.P. Oscilloscopes لشركة Tektronix للهندسة المعمارية المغلقة // المكونات والتقنيات. 2009. رقم 12.
6. Afonsky A. A.، Dyakonov V. P. محللات الطيف الرقمي والإشارة والمنطق. م: مطبعة سولون ، 2009.
7. Afonsky AA محللات الطيف الجديدة AKTACOM // أدوات وأنظمة التحكم والقياس. 2008. رقم 2.
8. Dyakonov V.P. و Penkov A.A. MATLAB و Simulink في صناعة الطاقة الكهربائية / كتيب. م: الخط الساخن - الاتصالات ، 2009.