Ψηφιακός παλμογράφος με αναλυτή φάσματος MDO3052. Ψηφιακός παλμογράφος MDO3012 με αναλυτή φάσματος EMC, Περιβάλλον και Ασφάλεια

Μινιατούρα μοντέλου ψηφιακού παλμογράφου αποθήκευσης USB 2 καναλιών. Κατασκευασμένο με τη μορφή προθέματος στον υπολογιστή. Συνδέεται μέσω θύρας USB. Ο αρχικός σχεδιασμός και τα εξαιρετικά τεχνικά χαρακτηριστικά προσελκύουν πάντα την προσοχή των ειδικών.

• 2 ανεξάρτητα κανάλια με εύρος ζώνης έως 100 MHz
• buffer εγγραφής έως 128 KB ανά κανάλι (καθορίζεται από το χρήστη)
• αυθαίρετα επιλέξιμο μήκος προ-εγγραφής/μετά-εγγραφής
• υψηλή ευαισθησία (από 10 mV/div)
• αυτόματος συντονισμός στα σήματα εισόδου
• προηγμένες λειτουργίες χρονισμού
• μεγάλη ποικιλία από δρομέα και αυτόματες μετρήσεις
• στατιστικές μετρήσεις και ιστογράμματα
• αναλυτής φάσματος (FFT)
• ψηφιακό φώσφορο
• τρομάζω
• Σύνδεση υπολογιστή μέσω USB 2.0
• μέσα έξω εξωτερικός συγχρονισμός (συμβατός - TTL)

Προδιαγραφές παλμογράφου USB

• Ρυθμός δειγματοληψίας 10 GHz (στροβοσκοπική λειτουργία)
• ρυθμός δειγματοληψίας 100 MHz (σε πραγματικό χρόνο)
• συντελεστής κατακόρυφης παραμόρφωσης 10 mV/div...10 V/div σε βήματα 1-2-5
• ανάλυση 8 bit
• -3 dB περιοχή συχνοτήτων: 0 Hz...100 MHz (DC), 1,2 Hz...100 MHz (AC)
• σύνθετη αντίσταση εισόδου 1 MΩ ή 50 Ω
• μέγιστη τάση εισόδου: ±50 V σε Rin=1 MΩ, ±2,25 V σε Rin=50 Ω
• ελάχιστη περίοδος επανάληψης ρολογιού 20 ns
• ελάχιστο πλάτος παλμού ρολογιού 10 ns
• παράμετροι του σήματος εισόδου για την παροχή εκτεταμένου συγχρονισμού στις εισόδους "CH1", "CH2" (σε σχέση με έναν ορθογώνιο παλμό): πλάτος - όχι μικρότερο από
  20 mV, διάρκεια - όχι μικρότερη από 50 ns, περίοδος επανάληψης - όχι μικρότερη από 50 ns
• Εύρος συντελεστή σάρωσης 10 ns/div....0,1 s/div
• βαθμονομητής 1 kHz, 3 V pk-pk
• Παροχή +5 V
• βάρος 0,19 kg
• συνολικές διαστάσεις 150x85x32 mm

Λογισμικό AKTAKOM Oscilloscope Pro (παρέχεται με το όργανο):

ΣΚΟΠΟΣ:

Η εφαρμογή έχει σχεδιαστεί για πλήρη λειτουργικό έλεγχο των παλμογράφων USB ACK-3106, ACK-3116, ASK-3002, ASK-3102 και ASK-3202, λήψη δεδομένων μέτρησης από δύο κανάλια, επεξεργασία, εμφάνιση και αποθήκευση τους σε υπολογιστή.

ΕΥΚΑΙΡΙΕΣ:

Η εφαρμογή παρέχει ανίχνευση και σύνταξη λίστας εικονικών οργάνων που είναι διαθέσιμα για λειτουργία, συνδεδεμένα σε υπολογιστή τοπικά (μέσω διασύνδεσης USB) ή μέσω δικτύου Ethernet/Internet. αρχικοποιήστε και δοκιμάστε την επιλεγμένη εμφάνιση του παλμογράφου USB.

Η εφαρμογή παρέχει έλεγχο όλων των διαθέσιμων παραμέτρων για τη διαμόρφωση αυτού του τύπου εξοπλισμού (δείτε την περιγραφή των υποστηριζόμενων οργάνων) και την ανάγνωση δεδομένων με τρόπο καρέ-καρέ (λειτουργία παλμογράφου) ή συνεχή (λειτουργία εγγραφής γραφημάτων). Οι συλλεγόμενοι παλμογράφοι εμφανίζονται στα κύρια γραφήματα και τα γραφήματα επισκόπησης, τα γραφήματα μπορούν να κλιμακωθούν από τον χρήστη αυθαίρετα, το στυλ σχεδίασης γραφήματος είναι προσαρμόσιμο (σημεία, τμήματα, σφήνες), οι λειτουργίες εμμονής και ψηφιακής φωσφόρου είναι διαθέσιμες για εμφάνιση. Δύο δρομείς και δέκα προσαρμοσμένες ετικέτες είναι διαθέσιμες για μη αυτόματες μετρήσεις σε ένα χρονοδιάγραμμα, οι θέσεις και τα διαστήματα για τους δρομείς και οι ετικέτες εμφανίζονται αριθμητικά σε ξεχωριστό παράθυρο προγράμματος.

Υποστηρίζονται τόσο η λειτουργία ψηφιακού παλμογράφου με διαδοχική λήψη κυματομορφών περιορισμένου μήκους όσο και η λειτουργία εγγραφής με συνεχή λήψη και προβολή δεδομένων επ' αόριστον.

Η εφαρμογή σάς επιτρέπει να γράφετε δεδομένα κυματομορφής σε αρχεία με τη μορφή αριθμητικών δεδομένων (universal bit format AKTAKOM USB Lab). Στη συνέχεια, τα αρχεία αριθμητικών δεδομένων μπορούν να φορτωθούν ξανά στην εφαρμογή για προβολή και ανάλυση.

Χρησιμοποιώντας το βοηθητικό πρόγραμμα, μπορείτε να μετατρέψετε το αρχείο δεδομένων για ανάγνωση από άλλες εφαρμογές AKTAKOM USB Lab στην ίδια μορφή AKTAKOM USB Lab ή να μετατρέψετε τα δεδομένα σε μορφή κειμένου CSV, η οποία στη συνέχεια μπορεί να ανοίξει από οποιοδήποτε πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου ή επεξεργαστή υπολογιστικών φύλλων. Είναι δυνατή η αποθήκευση μιας έτοιμης εικόνας των λαμβανόμενων σημάτων στο γράφημα σε ένα αρχείο σε μορφή BMP ή σε διανυσματικές μορφές WMF ή EMF.

Υποστηρίζεται επίσης η εκτύπωση δεδομένων μέτρησης, η εκτύπωση μπορεί να σταλεί σε εκτυπωτή ή σε αρχείο γραφικών.
Για την επεξεργασία και τις αυτόματες μετρήσεις, μια ενότητα ανάλυσης είναι ενσωματωμένη στην εφαρμογή.

ΤΑ ΤΥΠΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΟΣΚΙΛΟΣΚΟΠΟΥ USB ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ:

• ψηφιακό φιλτράρισμα (πολυωνυμικά, αθροιστικά και φασματικά φίλτρα).
• μετατροπές ψηφιακού σήματος (ενίσχυση/εξασθένιση πλάτους, συμπίεση/επέκταση χρονικής κλίμακας, κατακόρυφη ανάκλαση, οριζόντια αντιστροφή, προσθήκη θορύβου).
• διάφορες μαθηματικές συναρτήσεις από σήματα ανά κανάλια (άθροισμα, διαφορά, γινόμενο, λόγος, ρίζα μέσου τετραγώνου καναλιών, παράγωγος, ολοκλήρωμα καναλιού, ολοκλήρωμα προϊόντος καναλιού, συσχέτιση καναλιών).
• συναγερμός, ο οποίος παρακολουθεί την έξοδο του σήματος πέρα ​​από τα καθορισμένα όρια πλάτους (διατίθεται τόσο στη λειτουργία εγγραφής όσο και στη λειτουργία παλμογράφου).
• λειτουργίες βολτόμετρου, μετρητή συχνότητας, μετρητή μετατόπισης φάσης και ολοκληρωτή.
• αυτόματη μέτρηση των παραμέτρων παλμού (πλάτος, από κορυφή σε κορυφή, αιχμές, διάμεσος, μέσος όρος, τυπική απόκλιση, συχνότητα, περίοδος, διάρκεια παλμού, κύκλος λειτουργίας, χρόνος ανόδου, χρόνος πτώσης).
• φασματική ανάλυση (επιλέξιμο τμήμα του παλμογράφου, προσδιορισμός SOI, θεμελιώδεις αρμονικές παράμετροι, μετρήσεις δρομέα στο φασματόγραμμα, υποστηρίζονται παράθυρα: ορθογώνια, τριγωνικά, Hann, Heming, Blackman, Blackman-Harris, Gauss, κωνικό συνημίτονο, επίπεδο, εκθετικό) και σύνθεση σήματος?
• στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων της μέτρησης (για την επιλεγμένη παράμετρο, προσδιορίζεται ο μέσος όρος, η ελάχιστη, η μέγιστη, η τυπική απόκλιση, δημιουργείται ένα ιστόγραμμα της κατανομής πιθανότητας, προσδιορίζεται η λοξότητα και η κύρτωση της κατανομής, οι μετρήσεις του δρομέα στο ιστόγραμμα).
• αριθμομηχανή τύπου?
• πρόγραμμα επεξεργασίας εξομοίωσης σήματος.

Η εφαρμογή επιτρέπει στο χρήστη να προσαρμόζει χειροκίνητα τα χρώματα των στοιχείων του γραφήματος και το πάχος των γραμμών κυματομορφής ή να φορτώνει αυτές τις ρυθμίσεις από αρχεία συνδυασμών χρωμάτων που έχουν αποθηκευτεί προηγουμένως. Το μέγεθος, η θέση και η διαφάνεια όλων των παραθύρων της εφαρμογής μπορούν επίσης να διαμορφωθούν από τον χρήστη. Όλες οι ρυθμίσεις του προγράμματος μπορούν να εγγραφούν σε ένα αρχείο διαμόρφωσης και στη συνέχεια να φορτωθούν.

Προηγμένες λειτουργίες χρονισμού

	Μπροστινή εκτόξευση	Διασχίζοντας ένα δεδομένο επίπεδο τάσης σε μια δεδομένη κατεύθυνση
	σκανδάλη μετάβασης	Χρόνος ανόδου ή πτώσης
	Έναρξη κατά διάρκεια	Κατά διάρκεια παλμού
	Έναρξη παύσης	Χωρίς παλμό εντός του καθορισμένου χρόνου
	Σκανδάλη δυσλειτουργίας	Για παλμό με διάρκεια μικρότερη από την περίοδο δειγματοληψίας
	Έναρξη με φασαρία	Με πλάτος παλμού
	Εκτέλεση από το παράθυρο	Με την έξοδο/είσοδο του σήματος στο παράθυρο κατωφλίου
	Σκανδάλη μοτίβου Boole	Λειτουργία λογικής καναλιού
	Έναρξη σε λογική κατάσταση	Λογική λειτουργία καναλιών που συνδέονται με παλμούς συγχρονισμού
	Διαδοχική εκτόξευση	Γεγονός Β μετά το συμβάν Α (με δεδομένη καθυστέρηση και/ή αριθμό συμβάντων)

• Η ελάχιστη τιμή της διάρκειας του μετρούμενου διαστήματος: τουλάχιστον πέντε περίοδοι δειγματοληψίας με διάστημα επανάληψης, επίσης, τουλάχιστον πέντε περίοδοι δειγματοληψίας.
• Η μέγιστη τιμή της διάρκειας του μετρούμενου διαστήματος: όχι περισσότερες από 65535 περιόδους δειγματοληψίας.
• Με διαδοχικούς τύπους ενεργοποίησης, οι πηγές συμβάντων Α και Β μπορούν να είναι κανάλια Α, Β, εξωτερική είσοδος. Οι συνθήκες ενεργοποίησης για διαδοχικούς τύπους είναι οι ακμές των σημάτων συμβάντος Α, Β. Αριθμός επαναλήψεων συμβάντων Α, Β: από 1 έως 255.

Ευκαιρίες

• Η επιλογή Advanced Trigger Timing Modes επιτρέπει στο όργανο να χρησιμοποιείται ως «έξυπνη» συσκευή ενεργοποίησης. Στην έξοδο του βύσματος X1, σύμφωνα με τις καθορισμένες συνθήκες, μπορείτε να λάβετε ένα σήμα ενεργοποίησης στάθμης TTL για οποιαδήποτε άλλη συσκευή από εξωτερικό σήμα ή σήματα (από τις εισόδους "CH 1" ή/και "CH 2").

Βασικός εξοπλισμός

• Παλμογράφος USB
• εγχειρίδιο
• Λογισμικό
  • Λογισμικό εικονικού παλμογράφου AOP Aktakom Oscilloscope Pro
  • Πρόγραμμα οδήγησης AUNLibUSB 1.2.6.0 για εικονικά όργανα USB Lab

Το λογισμικό στην τυπική παράδοση δεν έχει φυσικό μέσο και μπορεί να ληφθεί στον ιστότοπο στην ενότητα " " μετά την αγορά και την καταχώριση της συσκευής, αναφέροντας τον σειριακό της αριθμό.

Για λήψη του λογισμικού, κάντε κλικ στο κουμπί "Λήψη" ή μεταβείτε στο "

Ο συνδυασμένος παλμογράφος της σειράς MDO3000 είναι ένα εργαλείο που μπορεί να είναι πολύ χρήσιμο στο σχεδιασμό και τον εντοπισμό σφαλμάτων σύγχρονων πολύπλοκων ηλεκτρονικών συστημάτων. Αυτός ο παλμογράφος συνδυάζει 6 όργανα: έναν αναλυτή φάσματος, μια γεννήτρια αυθαίρετης κυματομορφής και τυπικών συναρτήσεων, έναν λογικό αναλυτή, έναν αναλυτή πρωτοκόλλου και έναν ψηφιακό μετρητή βολτ/συχνότητας. Ο παλμογράφος της σειράς MDO3000 μπορεί να προσαρμοστεί και να αναβαθμιστεί. Μπορείτε να προσθέσετε λειτουργίες και να επιλέξετε λειτουργίες που χρειάζεστε τώρα ή μπορεί να χρειαστείτε αργότερα.
Οι παλμογράφοι της σειράς MDO3000 διαθέτουν οθόνη ευρείας οθόνης 9 ιντσών (229 mm) με υψηλή ανάλυση (800 × 480 WVGA) για λεπτομερή μελέτη σύνθετων κυματομορφών.

Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά
Παλμοσκόπιο
Μοντέλα με 2 και 4 αναλογικά κανάλια
Μοντέλα εύρους ζώνης 1 GHz, 500 MHz, 350 MHz, 200 MHz και 100 MHz
Το εύρος ζώνης μπορεί να επεκταθεί (έως 1 GHz)
Ρυθμός δειγματοληψίας έως 5 GS/s
Μήκος εγγραφής 10 M σημείων σε όλα τα κανάλια
Μέγιστος ρυθμός λήψης σήματος >280.000 κυματομορφές ανά δευτερόλεπτο
Τυπικοί ανιχνευτές παθητικής τάσης με χωρητικότητα εισόδου 3,9 pF και αναλογικό εύρος ζώνης 1 GHz, 500 MHz ή 250 MHz

Αναλυτής φάσματος
Εύρος συχνοτήτων
Τυπικό: 9 kHz έως το ανώτερο εύρος ζώνης παλμογράφου
Επιλογή: 9 kHz έως 3 GHz
Εξαιρετικά ευρύ εύρος ζώνης απόκτησης έως 3 GHz

Αυθαίρετη δημιουργία κυματομορφής και τυπικής συνάρτησης (προαιρετικό)
13 προκαθορισμένες κυματομορφές
Παραγωγή σήματος 50 MHz
Μήκος ρεκόρ 128.000 πόντοι
Ρυθμός δειγματοληψίας αυθαίρετης γεννήτριας κυματομορφών 250 MSa/s

Λογικός αναλυτής (προαιρετικός)
16 ψηφιακά κανάλια
Μήκος εγγραφής 10M πόντων σε όλα τα κανάλια
Ανάλυση χρόνου 121,2 ps

Αναλυτής πρωτοκόλλου (προαιρετικό)
Υποστηριζόμενα πρότυπα σειριακού διαύλου: I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, USB 2.0, CAN, LIN, FlexRay, MIL-STD-1553 και διαύλους ήχου

Ψηφιακό βολτόμετρο (δωρεάν με εγγραφή συσκευής)
Μετρήσεις RMS ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ και ανάρτηση. τάση, RMS ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ Τάση DC με ανάλυση 4 ψηφίων
Μετρήσεις συχνότητας με ανάλυση 5 ψηφίων

Χαρακτηριστικά και Οφέλη
Η λήψη σημάτων υψηλής ταχύτητας στη λειτουργία FastAcq™ σάς επιτρέπει να βρίσκετε γρήγορα ανεπαίσθητες ανωμαλίες σήματος
Ο πίνακας ελέγχου Wave Inspector® διευκολύνει την πλοήγηση και την αυτοματοποίηση της αναζήτησης δεδομένων κυματομορφής
33 αυτοματοποιημένες μετρήσεις και ιστογράμματα σήματος για απλοποιημένη ανάλυση σήματος
Το TekVPI® Probe Interface υποστηρίζει ενεργούς, διαφορικούς και τρέχοντες ανιχνευτές με αυτόματη επιλογή εμβέλειας και μονάδας
Έγχρωμη οθόνη ευρείας οθόνης 9" (229 mm).
Μικρό μέγεθος και βάρος - μόνο 147 mm βάθος και βάρος 4,2 kg

Ανάλυση φάσματος
Ειδικά χειριστήρια του μπροστινού πίνακα για τις πιο συνηθισμένες εργασίες
Αυτόματοι δείκτες κορυφών για τον προσδιορισμό της συχνότητας και του πλάτους των κορυφών του φάσματος
Χειροκίνητοι δείκτες για τη μέτρηση παραμέτρων σήματος εκτός αιχμής
Χρησιμοποιημένοι τύποι ιχνών: κανονικός, μέσος όρος, μέγιστος δεσμός, ελάχιστος διατήρησης
Η λειτουργία εμφάνισης φασματογράμματος διευκολύνει τον οπτικό έλεγχο και την ανάλυση γεγονότων που αλλάζουν αργά
Αυτοματοποιημένες μετρήσεις: μέτρηση της ισχύος του σήματος στο κανάλι, ο συντελεστής απομόνωσης γειτονικών καναλιών ως προς την ισχύ και το κατεχόμενο εύρος ζώνης

Δημιουργία αυθαίρετων κυματομορφών και τυπικών συναρτήσεων
Προκαθορισμένη δημιουργία σήματος για ταχεία προσομοίωση συσκευής στην ανάπτυξη συστήματος
Λήψη σημάτων από αναλογικές ή ψηφιακές εισόδους, μεταφορά σημάτων λήψης στη μνήμη για επεξεργασία και έξοδος επεξεργασμένων σημάτων
Προσθήκη θορύβου σε οποιοδήποτε σήμα για δοκιμή υπό αντίξοες συνθήκες

Ανάπτυξη και δοκιμή συστημάτων μικτού σήματος
Αυτόματη ενεργοποίηση, αποκωδικοποίηση και αναζήτηση σημάτων παράλληλων διαύλου
Πολυκαναλική σκανδάλη κατά τη ρύθμιση και τον χρόνο αναμονής
Η λειτουργία λήψης υψηλής ταχύτητας MagniVu™ παρέχει ανάλυση χρόνου 121,2 ps για ψηφιακά κανάλια

Ανάλυση πρωτοκόλλου
Ενεργοποίηση, αποκωδικοποίηση και αυτόματη αναζήτηση για τα περιεχόμενα των πιο κοινών προτύπων σειριακού διαύλου για την ανάπτυξη ενσωματωμένων συστημάτων.
Εξαγωγή πινάκων αποκωδικοποίησης πρωτοκόλλου που χρησιμοποιούνται για την τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων

Ψηφιακό βολτόμετρο και μετρητή συχνότητας
Γρήγορος οπτικός έλεγχος των μετρούμενων τιμών τάσης και συχνότητας
Γραφική αναπαράσταση πληροφοριών σταθερότητας μέτρησης

Δυνατότητα πλήρους ανανέωσης
Προσθέστε λειτουργικότητα, αυξήστε το εύρος ζώνης του παλμογράφου ή το εύρος ζώνης του αναλυτή φάσματος ανάλογα με τις απαιτήσεις ή τον προϋπολογισμό σας.

Πρόσθετο λογισμικό
Ανάλυση τροφοδοτικού
Περιορίστε την παρακολούθηση και τη δοκιμή μάσκας

SoundCard Oszilloscope - ένα πρόγραμμα που μετατρέπει έναν υπολογιστή σε παλμογράφο δύο καναλιών, γεννήτρια χαμηλής συχνότητας δύο καναλιών και αναλυτή φάσματος

Καλημέρα αγαπητοί ραδιοερασιτέχνες!
Κάθε ραδιοερασιτέχνης γνωρίζει ότι για να δημιουργήσετε περισσότερο ή λιγότερο πολύπλοκες ραδιοερασιτεχνικές συσκευές, είναι απαραίτητο να έχετε στη διάθεσή σας όχι μόνο ένα πολύμετρο. Σήμερα στα καταστήματά μας μπορείτε να αγοράσετε σχεδόν οποιαδήποτε συσκευή, αλλά - υπάρχει ένα "αλλά" - το κόστος μιας αξιοπρεπούς ποιότητας οποιασδήποτε συσκευής δεν είναι μικρότερο από αρκετές δεκάδες χιλιάδες ρούβλια μας και δεν είναι μυστικό ότι για τους περισσότερους Ρώσους αυτό είναι πολλά χρήματα, και επομένως αυτές οι συσκευές δεν είναι καθόλου διαθέσιμες, ή ένας ραδιοερασιτέχνης αγοράζει συσκευές που χρησιμοποιούνται εδώ και πολύ καιρό.
Σήμερα στο χώρο , θα προσπαθήσουμε να εξοπλίσουμε το ραδιοερασιτεχνικό εργαστήριο με δωρεάν εικονικές συσκευές -ψηφιακός παλμογράφος δύο καναλιών, γεννήτρια συχνοτήτων ήχου δύο καναλιών, αναλυτής φάσματος. Το μόνο μειονέκτημα αυτών των συσκευών είναι ότι όλες λειτουργούν μόνο στη ζώνη συχνοτήτων από 1 Hz έως 20.000 Hz. Ο ιστότοπος έχει ήδη δώσει μια περιγραφή ενός παρόμοιου ερασιτεχνικού ραδιοφωνικού προγράμματος:“ “ - ένα πρόγραμμα που μετατρέπει έναν οικιακό υπολογιστή σε παλμογράφο.
Σήμερα θέλω να επιστήσω την προσοχή σας ένα άλλο πρόγραμμα - "Παλμογράφος κάρτας ήχου". Αυτό το πρόγραμμα με τράβηξε με καλά χαρακτηριστικά, προσεγμένο σχεδιασμό, ευκολία μελέτης και εργασίας σε αυτό. Αυτό το πρόγραμμα είναι στα αγγλικά, δεν υπάρχει ρωσική μετάφραση. Αλλά δεν το βλέπω αυτό ως μειονέκτημα. Πρώτον, είναι πολύ εύκολο να καταλάβετε πώς να εργαστείτε στο πρόγραμμα, θα το δείτε μόνοι σας και δεύτερον, κάποια μέρα θα αποκτήσετε καλές συσκευές (και έχουν όλα τα σύμβολα στα αγγλικά, αν και οι ίδιοι είναι Κινέζοι) και αμέσως και να τα συνηθίσεις εύκολα.

Το πρόγραμμα έχει αναπτυχθεί από την C. Zeitnitz και είναι δωρεάν, αλλά μόνο για ιδιωτική χρήση. Μια άδεια για το πρόγραμμα κοστίζει περίπου 1.500 ρούβλια και υπάρχει επίσης μια λεγόμενη "ιδιωτική άδεια" που κοστίζει περίπου 400 ρούβλια, αλλά αυτό μοιάζει περισσότερο με δωρεά στον συγγραφέα για περαιτέρω βελτίωση του προγράμματος. Φυσικά, θα χρησιμοποιήσουμε τη δωρεάν έκδοση του προγράμματος, η οποία διαφέρει μόνο στο ότι κάθε φορά που εκκινείται, εμφανίζεται ένα παράθυρο με μια προσφορά για αγορά άδειας.

Κατεβάστε το πρόγραμμα (την πιο πρόσφατη έκδοση από τον Δεκέμβριο του 2012):

(28,1 MiB, 52.914 επισκέψεις)

Αρχικά, ας κατανοήσουμε τις «έννοιες»:
Παλμοσκόπιο- συσκευή σχεδιασμένη για έρευνα, παρατήρηση, μέτρηση πλάτους και χρονικών διαστημάτων.
Οι παλμογράφοι ταξινομούνται:
♦ σύμφωνα με το σκοπό και τη μέθοδο παραγωγής πληροφοριών:
- παλμογράφοι με περιοδική σάρωση για την παρατήρηση σημάτων στην οθόνη (στη Δύση ονομάζονται παλμογράφος)
- παλμογράφοι συνεχούς σάρωσης για την εγγραφή μιας καμπύλης σήματος σε μια φωτογραφική ταινία (που ονομάζεται παλμογράφος στη Δύση)
♦ σύμφωνα με τη μέθοδο επεξεργασίας του σήματος εισόδου:
– αναλογικό
– ψηφιακό

Το πρόγραμμα λειτουργεί σε περιβάλλον όχι χαμηλότερο από το W2000 και περιλαμβάνει:
- έναν παλμογράφο δύο καναλιών με εύρος ζώνης (ανάλογα με την κάρτα ήχου) τουλάχιστον 20 έως 20.000 Hz.
– γεννήτρια σήματος δύο καναλιών (με παρόμοια παραγόμενη συχνότητα).
- αναλυτής φάσματος
– και είναι επίσης δυνατή η εγγραφή ενός ηχητικού σήματος για μετέπειτα μελέτη

Κάθε ένα από αυτά τα προγράμματα έχει πρόσθετες δυνατότητες που θα εξετάσουμε καθώς τα εξερευνούμε.

Θα ξεκινήσουμε με το Signalgenerator:

Η γεννήτρια σήματος, όπως είπα, είναι δύο καναλιών - Κανάλι 1 και Κανάλι 2.
Εξετάστε τον σκοπό των κύριων διακοπτών και των παραθύρων του:
1 – κουμπιά για την ενεργοποίηση γεννητριών.
2 – Παράθυρο ρύθμισης κυματομορφής εξόδου:
ημίτονο– ημιτονοειδής
τρίγωνο- τριγωνικό
τετράγωνο- ορθογώνιο
πριονωτή- πριονωτή
λευκός θόρυβος- Λευκός θόρυβος
3 – ρυθμιστές πλάτους σήματος εξόδου (μέγιστο - 1 βολτ).
4 – κουμπιά ρύθμισης συχνότητας (η επιθυμητή συχνότητα μπορεί να ρυθμιστεί χειροκίνητα στα κουτιά κάτω από τα κουμπιά). Αν και η μέγιστη συχνότητα στους ρυθμιστές είναι 10 kHz, οποιαδήποτε επιτρεπόμενη συχνότητα μπορεί να εισαχθεί στα κάτω παράθυρα (ανάλογα με την κάρτα ήχου).
5 – παράθυρα για χειροκίνητη ρύθμιση της συχνότητας.
6 – ενεργοποίηση της λειτουργίας "Sweep-generator". Σε αυτήν τη λειτουργία, η συχνότητα εξόδου της γεννήτριας αλλάζει περιοδικά από την ελάχιστη τιμή που έχει οριστεί στα πλαίσια "5" στη μέγιστη τιμή που έχει οριστεί στα πλαίσια "Fend" κατά τη διάρκεια του χρόνου που έχει οριστεί στα πλαίσια "Time". Αυτή η λειτουργία μπορεί να ενεργοποιηθεί είτε για οποιοδήποτε κανάλι είτε για δύο κανάλια ταυτόχρονα.
7 – παράθυρα για τη ρύθμιση της συχνότητας και του χρόνου λήξης της λειτουργίας Sweep.
8 – σύνδεση λογισμικού της εξόδου του καναλιού της γεννήτριας στο πρώτο ή δεύτερο κανάλι εισόδου του παλμογράφου.
9 - ρύθμιση της διαφοράς φάσης μεταξύ των σημάτων από το πρώτο και το δεύτερο κανάλι της γεννήτριας.
10 -στορύθμιση του κύκλου λειτουργίας του σήματος (ισχύει μόνο για ένα ορθογώνιο σήμα).

Τώρα ας ρίξουμε μια ματιά στον ίδιο τον παλμογράφο:

1 – Εύρος - ρύθμιση ευαισθησίας κάθετου καναλιού
2 – Συγχρονισμός– επιτρέπει (με έλεγχο ή αποεπιλογή) την εκτέλεση χωριστής ή ταυτόχρονης ρύθμισης δύο καναλιών ως προς το πλάτος του σήματος
3, 4 – σας επιτρέπει να διαδώσετε τα σήματα κατά μήκος της οθόνης για την ατομική τους παρατήρηση
5 – ρύθμιση χρόνου σάρωσης (από 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου έως 10 δευτερόλεπτα, ενώ το 1 δευτερόλεπτο είναι 1000 χιλιοστά του δευτερολέπτου)
6 – ξεκίνα σταμάταλειτουργία παλμογράφου. Όταν σταματήσει, η οθόνη αποθηκεύει την τρέχουσα κατάσταση των σημάτων και το κουμπί Αποθήκευση ( 16 ) που σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε την τρέχουσα κατάσταση στον υπολογιστή με τη μορφή 3 αρχείων (δεδομένα κειμένου του υπό μελέτη σήματος, μια ασπρόμαυρη εικόνα και μια έγχρωμη εικόνα της εικόνας από την οθόνη του παλμογράφου τη στιγμή της διακοπής)
7 – δώσει το έναυσμα για- μια συσκευή λογισμικού που καθυστερεί την έναρξη μιας σάρωσης έως ότου πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις και χρησιμεύει για τη λήψη σταθερής εικόνας στην οθόνη του παλμογράφου. Υπάρχουν 4 τρόποι λειτουργίας:
– ενεργοποίηση/απενεργοποίηση. Όταν η σκανδάλη είναι απενεργοποιημένη, η εικόνα στην οθόνη θα φαίνεται "τρέχουσα" ή ακόμα και "λεμωμένη".
– αυτόματη λειτουργία. Το ίδιο το πρόγραμμα επιλέγει τη λειτουργία (κανονική ή απλή).
– κανονική λειτουργία. Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, πραγματοποιείται μια συνεχής σάρωση του υπό μελέτη σήματος.
– ενιαία λειτουργία. Σε αυτή τη λειτουργία, εκτελείται μια σάρωση σήματος μίας φοράς (με ένα χρονικό διάστημα που ορίζεται από το χειριστήριο Time).
8 – ενεργή επιλογή καναλιού
9 – άκρη– τύπος ενεργοποίησης σήματος:
- αυξανόμενες– κατά μήκος του μπροστινού μέρους του μελετημένου σήματος
– πέφτοντας– από την πτώση του υπό μελέτη σήματος
10 – Αυτόματο Σετ- αυτόματη ρύθμιση του χρόνου σάρωσης, της ευαισθησίας του καναλιού κάθετης απόκλισης Amplitude, καθώς και η εικόνα ωθείται στο κέντρο της οθόνης.
11 -Λειτουργία καναλιού– καθορίζει πώς θα εμφανίζονται τα σήματα στην οθόνη του παλμογράφου:
– μονόκλινο– ξεχωριστή έξοδος δύο σημάτων στην οθόνη
- CH1 + CH2– έξοδος του αθροίσματος δύο σημάτων
– CH1 - CH2– έξοδος διαφοράς δύο σημάτων
– CH1 * CH2– έξοδος του γινομένου δύο σημάτων
12 και 13 – επιλογή των καναλιών εμφάνισης στην οθόνη (ή οποιοδήποτε από τα δύο, ή δύο ταυτόχρονα, η τιμή εμφανίζεται δίπλα στο Εύρος)
14 – έξοδος κυματομορφής καναλιού 1
15 – έξοδος κυματομορφής καναλιού 2
16 – έχει ήδη περάσει - εγγραφή σήματος σε υπολογιστή στη λειτουργία διακοπής του παλμογράφου
17 – χρονική κλίμακα (έχουμε ρυθμιστή χρόνοςβρίσκεται στα 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου, επομένως η κλίμακα εμφανίζεται από 0 έως 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου)
18 – Κατάσταση– δείχνει την τρέχουσα κατάσταση της σκανδάλης και σας επιτρέπει επίσης να εμφανίσετε τα ακόλουθα δεδομένα στην οθόνη:
- HZ και Volt– εμφάνιση της τρέχουσας συχνότητας τάσης του υπό μελέτη σήματος
– δρομέας– συμπερίληψη κάθετων και οριζόντιων δρομέων για τη μέτρηση των παραμέτρων του υπό μελέτη σήματος
– αρχείο καταγραφής για συμπλήρωση– καταγραφή δευτερόλεπτο προς δευτερόλεπτο των παραμέτρων του υπό μελέτη σήματος.

Πραγματοποίηση μετρήσεων σε παλμογράφο

Αρχικά, ας ρυθμίσουμε τη γεννήτρια σήματος:

1. Ενεργοποιήστε το κανάλι 1 και το κανάλι 2 (τα πράσινα τρίγωνα ανάβουν)
2. Ρυθμίστε τα σήματα εξόδου - ημιτονοειδή και ορθογώνια
3. Ρυθμίστε το πλάτος των σημάτων εξόδου στο 0,5 (η γεννήτρια παράγει σήματα με μέγιστο πλάτος 1 βολτ και το 0,5 θα σημαίνει πλάτος σήματος 0,5 βολτ)
4. Ρυθμίστε τις συχνότητες στα 50 Hertz
5. Μετάβαση σε λειτουργία παλμογράφου

Μέτρηση πλάτους σήματος:

1. Κουμπί κάτω από την επιγραφή μετρούνεπιλέξτε τη λειτουργία HZ και Volt, σημειώστε τις ετικέτες συχνότητα και τάση. Ταυτόχρονα, οι τρέχουσες συχνότητες για καθένα από τα δύο σήματα (σχεδόν 50 hertz) εμφανίζονται πάνω μας, το πλάτος του συνολικού σήματος vp-pκαι αποτελεσματική τάση σήματος Βεφ.
2. Κουμπί κάτω από την επιγραφή μετρούνεπιλέξτε τη λειτουργία Δρομείςκαι σημειώστε το πλαίσιο Τάση. Σε αυτή την περίπτωση, έχουμε δύο οριζόντιες γραμμές, και στο κάτω μέρος της επιγραφής, που δείχνουν το πλάτος των θετικών και αρνητικών στοιχείων του σήματος ( ΑΛΛΑ), καθώς και το συνολικό εύρος του πλάτους του σήματος ( dA).
3. Ορίζουμε τις οριζόντιες γραμμές στη θέση που χρειαζόμαστε σε σχέση με το σήμα, στην οθόνη θα λάβουμε δεδομένα για το πλάτος τους:

Μέτρηση χρονικών διαστημάτων:

Εκτελούμε τις ίδιες λειτουργίες όπως για τη μέτρηση του πλάτους των σημάτων, με εξαίρεση - στη λειτουργία Δρομείςσημειώστε την ετικέτα χρόνος. Ως αποτέλεσμα, αντί για οριζόντιες γραμμές, θα λάβουμε δύο κάθετες γραμμές και κάτω από το χρονικό διάστημα μεταξύ των δύο κάθετων γραμμών και η τρέχουσα συχνότητα σήματος σε αυτό το χρονικό διάστημα θα εμφανιστεί:

Προσδιορισμός της συχνότητας και του πλάτους του σήματος

Στην περίπτωσή μας, δεν χρειάζεται να υπολογιστεί συγκεκριμένα η συχνότητα και το πλάτος του σήματος - όλα εμφανίζονται στην οθόνη του παλμογράφου. Αλλά αν πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν αναλογικό παλμογράφο για πρώτη φορά στη ζωή σας και δεν ξέρετε πώς να προσδιορίσετε τη συχνότητα και το πλάτος του σήματος, θα εξετάσουμε επίσης αυτό το ζήτημα για εκπαιδευτικούς σκοπούς.

Αφήνουμε τις ρυθμίσεις της γεννήτριας όπως ήταν, με εξαίρεση τη ρύθμιση του πλάτους του σήματος στο 1,0 και τη ρύθμιση των ρυθμίσεων του παλμογράφου όπως στην εικόνα:

Ρυθμίζουμε τον έλεγχο πλάτους σήματος στα 100 millivolt, τον έλεγχο χρόνου σάρωσης στα 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου και έχουμε μια εικόνα στην οθόνη όπως από πάνω.

Η αρχή του προσδιορισμού του πλάτους του σήματος:
Ρυθμιστής Εύροςείμαστε στη θέση 100 millivolt, που σημαίνει ότι η κατακόρυφη διαίρεση του πλέγματος στην οθόνη του παλμογράφου είναι 100 millivolt. Μετράμε τον αριθμό των διαιρέσεων από το κάτω μέρος του σήματος προς τα πάνω (λαμβάνουμε 10 διαιρέσεις) και πολλαπλασιάζουμε με την τιμή μιας διαίρεσης - 10*100= 1000 millivolt= 1 volt, που σημαίνει ότι το πλάτος του σήματος που έχουμε από πάνω προς τα κάτω είναι 1 volt. Με τον ίδιο τρόπο, μπορείτε να μετρήσετε το πλάτος του σήματος σε οποιοδήποτε μέρος της κυματομορφής.

Προσδιορισμός των χρονικών χαρακτηριστικών του σήματος:
Ρυθμιστής χρόνοςείμαστε στη θέση 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Ο αριθμός των διαιρέσεων της κλίμακας παλμογράφου οριζόντια είναι 10 (σε αυτήν την περίπτωση, έχουμε 10 διαιρέσεις στην οθόνη), διαιρούμε το 50 με το 10 και παίρνουμε 5, που σημαίνει ότι η τιμή μιας διαίρεσης θα είναι ίση με 5 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Επιλέγουμε το τμήμα της κυματομορφής σήματος που χρειαζόμαστε και εξετάζουμε πόσες διαιρέσεις χωράει (στην περίπτωσή μας, 4 διαιρέσεις). Πολλαπλασιάστε την τιμή 1 διαίρεσης με τον αριθμό των διαιρέσεων 5*4=20 και να προσδιορίσετε ότι η περίοδος του σήματος στην υπό μελέτη περιοχή είναι 20 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Προσδιορισμός της συχνότητας του σήματος.
Η συχνότητα του μελετημένου σήματος καθορίζεται από τον συνήθη τύπο. Γνωρίζουμε ότι μία περίοδος του σήματος μας είναι 20 χιλιοστά του δευτερολέπτου, μένει να μάθουμε πόσες περίοδοι θα υπάρχουν σε ένα δευτερόλεπτο - 1 δευτερόλεπτο/20 χιλιοστά του δευτερολέπτου= 1000/20= 50 Hertz.

Αναλυτής φάσματος

Αναλυτής φάσματος– συσκευή παρατήρησης και μέτρησης της σχετικής κατανομής της ενέργειας των ηλεκτρικών (ηλεκτρομαγνητικών) ταλαντώσεων στη ζώνη συχνοτήτων.
Αναλυτής φάσματος χαμηλής συχνότητας(όπως στην περίπτωσή μας) έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί στο εύρος συχνοτήτων ήχου και χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, για τον προσδιορισμό της απόκρισης συχνότητας διαφόρων συσκευών, στη μελέτη των χαρακτηριστικών θορύβου και τον συντονισμό διαφόρων ραδιοφωνικών συσκευών. Συγκεκριμένα, μπορούμε να προσδιορίσουμε την απόκριση συχνότητας του συναρμολογημένου ενισχυτή συχνότητας ήχου, να προσαρμόσουμε διάφορα φίλτρα κ.λπ.
Δεν υπάρχει τίποτα περίπλοκο στην εργασία με έναν αναλυτή φάσματος, παρακάτω θα δώσω τον σκοπό των κύριων ρυθμίσεών του και εσείς οι ίδιοι, από εμπειρία, θα καταλάβετε εύκολα πώς να εργαστείτε μαζί του.

Έτσι φαίνεται ο αναλυτής φάσματος στο πρόγραμμά μας:

Τι είναι εδώ - τι:

1. Όψη της ένδειξης της κλίμακας του αναλυτή κατακόρυφα
2. Επιλογή των εμφανιζόμενων καναλιών από τη γεννήτρια συχνοτήτων και τον τύπο οθόνης
3. Μέρος εργασίας του αναλυτή
4. Κουμπί για την καταγραφή της τρέχουσας κατάστασης της κυματομορφής όταν σταματά
5. Λειτουργία μεγέθυνσης πεδίου εργασίας
6. Αλλαγή της οριζόντιας κλίμακας (κλίμακα συχνότητας) από γραμμική σε λογαριθμική
7. Τρέχουσα συχνότητα σήματος όταν η γεννήτρια βρίσκεται σε λειτουργία σάρωσης
8. Τρέχουσα συχνότητα στη θέση του δρομέα
9. Ένδειξη αρμονικών σημάτων
10. Ρύθμιση του φίλτρου για σήματα κατά συχνότητα

Δείτε τις φιγούρες Lissajous

Φιγούρες Lissajous- κλειστές τροχιές που χαράσσονται από ένα σημείο που εκτελεί ταυτόχρονα δύο αρμονικές ταλαντώσεις σε δύο αμοιβαία κάθετες κατευθύνσεις. Το σχήμα των σχημάτων εξαρτάται από τη σχέση μεταξύ των περιόδων (συχνοτήτων), των φάσεων και των πλάτη και των δύο ταλαντώσεων.

Εάν εφαρμόζεται στις εισόδους " Χ" Και " Υ» σήματα παλμογράφου στενών συχνοτήτων, τότε μπορείτε να δείτε φιγούρες Lissajous στην οθόνη. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως για τη σύγκριση των συχνοτήτων δύο πηγών σήματος και για τον συντονισμό μιας πηγής στη συχνότητα μιας άλλης. Όταν οι συχνότητες είναι κοντά, αλλά όχι ίσες μεταξύ τους, το σχήμα στην οθόνη περιστρέφεται και η περίοδος κύκλου περιστροφής είναι το αντίστροφο της διαφοράς συχνότητας, για παράδειγμα, η περίοδος περιστροφής είναι 2 s - η διαφορά στις συχνότητες τα σήματα είναι 0,5 Hz. Εάν οι συχνότητες είναι ίσες, η φιγούρα παγώνει ακίνητη, σε οποιαδήποτε φάση, ωστόσο, στην πράξη, λόγω βραχυπρόθεσμων αστάθειας του σήματος, η εικόνα στην οθόνη του παλμογράφου συνήθως τρέμει λίγο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για σύγκριση όχι μόνο τις ίδιες συχνότητες, αλλά και αυτές που βρίσκονται σε πολλαπλή αναλογία, για παράδειγμα, εάν η υποδειγματική πηγή μπορεί να παράγει συχνότητα μόνο 5 MHz και η ρυθμιζόμενη πηγή - 2,5 MHz.

Δεν είμαι σίγουρος ότι αυτή η λειτουργία του προγράμματος θα σας φανεί χρήσιμη, αλλά αν τη χρειαστείτε ξαφνικά, τότε νομίζω ότι μπορείτε εύκολα να καταλάβετε αυτήν τη λειτουργία μόνοι σας.

Λειτουργία εγγραφής ηχητικού σήματος

Έχω ήδη πει ότι το πρόγραμμα σας επιτρέπει να καταγράψετε οποιοδήποτε ηχητικό σήμα σε υπολογιστή για σκοπούς περαιτέρω μελέτης. Η λειτουργία εγγραφής σήματος δεν είναι δύσκολη και μπορείτε εύκολα να καταλάβετε πώς να το κάνετε:

Πρόγραμμα «Υπολογιστής-παλμογράφος»

Οι ψηφιακοί παλμογράφοι χρησιμοποιούνται για την ανάλυση σημάτων στο πεδίο του χρόνου, ενώ οι αναλυτές φάσματος το κάνουν στον τομέα της συχνότητας. Ωστόσο, στην πρακτική της έρευνας και της δοκιμής ραδιοκυκλωμάτων, συσκευών και εξαρτημάτων, συχνά προκύπτουν ειδικά προβλήματα, για τα οποία ορισμένες συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με ψηφιακές γεννήτριες διαφόρων σημάτων. Το άρθρο συγκρίνει τις δυνατότητες αυτών των συσκευών στη δημιουργία των χαρακτηριστικών πλάτους-συχνότητας (AFC) των στοιχείων και παρέχει παραδείγματα εργασίας με αυτά. Παρουσιάζεται η δυνατότητα κατασκευής της απόκρισης συχνότητας σε ευρύ φάσμα συχνοτήτων (από υποηχητικό έως μικροκύματα) με μεγάλο δυναμικό εύρος ως προς το επίπεδο.

Το κύριο σχήμα για την αφαίρεση της απόκρισης συχνότητας

Η απόκριση συχνότητας είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό πολλών 4 πόλων και εξαρτημάτων (φίλτρα, συντονιστές, ενισχυτές κ.λπ.). Αντιπροσωπεύει το μέτρο της απολαβής του DUT έναντι της συχνότητας. Επί του παρόντος, μια νέα κατηγορία συσκευών έχει λάβει εντατική ανάπτυξη - διανυσματικοί αναλυτές δικτύου, οι οποίοι σας επιτρέπουν να μετράτε την απόκριση συχνότητας σε σύνθετη μορφή ή ως μονάδα του συντελεστή μεταφοράς και της μετατόπισης φάσης από τη συχνότητα. Ωστόσο, πρόκειται για πολύ ακριβές και σπάνιες συσκευές.

Ρύζι. ένας.Λειτουργικό διάγραμμα ενός δόμησης απόκρισης συχνότητας με βάση ένα GKCh και έναν δείκτη παλμογράφου

Σε πολλές περιπτώσεις, είναι αρκετά επαρκής η χρήση βαθμωτών δομών απόκρισης συχνότητας, για παράδειγμα, με βάση μια γεννήτρια σαρωτικής συχνότητας (GFS), έναν ανιχνευτή και έναν δείκτη παλμογράφου (Εικ. 1). Η γεννήτρια σαρωτικής συχνότητας παρέχει ένα ημιτονοειδές σήμα δοκιμής του οποίου η συχνότητα είναι ανάλογη με το επίπεδο της διαμορφωτικής τάσης ή του λογαρίθμου της. Το σήμα διαμόρφωσης πριονωτή τροφοδοσίας τροφοδοτείται επίσης στην είσοδο του οριζόντιου καναλιού και το σήμα από την έξοδο της υπό δοκιμή συσκευής (4-πόλος) τροφοδοτείται μέσω του ανιχνευτή στην είσοδο του κατακόρυφου καναλιού της συσκευής ένδειξης (παλμογράφος). . Ως αποτέλεσμα, η υπό δοκιμή συσκευή ελέγχεται διαδοχικά με ένα ημιτονοειδές σήμα με ομαλά μεταβαλλόμενη συχνότητα και ένα γράφημα της απόκρισης συχνότητας της υπό δοκιμή συσκευής απεικονίζεται στην οθόνη της. Μέχρι πρόσφατα, οι μετρητές απόκρισης συχνότητας που λειτουργούσαν σε μεγάλο εύρος συχνοτήτων ήταν πολύπλοκες, ογκώδεις, βαριές και ακριβές συσκευές. Για παράδειγμα, οι σοβιετικοί μετρητές απόκρισης συχνότητας Kh1-40, Kh1-46, Kh1-56 με εύρος συχνοτήτων από 20 Hz έως 1, 0,2 και 0,2 MHz, αντίστοιχα, ζύγιζαν 35, 42 και 44 κιλά και το μέτρο Kh1-43 με εύρος συχνοτήτων από 0,5 MHz έως 1,25 GHz ζύγιζε ακόμη και 47 κιλά. Η σταθερότητα της συχνότητάς τους ήταν χαμηλή, μερικές φορές πολύ χαμηλή.

Μια σημαντική παράμετρος των μετρητών απόκρισης συχνότητας είναι το δυναμικό εύρος ως προς το επίπεδο - η διαφορά μεταξύ του μέγιστου επιπέδου ανάγνωσης απόκρισης συχνότητας και του μέσου επιπέδου της διαδρομής θορύβου. Με γραμμική κλίμακα ως προς το επίπεδο (κάθετη) για τις αναφερόμενες συσκευές, κυμαίνεται από 14–24 dB, είναι δηλαδή μικρή και μόνο με λογαριθμική κλίμακα φτάνει τα 40 dB και πάνω. Η απόκτηση υψηλού δυναμικού εύρους κατά την αφαίρεση της απόκρισης συχνότητας είναι ένας από τους στόχους αυτού του άρθρου.

Η μετάβαση σε μια βάση μικροηλεκτρονικών στοιχείων και η χρήση άμεσης σύνθεσης ψηφιακής συχνότητας κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία μιας νέας γενιάς γεννητριών με την υψηλότερη σταθερότητα συχνότητας και τον συντονισμό της από τα χιλιοστά του hertz σε πολλά gigahertz (και μερικές φορές δεκάδες gigahertz). Κατά κανόνα, πρόκειται για συσκευές μικρού μεγέθους, μέτριου βάρους, που έχουν πολλά κοινά στη διεπαφή χρήστη και στις βασικές ρυθμίσεις (για παράδειγμα, συχνότητα και επίπεδο).

Αφαίρεση της απόκρισης συχνότητας με παλμογράφο χωρίς χρήση ανιχνευτή

Ένα από τα εμπόδια για την απόκτηση ακριβών αποκρίσεων συχνότητας διαφόρων στοιχείων και μεγάλου δυναμικού εύρους είναι η χρήση ανιχνευτή. Δυστυχώς, οι δίοδοι ημιαγωγών, βάσει των οποίων κατασκευάζονται ανιχνευτές, έχουν ένα έντονα μη γραμμικό χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης με όριο σε επίπεδο τάσης κλασμάτων βολτ. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει μια νεκρή ζώνη ανιχνευτών στην περιοχή των χαμηλών τάσεων και των σημαντικών παραμορφώσεων σε ένα μέσο επίπεδο σήματος λίγων βολτ. Αυτό οδηγεί σε σημαντική μείωση του δυναμικού εύρους των κατασκευαστών απόκρισης συχνότητας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα, σε συχνότητες πάνω από δεκάδες megahertz, η ταχύτητα των διόδων είναι επίσης ανεπαρκής.

Αυτές οι αδυναμίες εξαλείφονται θεμελιωδώς αφαιρώντας τον ανιχνευτή και σχεδιάζοντας την απόκριση συχνότητας με τη μορφή εξάρτησης του επιπέδου του παλμογράφου ενός ημιτονοειδούς σήματος RF από τη συχνότητά του. Σε αυτήν την περίπτωση, ο παλμογράφος πρέπει να έχει αρκετά υψηλή συχνότητα ώστε να βλέπει απευθείας το σήμα από την έξοδο της υπό δοκιμή συσκευής. Στη μέγιστη διερευνούμενη συχνότητα του παλμογράφου, η μείωση της απόκρισης συχνότητάς του συνήθως κανονικοποιείται στα -3 dB (ή 0,7 του επιπέδου σε χαμηλές συχνότητες). Μια τέτοια πτώση στην απόκριση συχνότητας (μερικές φορές είναι επίσης δυνατή η άνοδός της) δημιουργεί ένα απαράδεκτα μεγάλο σφάλμα. Για να είναι ασήμαντη (στο επίπεδο 0,5-1 dB), η ανώτερη συχνότητα αποκοπής του παλμογράφου θα πρέπει να είναι αρκετές φορές υψηλότερη από το εύρος ζώνης της υπό δοκιμή συσκευής. Καθορίζεται κυρίως από τη μέγιστη συχνότητα της γεννήτριας σάρωσης. Υπήρξε μια τάση να χρησιμοποιούνται, ως οι τελευταίες, ψηφιακές γεννήτριες υψηλής σταθερότητας με άμεση σύνθεση συχνοτήτων, ειδικότερα γεννήτριες αυθαίρετων συναρτήσεων και κυματομορφών. Η χρήση τους σάς επιτρέπει να επεκτείνετε τον αριθμό των τύπων σημάτων που χρησιμοποιούνται για τη δοκιμή.

Στο σχ. Το σχήμα 2 δείχνει το παράθυρο ρύθμισης για τη γεννήτρια αυθαίρετης λειτουργίας Tektronix AFG3101 που χρησιμοποιείται στη λειτουργία Sweep Generator με κάλυψη συχνότητας από 1 kHz έως 100 MHz (αυτή είναι η μέγιστη συχνότητα για αυτήν τη γεννήτρια). Ορίζεται η ταλάντωση ενός ημιτονοειδούς σήματος σύμφωνα με έναν γραμμικό νόμο. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιείται ένα γραμμικά αυξανόμενο σήμα διαμόρφωσης με γραμμικό τμήμα 10 ms και μηδενικό χρόνο επιστροφής.

Ρύζι. 2.Παράδειγμα ρυθμίσεων AFG3101 για σάρωση από 1 kHz έως 100 MHz

Τα παλαιότερα μοντέλα γεννητριών κατηγορίας AFG3000 έχουν μέγιστες συχνότητες ημιτονοειδούς σήματος έως 240 MHz. Όμως, πολλές γεννήτριες ψηφιακών ημιτονικών κυματομορφών με σύνθεση άμεσης συχνότητας, όπως η SM300 από τη Rohde & Schwarz, έχουν μέγιστη συχνότητα έως και 3 GHz και άνω. Κατά κανόνα, όλα επιτρέπουν τη λειτουργία σάρωσης συχνότητας από μια ελάχιστη τιμή (συχνά πολύ χαμηλότερη από 100 kHz) σε μια μέγιστη τιμή (3 GHz και άνω). Αυτό, καθώς και η υψηλότερη σταθερότητα συχνότητας (της τάξης των 10-6), συγκρίνεται ευνοϊκά με τα προηγούμενα χρησιμοποιούμενα αναλογικά MFC που βασίζονται σε ταλαντωτές LC με συχνότητα που ελέγχεται από varicap ή μεροληψία του πυρήνα φερρίτη του επαγωγέα.

Για να δείτε το πλήρες εύρος ζώνης, πρέπει να συνδέσετε την είσοδο εξωτερικής σκανδάλης του παλμογράφου στην έξοδο σκανδάλης της γεννήτριας, δηλαδή να βεβαιωθείτε ότι ο παλμογράφος ενεργοποιείται σε κατάσταση αναμονής σάρωσης από τη γεννήτρια. Επιπλέον, είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί η ισότητα των διάρκειων του πριονιού της τάσης ελέγχου του GKCH και της σάρωσης του παλμογράφου. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να ορίσετε τον συντελεστή σάρωσης σε 1 ms/div, επειδή το οριζόντιο πλέγμα του έχει 10 διαιρέσεις και αυτό δίνει διάρκεια σάρωσης 10 ms. Το σύστημα γεννήτριας - παλμογράφου που λαμβάνεται από τον παλμογράφο απόκρισης συχνότητας φαίνεται στο σχ. 3. Χρησιμοποιήστε το κουμπί οριζόντιας μετατόπισης για να κεντράρετε το γράφημα απόκρισης συχνότητας στην οθόνη.

Ρύζι. 3.Απόκριση συχνότητας του παλμογράφου DPO4101 στη ζώνη συχνοτήτων από 1 kHz έως 100 MHz με αριθμό σημείων κυματομορφής 10 εκατομμύρια

Αυτός ο παλμογράφος λήφθηκε όταν η γεννήτρια με σύνθετη αντίσταση εξόδου 50 ohms συντονίστηκε με έναν παλμογράφο, στον οποίο η σύνθετη αντίσταση εισόδου είναι επίσης 50 ohms. Σε αυτή την περίπτωση, το σχήμα της απόκρισης συχνότητας είναι σχεδόν τέλειο: υπάρχει μόνο μια ελάχιστα αισθητή εξασθένηση του σήματος στις υψηλές συχνότητες. Εάν αλλάξετε την αντίσταση εισόδου του παλμογράφου σε 1 MΩ (χωρίς να επιμηκύνετε τα καλώδια σύνδεσης), τότε η απόκριση συχνότητας θα επιδεινωθεί ελαφρώς και το επίπεδο σήματος θα διπλασιαστεί.

Ο ρόλος της μνήμης κυματομορφών

Αξίζει αμέσως να σημειωθεί ένα συγκεκριμένο μειονέκτημα των ψηφιακών παλμογράφων - ο αριθμός των σημείων τους που περιορίζεται από την ποσότητα της μνήμης του παλμογράφου, η οποία οφείλεται στη δειγματοληψία σήματος. Αυτό το μειονέκτημα ουσιαστικά απουσιάζει στους αναλογικούς παλμογράφους, αλλά η παραγωγή τους έχει μειωθεί σημαντικά στην εποχή μας (το κόστος των αναλογικών παλμογράφων ευρείας ζώνης υπερβαίνει κατά πολύ το κόστος των ψηφιακών παλμογράφων). Τα ακόλουθα παραδείγματα δίνονται χρησιμοποιώντας έναν ψηφιακό παλμογράφο Tektronix DPO4101 με μέγιστη συχνότητα 1 GHz και έως 10 MB μνήμης κυματομορφής για κάθε κανάλι. Αυτός είναι ο καλύτερος παλμογράφος κλειστής αρχιτεκτονικής της Tektronix. Εφόσον οι συσκευές χρησιμοποιούν κωδικοποίηση κάθε σημείου κατά 1 byte, ο αριθμός των σημείων κυματομορφής είναι σχεδόν ίσος με την ποσότητα της χρησιμοποιούμενης μνήμης.

Ας μάθουμε την επίδραση της μνήμης κυματομορφής στην εμφάνιση της απόκρισης συχνότητας. Στο σχ. Το 3 δείχνει την απόκριση συχνότητας σε εξιδανικευμένη μορφή - απουσία συσκευής υπό δοκιμή. Πιο συγκεκριμένα, είναι ένα κομμάτι καλωδίου που συνδέει την έξοδο της γεννήτριας με την επιλεγμένη είσοδο του παλμογράφου. Το σήμα αναπαράγεται ως μια ευρεία ζώνη, το πλάτος της οποίας είναι ίσο με το διπλάσιο του πλάτους του σήματος της γεννήτριας. Η φωτεινότητα της ζώνης αυξάνεται καθώς αυξάνεται η συχνότητα του ταλαντωτή. Φυσικά, η συχνότητα δεν πρέπει να καθορίζεται από τη φωτεινότητα, αλλά από το χρόνο της οριζόντιας κλίμακας ανάλογης της συχνότητας.

Στο σχ. 4 αναπαράγει αυτήν την περίπτωση με μνήμη κυματομορφής 1 MB. Η αναπαραγωγή της ζώνης σήματος είναι πλέον σαφώς μη ικανοποιητική και δίνει την εσφαλμένη εντύπωση μιας απότομης αλλαγής στη συχνότητα στο κέντρο της οθόνης.

Ρύζι. 4.Απόκριση συχνότητας του παλμογράφου DPO4101 στη ζώνη συχνοτήτων από 1 kHz έως 100 MHz με τον αριθμό των σημείων κυματομορφής ίσο με 1 εκατομμύριο

Εάν ο αριθμός των σημείων μειωθεί σε 100.000 (Εικ. 5), τότε η αναπαραγωγή του σήματος γίνεται εντελώς μη ικανοποιητική (με 10.000 βαθμούς, η κατάσταση είναι ακόμη χειρότερη). Έτσι, αυτή η μέθοδος δεν είναι εφαρμόσιμη σε όλους τους ψηφιακούς παλμογράφους: απαιτεί τη χρήση οργάνων με μεγάλη χωρητικότητα μνήμης (και αριθμό σημείων) παλμογράφων.

Ρύζι. πέντε.Απόκριση συχνότητας του παλμογράφου DPO4101 στη ζώνη συχνοτήτων από 1 kHz έως 100 MHz με αριθμό σημείων κυματομορφής 100.000

Λογαριθμική κλίμακα στον άξονα συχνότητας

Ρύζι. 6.Απόκριση συχνότητας του παλμογράφου DPO4101 στη ζώνη συχνοτήτων από 1 kHz έως 100 MHz με μήκος μνήμης 10 Mbit και λογαριθμική κλίμακα συχνότητας

Πολλές γεννήτριες παρέχουν λογαριθμική σάρωση συχνότητας. Στο σχ. Το 6 δείχνει την αφαίρεση της απόκρισης συχνότητας του παλμογράφου για αυτήν την περίπτωση. Δεδομένου ότι το αρχικό τμήμα της απόκρισης συχνότητας σε αυτή την περίπτωση είναι τεντωμένο, η ημιτονοειδής φύση του σήματος που αλλάζει σε συχνότητα έγινε ορατή στο αριστερό μέρος. Μια ελαφρά ανομοιομορφία της απόκρισης συχνότητας είναι σαφώς ορατή στη δεξιά πλευρά του παλμογράφου. Δυστυχώς, η χρονική κλίμακα του ίδιου του παλμογράφου παραμένει γραμμική, γεγονός που καθιστά πολύ δύσκολη τη μέτρηση των συχνοτήτων στις κορυφές και τις κοιλάδες της απόκρισης συχνότητας απευθείας στο πλέγμα της κλίμακας. Στην πραγματικότητα, εδώ χρειάζεται ένα μεταβλητό πλέγμα κλίμακας με λογαριθμική κλίμακα (Εικ. 7).

Ρύζι. 7.Απόκριση συχνότητας παλμογράφου DPO4101 με φίλτρο 20 MHz σε λογαριθμική κλίμακα συχνοτήτων

Απόκριση συχνότητας παλμογράφου με χαμηλοπερατό φίλτρο

Τώρα ας δείξουμε πόσο αλλάζει η απόκριση συχνότητας όταν υπάρχει ένα χαμηλοπερατό φίλτρο με συχνότητα αποκοπής περίπου 20 MHz στον ενισχυτή παλμογράφου: η απόκριση συχνότητας καταγράφει ξεκάθαρα την πτώση σε αυτήν τη συχνότητα. Με ένα σύνολο λογαριθμικής κλίμακας συχνότητας, φαίνεται αρκετά ευκρινές. Το δυναμικό εύρος σε γραμμική κλίμακα είναι τουλάχιστον δεκάδες φορές.

Απόκριση συχνότητας ανιχνευτών παλμογράφου

Είναι σαφές από τα παραδείγματα που δίνονται ότι αυτή η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη μέχρι μέγιστη συχνότητα ταλαντωτή 100 MHz στο AFG3101 (και έως 240 MHz στα παλαιότερα μοντέλα αυτής της κατηγορίας). Έτσι, καλύπτει ένα πολύ ευρύ φάσμα συχνοτήτων - από υπέρηχους, ήχο, μακρά, μεσαία και μικρά κύματα έως VHF. Αυτό σας επιτρέπει να εξετάζετε όχι μόνο εξαρτήματα στενής ζώνης, αλλά και ευρείας ζώνης - για παράδειγμα, ανιχνευτές παλμογράφου για παλμογράφους μέτριας ταχύτητας, ενισχυτές βίντεο και άλλες συσκευές.

Ρύζι. 8.Απόκριση συχνότητας καθετήρα παλμογράφου 1:100

Στο σχ. Το Σχήμα 8 δείχνει την απόκριση συχνότητας ενός αισθητήρα αντιστάθμισης HP 100 διαίρεσης. Μπορεί να φανεί ξεκάθαρα ότι ο ανιχνευτής εκπέμπει όλες τις συχνότητες, αλλά έχει αξιοσημείωτο κυματισμό στην απόκριση συχνότητας. Ο κύριος λόγος του είναι η αναντιστοιχία της εξόδου των 50 ohm της γεννήτριας με τη μεγάλη (10 MΩ, παράλληλα με χωρητικότητα περίπου 10 pF) σύνθετη αντίσταση εισόδου του αισθητήρα. Η απόκριση συχνότητας δίνει μια σαφή ιδέα για το βαθμό παραμόρφωσης της συχνότητας του καθετήρα και εξηγεί τις ταλαντωτικές διεργασίες που παρατηρούνται στα μέτωπα βραχέων παλμών.

Ρύζι. εννέα.Απόκριση συχνότητας του αισθητήρα στον παλμογράφο Tektronix TDS2024B με τον διακόπτη στη θέση 1:1

Μερικοί ανιχνευτές με κέρδος 1:1 δίνουν μια ισχυρή πτώση στην απόκριση συχνότητας (Εικ. 9). Παρεμπιπτόντως, εδώ είναι μια τεχνική για τη χρήση δρομέων για τον προσδιορισμό της συχνότητας στην οποία η μείωση της απόκρισης συχνότητας είναι -3 dB ή έως 0,707 του μέγιστου επιπέδου. Για πολλούς, αυτή η συμπεριφορά του ανιχνευτή φαίνεται απροσδόκητη. Συνδέεται με σημαντική αύξηση της χωρητικότητας εισόδου του παλμογράφου κατά την τιμή της μη αντισταθμισμένης χωρητικότητας σε αυτή την περίπτωση ενός ομοαξονικού καλωδίου μήκους περίπου ενός μέτρου. Αυτή η χωρητικότητα μπορεί να φτάσει τα 50–100 pF και μεγαλύτερη. Με ανεπαρκώς κοντούς αγωγούς (για παράδειγμα, αγωγούς γείωσης) που έχουν αξιοσημείωτη επαγωγή (δεκάδες νανοένριες), αυτό οδηγεί σε ανομοιόμορφη απόκριση συχνότητας και διακυμάνσεις στην μεταβατική απόκριση του καθετήρα. Επομένως, συνιστάται η χρήση ανιχνευτή χωρίς εξασθένηση μόνο κατά την παρατήρηση σημάτων χαμηλής συχνότητας (όχι υψηλότερα από δέκα megahertz).

Δημιουργία της απόκρισης συχνότητας ενός ενεργού διαφορικού καθετήρα

Μία από τις κύριες εφαρμογές των μετρητών απόκρισης συχνότητας είναι η κατασκευή της απόκρισης συχνότητας δικτύων τεσσάρων τερματικών, τα οποία περιλαμβάνουν κάθε είδους ενισχυτές, κυκλώματα συντονισμού, φίλτρα και άλλες συσκευές. Μερικά από αυτά έχουν σχεδιαστεί για να ταιριάζουν με την είσοδο και την έξοδο με αντιστάσεις 50 ή 75 ohms. Σε αυτήν την περίπτωση, η κατασκευή της απόκρισης συχνότητας με την περιγραφόμενη μέθοδο δεν προκαλεί ιδιαίτερες δυσκολίες και απαιτεί απλώς τη σύνδεση της υπό δοκιμή συσκευής με τη γεννήτρια και τον παλμογράφο με τη χρήση τυπικών ομοαξονικών καλωδίων 50 ή 75 ohm.

Ωστόσο, πολλές συσκευές (ειδικά οι ενισχυτές των ζωνών κυμάτων LW, MW και HF) έχουν υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου - από μερικά kOhm έως 1 MΩ και άνω. Σε αυτήν την περίπτωση, το έργο της κατασκευής συσκευών ταιριάσματος είναι οξύ, για παράδειγμα, ακολούθους εκπομπών σε διπολικά τρανζίστορ ή ακολούθους πηγής σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Από μόνη της, η ανάπτυξη τέτοιων συσκευών αντιστοίχισης απαιτεί τη μέτρηση της απόκρισης συχνότητάς τους σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων.

Πρόσφατα, διαφορικοί ανιχνευτές βασισμένοι σε ενσωματωμένους λειτουργικούς ενισχυτές ευρείας ζώνης εμφανίστηκαν μεταξύ των εξαρτημάτων για παλμογράφους. Εκτός από τις λειτουργίες μετατροπής σύνθετης αντίστασης, αυτοί οι ανιχνευτές παρέχουν κυματομορφές τάσης μεταξύ δύο αυθαίρετων σημείων. Οι περισσότεροι από αυτούς τους ανιχνευτές UWB είναι πολύ ακριβοί και έχουν σχεδιαστεί για εφαρμογές χαμηλής τάσης. Ωστόσο, υπάρχουν ευχάριστες εξαιρέσεις. Η Pintek, για παράδειγμα, παράγει μια σειρά από διαφορικούς αισθητήρες υψηλής τάσης DP-25/50/100/150/200 ως προσαρτήματα για παλμογράφους. Ο αριθμός υποδεικνύει την ανώτερη συχνότητα αποκοπής των ανιχνευτών (η κάτω είναι 0). Για παράδειγμα, ο ανιχνευτής DP-150pro (Εικόνα 10) έχει μια ανώτερη συχνότητα αποκοπής 150 MHz στα όρια εξασθένησης 30x, 100x, 300x και 1000x και 100 MHz σε όρια εξασθένησης 10x. Ο αισθητήρας σάς επιτρέπει να εξετάζετε σήματα με στάθμη έως 10 kV, γεγονός που επεκτείνει σημαντικά τις δυνατότητες των παλμογράφων.

Ρύζι. 10.Εμφάνιση ενεργού διαφορικού αισθητήρα υψηλής τάσης Pintek DP-150pro

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι ζώνες συχνοτήτων άνω των 20–30 MHz υλοποιούνται από τέτοιους ανιχνευτές μόνο με προσεκτική βελτιστοποίηση των κυκλωμάτων σύνδεσης. Τα τυπικά καλώδια υψηλής τάσης με μήκος περίπου 60 cm και οι ωτίδες για αυτά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συχνότητες άνω των 20 MHz. Οι ανιχνευτές έχουν πολύ υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου και χαμηλή χωρητικότητα εισόδου. Για παράδειγμα, ο αισθητήρας DP-150pro έχει διαφορική αντίσταση εισόδου 100 MΩ παράλληλα με χωρητικότητα 1 pF, γεγονός που καθιστά δυνατή την ελαφριά φόρτωση των περισσότερων από τα υπό δοκιμή εξαρτήματα ακόμη και με είσοδο υψηλής αντίστασης. Αυτό αποδυναμώνει, αλλά δεν εξαλείφει εντελώς, την επίδραση των καλωδίων που μεταφέρουν το σήμα. Τέτοιοι ανιχνευτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως συσκευές αντιστοίχισης για τη μέτρηση της απόκρισης συχνότητας 4 πόλων με υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου.

Ρύζι. έντεκα.Απόκριση συχνότητας διαφορικού καθετήρα DP-150pro με γραμμική κλίμακα συχνότητας

Στο σχ. Το σχήμα 11 δείχνει την απόκριση συχνότητας του ανιχνευτή DP-150pro έως 100 MHz. Ένας αξιοσημείωτος κυματισμός στην απόκριση συχνότητας οφείλεται στα μακρά καλώδια σύνδεσης και στην έλλειψη αντιστοίχισης στην έξοδο της γεννήτριας. Αυτή η απόκριση συχνότητας αντικατοπτρίζει την πραγματικότητα της εργασίας με έναν ανιχνευτή αυτού του τύπου, που περιγράφηκε παραπάνω. Ο τύπος της απόκρισης συχνότητας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον σχεδιασμό της σύνδεσής του.

Απόκριση συχνότητας του κυκλώματος εισόδου παλμογράφου με συντονισμούς

Ρύζι. 12.Απόκριση συχνότητας του κυκλώματος συντονισμού RLCR στη ζώνη συχνοτήτων έως 1 MHz στην σύνθετη αντίσταση εισόδου του παλμογράφου 50 Ohm

Στο σχ. Το σχήμα 12 δείχνει την απόκριση συχνότητας του κυκλώματος συντονισμού RLCR, το οποίο σχηματίζεται με τη σύνδεση μεταξύ της εξόδου της γεννήτριας και της εισόδου του παλμογράφου (είναι 50 ohms το καθένα) μια επαγωγή 36 μH και μια χωρητικότητα 2200 pF. Το κύκλωμα δίνει μια καθαρά ορατή κορυφή συντονισμού στα 0,6 MHz περίπου. Ο συντελεστής ποιότητας του κυκλώματος είναι χαμηλός επειδή η συνολική του αντίσταση των 110 ohms είναι υψηλή (10 ohms προσθέτουν αντίσταση στον επαγωγέα).

Ωστόσο, εάν αλλάξετε την αντίσταση εισόδου του παλμογράφου σε 1 MΩ, τότε αυτός ο συντονισμός σειράς εξαφανίζεται. Αλλά ένας νέος παράλληλος συντονισμός εμφανίζεται σε συχνότητα περίπου 3,4 MHz. Αυτή τη φορά οφείλεται στην επαγωγή μεγάλο, χωρητικότητα εισόδου του παλμογράφου και του καλωδίου ντο 0 . Ο συντονισμός αντιπροσωπεύεται από μια μάλλον αιχμηρή κορυφή, η οποία υποδηλώνει έναν αρκετά υψηλής ποιότητας παράγοντα του κυκλώματος που τον προκάλεσε.

Συχνότητα συντονισμού:

μπορείτε να προσδιορίσετε την χωρητικότητα εισόδου του παλμογράφου, η οποία είναι περίπου 57 pF. Έτσι, η μελέτη του παλμογράφου με την απόκριση συχνότητάς του αποκαλύπτει ξεκάθαρα την πιθανότητα ύπαρξης δύο συντονισμών του κυκλώματος εισόδου παρουσία επαγωγής L μεταξύ της εξόδου της γεννήτριας και της εισόδου του παλμογράφου και της εκδήλωσής τους υπό διαφορετικές συνθήκες.

Εγκαταστάσεις λήψης απόκρισης συχνότητας σε στενή ζώνη συχνοτήτων με χρήση GKCH και αναλυτή φάσματος

Θα φαινόταν φυσικό να χρησιμοποιούμε τυπικούς αναλυτές φάσματος ως μετρητή απόκρισης συχνότητας. Τώρα η βιομηχανία τα παράγει, ίσως και περισσότερα από τους παλμογράφους. Οι αναλυτές φάσματος έχουν απλές ρυθμίσεις για το επιθυμητό εύρος συχνοτήτων - ρυθμίζοντας τις συχνότητες έναρξης και τέλους της ανάλυσης ή την κεντρική κεντρική συχνότητα και το εύρος ζώνης σάρωσης SPAN. Επιπλέον, σε αντίθεση με έναν παλμογράφο, ο οριζόντιος άξονας της εικόνας στην οθόνη του αναλυτή φάσματος βαθμονομείται ως προς τη συχνότητα και ο κατακόρυφος άξονας βαθμονομείται ως προς τον λογάριθμο της στάθμης. Οι δείκτες του αναλυτή εστιάζονται στην εργασία με συχνότητες και με κλίμακα γραμμικού ή λογαριθμικού επιπέδου. Η υψηλή ευαισθησία του αναλυτή φάσματος, το χαμηλό επίπεδο θορύβου και η διαθεσιμότητα ενός αριθμού υψηλής ποιότητας (συχνά ψηφιακών) ανιχνευτών υπόσχονται να αποκτήσουν απόκριση συχνότητας σε ένα ευρύ φάσμα δυναμικών επιπέδων. Και η παρουσία ενός ανιχνευτή υψηλής ποιότητας (συχνά ψηφιακός) επιτρέπει, σε αντίθεση με τον κατασκευαστή απόκρισης συχνότητας που βασίζεται σε παλμογράφο χωρίς ανιχνευτή, να δημιουργήσει την απόκριση συχνότητας στη συνήθη "μονοπολική" μορφή.

Ωστόσο, οι αναλυτές φάσματος δεν έχουν σχεδιαστεί απευθείας για τη μέτρηση της απόκρισης συχνότητας. Χρησιμεύουν για την απομόνωση πολλών αρμονικών από ένα σύνθετο σήμα και την παρουσίασή τους στην οθόνη ενδείξεων ως αιχμηρές κορυφές. Στην πραγματικότητα, οι αναλυτές φάσματος είναι ραδιοφωνικοί δέκτες υπερετερόδυνης στενής ζώνης εξοπλισμένοι με φίλτρα για την απομόνωση αρμονικών. Το εύρος ζώνης των φίλτρων είναι συχνά πολύ μικρότερο από το εύρος ζώνης των στοιχείων των οποίων η απόκριση συχνότητας διερευνάται. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιούνται ειδικές τεχνικές μέτρησης και ρυθμίσεις οργάνων, οι αναλυτές φάσματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία για την κατασκευή (μαζί με το GKCH) υψηλής ποιότητας γραφημάτων απόκρισης συχνότητας.

Αρχικά εξετάζουμε μια τέτοια εφαρμογή για τη δοκιμή συσκευών σχετικά στενής ζώνης. Για παράδειγμα, ας χρησιμοποιήσουμε τη γεννήτρια AFG3101 για να δημιουργήσουμε ένα σήμα του οποίου η συχνότητα αλλάζει γραμμικά από 49 σε 51 MHz σε 10 ms. Για να γίνει αυτό, στο παράθυρο της γεννήτριας (Εικ. 2), αρκεί να αντικαταστήσετε τις συχνότητες έναρξης και λήξης κατά 49 και 51 MHz, αντίστοιχα.

Ρύζι. 13.Απόκριση συχνότητας του κυκλώματος RLCR κατά την αλλαγή της αντίστασης εισόδου του παλμογράφου σε 1 MΩ

Ας εξετάσουμε τώρα πώς να εφαρμόσουμε τις ρυθμίσεις του αναλυτή φάσματος μάζας AKTAKOM AKS-1301 για τον έλεγχο της απόκρισης συχνότητας σε αυτό το στενό εύρος συχνοτήτων. Εάν απλώς συνδέσετε την έξοδο της γεννήτριας στην είσοδο του αναλυτή φάσματος, τότε στην οθόνη θα εμφανιστεί μια διατεταγμένη (με σύγχρονη λειτουργία της σάρωσης της γεννήτριας και του αναλυτή) ή ένα τυχαίο σύνολο κορυφών φάσματος που φαίνεται στο Σχ. 14. Μπορείτε να δείτε ότι οι κορυφές βρίσκονται στη δεδομένη περιοχή συχνοτήτων του ταλαντωτή. Ωστόσο, δίνουν ξεχωριστές και τυχαίες μετρήσεις της απόκρισης συχνότητας και όχι το ίδιο το πλήρες γράφημα.

Ρύζι. δεκατέσσερα.Τυπικό φάσμα του σήματος από την έξοδο του GKCH απουσία συγχρονισμού μεταξύ αυτού και του αναλυτή φάσματος

Εάν υπάρχει επαρκής αριθμός δειγμάτων και οι αποκρίσεις συχνότητας των φίλτρων τέμνονται, τότε χρησιμοποιώντας τον ανιχνευτή κορυφής του αναλυτή, είναι δυνατό να ληφθεί μια σχεδόν συνεχής απόκριση συχνότητας στην επιθυμητή ζώνη συχνοτήτων, πολύ μεγαλύτερη από την RBW του επιλεγμένου φίλτρου. Αυτό το χρήσιμο κόλπο φαίνεται στο Σχ. 15. Το κύριο πράγμα σε αυτή την περίπτωση είναι να επιλέξετε τον χρόνο ανάλυσης φάσματος Sweep πολύ μεγαλύτερο από τον χρόνο σάρωσης συχνότητας του GKCh. Στο παράδειγμά μας, ο χρόνος ανάλυσης επιλέγεται χειροκίνητα ίσος με 50 δευτερόλεπτα και η απόκριση συχνότητας του συστήματος γεννήτριας-αναλυτή με ράφι στην περιοχή συχνοτήτων από 49 έως 51 MHz είναι καθαρά ορατή στην οθόνη (Εικ. 15). Ο ανιχνευτής αιχμής είναι συνήθως ο προεπιλεγμένος.

Ρύζι. 15.Παράθυρο αναλυτή φάσματος AKS-1301 με ρυθμίσεις για την προβολή απόκρισης συχνότητας στην περιοχή από 49 έως 51 MHz

Μειώνοντας τις ζώνες συχνοτήτων RBW και VBW του αναλυτή και αυξάνοντας τον χρόνο ανάλυσης στα 100 δευτερόλεπτα, είναι δυνατό να επιτευχθεί μια ακόμη καλύτερη (ομαλή) απόκριση συχνότητας του συστήματος γεννήτριας-αναλυτή που φαίνεται στο Σχ. 16. Το τμήμα εργασίας της απόκρισης συχνότητας εδώ μοιάζει σχεδόν με μια ιδανική οριζόντια ευθεία γραμμή.

Το ευρύ οριζόντιο πλάτωμα στο Σχ. 15 και εικ. 16 - αυτό είναι το εύρος συχνοτήτων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί εν μέρει ή πλήρως όταν χρησιμοποιείται ο αναλυτής φάσματος ως δημιουργός απόκρισης συχνότητας. Μπορεί να φανεί ότι τα όρια του οροπεδίου αλλάζουν σύμφωνα με την αλλαγή στα όρια της ταλάντευσης συχνότητας (Εικ. 13). Φυσικά, χρησιμοποιώντας έναν αναλυτή φάσματος, μπορείτε να επιλέξετε ένα στενότερο εύρος συχνοτήτων λειτουργίας σε αυτήν την περιοχή.

Ρύζι. 16.Παράθυρο αναλυτή φάσματος AKS-1301 με ρυθμίσεις για την προβολή της απόκρισης συχνότητας στην περιοχή από 49 έως 51 MHz μετά τη βελτιστοποίηση των ρυθμίσεων του αναλυτή

Για να προσδιορίσετε το δυναμικό εύρος ενός τέτοιου εργαλείου δημιουργίας απόκρισης συχνότητας, πρέπει να κάνετε ένα ακόμη πείραμα - να δημιουργήσετε μια φασματική γραμμή με απενεργοποιημένη τη γεννήτρια. Αυτό φαίνεται στο σχ. 17. Η γραμμή φάσματος που λαμβάνεται στο κάτω μέρος είναι η διαδρομή θορύβου του αναλυτή, η οποία χαρακτηρίζει το ελάχιστο επίπεδο σημάτων που μπορεί να διακρίνει ο αναλυτής. Με βάση το σχ. 15 και εικ. 16, το οποίο δείχνει τη γραμμή εμφάνισης που έχει ρυθμιστεί στο μέσο της διαδρομής θορύβου, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι το δυναμικό εύρος (η διαφορά μεταξύ του ύψους του οροπεδίου και της γραμμής οθόνης) είναι τουλάχιστον 55 dB. Αυτός είναι ένας πολύ καλός, αν και όχι ο μέγιστος δυνατός δείκτης.

Ρύζι. 17.Παράθυρο αναλυτή φάσματος AKS-1301 με ρυθμίσεις εικ. 14 χωρίς σήμα (ορατή γραμμή θορύβου και γραμμή οθόνης)

Μειώνοντας το εύρος ζώνης RBW και VBW στις χαμηλότερες δυνατές τιμές των 300 Hz, είναι δυνατό να μειωθεί σημαντικά ο θόρυβος του αναλυτή και να επιτευχθεί η απόκριση συχνότητας που φαίνεται στο Σχ. 18. Το δυναμικό εύρος του συστήματος γεννήτριας-αναλυτής σε αυτή την περίπτωση φτάνει σε τιμές άνω των 70 dB. Αυτό είναι ένα πολύ υψηλό ποσοστό για τους μετρητές απόκρισης συχνότητας. Για να μειώσετε το χρόνο για την απεικόνιση της απόκρισης συχνότητας, μπορείτε να μειώσετε χειροκίνητα την παράμετρο Sweep (χρόνος συντονισμού συχνότητας αναλυτή). Εάν αυτό παραβιάζει τις φυσικές ρυθμίσεις του αναλυτή, τότε το μήνυμα Fastsweep (πολύ γρήγορη σάρωση) εμφανίζεται στην οθόνη. Αυτό είναι συνήθως απολύτως αποδεκτό.

Ρύζι. δεκαοχτώ.Παράθυρο αναλυτή φάσματος AKS-1301 με ρυθμίσεις για την προβολή απόκρισης συχνότητας στην περιοχή από 49 έως 51 MHz ελαχιστοποιώντας τις ζώνες φίλτρων

Αφαίρεση της απόκρισης συχνότητας των ανιχνευτών παλμογράφου χρησιμοποιώντας το GKCh και έναν αναλυτή φάσματος

Ομοίως, μπορείτε να ρυθμίσετε τον αναλυτή φάσματος για να βλέπετε την απόκριση συχνότητας σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Στο σχ. Το σχήμα 19 δείχνει την απόκριση συχνότητας του συστήματος γεννήτριας-αναλυτή στη ζώνη συχνοτήτων από 1 kHz έως 100 MHz. Όπως μπορείτε να δείτε, σε αυτή την περίπτωση, στη ζώνη συχνοτήτων λειτουργίας, η απόκριση συχνότητας είναι πρακτικά οριζόντια και η δυναμική περιοχή είναι περίπου 60 dB. Είναι μικρότερο από ό,τι με μια στενή ζώνη, και αυτό είναι απολύτως φυσικό: όπως γνωρίζετε, το επίπεδο θορύβου αυξάνεται με την αύξηση του εύρους ζώνης των συχνοτήτων που εμφανίζονται από τον αναλυτή. Θυμηθείτε ότι αυτή είναι η ιδανική περίπτωση: η έξοδος 50 ohm της γεννήτριας συνδέεται με την είσοδο 50 ohm του αναλυτή φάσματος μέσω ομοαξονικού καλωδίου 50 ohm.

Ρύζι. 19.Παράθυρο αναλυτή φάσματος AKS-1301 με ρυθμίσεις για την προβολή απόκρισης συχνότητας στην περιοχή από 0 έως 100 MHz

Για παράδειγμα, εξετάστε την απόκριση συχνότητας του διαφορικού καθετήρα υψηλής τάσης Pintek DP-150pro. Φαίνεται στο σχ. 20 για να ορίσετε το διαχωριστικό στο ×10. Όπως ήταν αναμενόμενο, στην περιοχή χαμηλής συχνότητας, η καμπύλη απόκρισης συχνότητας βυθίστηκε κατά περίπου 20 dB (αυτό αντιστοιχεί σε 10πλάσια αποδυνάμωση του διαχωριστή). Αν και η απόκριση συχνότητας δεν είναι τέλεια, στη ζώνη συχνοτήτων έως 70 MHz, η ανομοιομορφία της δεν ξεπερνά τα ±3 dB και έχει δύο βαθύτερες διασπάσεις, ξεκινώντας από τις συχνότητες των 70 και 95 MHz. Σε αυτή την περίπτωση, η απόκριση συχνότητας είναι παρόμοια με αυτή που φαίνεται στο Σχ. 11 χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια και έναν παλμογράφο.

Ρύζι. είκοσι.Απόκριση συχνότητας του διαφορικού ανιχνευτή Pintek DP-150pro που ελήφθη με τον αναλυτή φάσματος AKS-1301 και τη γεννήτρια AFG3101 (διαιρέτης ×10)

Στη συνέχεια, εξετάστε την απόκριση συχνότητας του ανιχνευτή με το διαχωριστικό ρυθμισμένο στο ×30 (Εικ. 21). Τώρα, στην περιοχή χαμηλής συχνότητας, η απόκριση συχνότητας έχει μειωθεί λόγω μείωσης του συντελεστή μεταφοράς διαιρέτη. Γενικά, η ανομοιομορφία της απόκρισης συχνότητας έχει μειωθεί, κάτι που αντιστοιχεί στην περιγραφή του ανιχνευτή.

Ρύζι. 21.Απόκριση συχνότητας του διαφορικού ανιχνευτή Pintek DP-150pro, που ελήφθη με τη χρήση του αναλυτή φάσματος AKS-1301 και της γεννήτριας AFG3101 (διαιρέτης ×30)

Ρύζι. 22.Απόκριση συχνότητας του διαφορικού καθετήρα Pintek DP-150pro (διαιρέτης στη θέση ×1000)

Αφαίρεση της απόκρισης συχνότητας με χρήση αναλυτή φάσματος με γεννήτρια παρακολούθησης

Πολλοί σύγχρονοι αναλυτές ενοποιημένου φάσματος έχουν την επιλογή μιας ενσωματωμένης γεννήτριας ψηφιακής παρακολούθησης που παράγει ένα σχεδόν ημιτονοειδές σήμα του οποίου η συχνότητα ποικίλλει εντός του ίδιου εύρους με τη συχνότητα σάρωσης του αναλυτή φάσματος. Φυσικά, ένας σύγχρονος ψηφιακός ταλαντωτής μέτρησης έχει περισσότερα χαρακτηριστικά από έναν ταλαντωτή παρακολούθησης: ανεξάρτητη ρύθμιση συχνότητας και σάρωση, χωρίς παραμόρφωση στις χαμηλές συχνότητες, καθαρότερο σήμα, ευρύ φάσμα προσαρμογών στάθμης κ.λπ. Ωστόσο, ένας ταλαντωτής παρακολούθησης είναι ένα ισχυρό εργαλείο επεκτείνοντας τις δυνατότητες του αναλυτή φάσματος, μετατρέποντάς τον σε δημιουργό απόκρισης συχνότητας.

Η χαμηλότερη οριακή συχνότητα για τις γεννήτριες παρακολούθησης διαφόρων αναλυτών φάσματος κυμαίνεται από δεκάδες hertz έως δεκάδες megahertz. Για παράδειγμα, για τη γεννήτρια παρακολούθησης του αναλυτή φάσματος AKS-1301, είναι 150 kHz σε επίπεδο σήματος από 0 έως -50 dB, και για τους πιο πρόσφατους προϋπολογισμούς κινεζικούς αναλυτές φάσματος DSA 1020/1030 της RIGOL, είναι 10 MHz σε επίπεδο σήματος από 0 έως -20 db.

Συνήθως, ένας αναλυτής φάσματος με γεννήτρια παρακολούθησης έχει μια σημαντική λειτουργία - βαθμονόμηση της διαδρομής γεννήτρια παρακολούθησης - αναλυτής. Κατά τη βαθμονόμηση, η έξοδος της γεννήτριας συνδέεται με την είσοδο του αναλυτή με ένα κομμάτι ομοαξονικού καλωδίου. Μετά την έναρξη της βαθμονόμησης, η συνήθως ανομοιόμορφη απόκριση συχνότητας του συστήματος γίνεται σχεδόν τέλεια ομοιόμορφη και οριζόντια. Έτσι, υπάρχει σχεδόν τέλεια εξουδετέρωση της ανομοιομορφίας απόκρισης συχνότητας της διαδρομής γεννήτριας παρακολούθησης - αναλυτής φάσματος.

Μετά την ολοκλήρωση της βαθμονόμησης (και επαναλαμβάνεται κατά την αλλαγή των κύριων ρυθμίσεων του αναλυτή φάσματος ως προς τη συχνότητα και τη στάθμη), πρέπει να αποσυνδέσετε το καλώδιο εξόδου της γεννήτριας και να το συνδέσετε στη συσκευή υπό δοκιμή. Και η έξοδος του τελευταίου πρέπει να συνδέεται με την είσοδο του αναλυτή. Στο σχ. Το σχήμα 23 δείχνει ένα παράδειγμα κατασκευής της απόκρισης συχνότητας ενός φίλτρου διέλευσης ζώνης μικροκυμάτων με ζώνη συχνοτήτων περίπου 1,6 έως 2,4 GHz. Το δυναμικό εύρος κατά τη μέτρηση της απόκρισης συχνότητας είναι περίπου 40 dB, το οποίο είναι πολύ καλό για μια τόσο μεγάλη ζώνη.

Ρύζι. 23.Ένα παράδειγμα κατασκευής της απόκρισης συχνότητας του φίλτρου διέλευσης ζώνης μικροκυμάτων

Ορισμένοι αναλυτές φάσματος, όπως ο AKS-1301, είναι ικανοί να μετρούν την απώλεια επιστροφής 4 τερματικών και τους συντελεστές ανάκλασης. Για την ακριβή μέτρηση αυτών των παραμέτρων, οι αναλυτές έχουν την επιλογή μιας γέφυρας απώλειας επιστροφής. Αυτή η επιλογή βαθμονομεί και στη συνέχεια μετρά αυτές τις παραμέτρους.

Όπως φαίνεται από τα παραπάνω παραδείγματα, η χρήση μιας γεννήτριας παρακολούθησης είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στη μελέτη εξαρτημάτων μικροκυμάτων και είναι δυνατή στην πλήρη ζώνη συχνοτήτων του αναλυτή φάσματος (έως 3 GHz για τη συσκευή που χρησιμοποιείται). Ταυτόχρονα, σε αντίθεση με τις μετρήσεις χαμηλότερης συχνότητας, ο χρόνος για την απεικόνιση της απόκρισης συχνότητας με αυτόματη ρύθμιση των παραμέτρων της συσκευής αποδεικνύεται αρκετά μικρός - 944 ms.

Χρήση Φασμάτων Παλμικών Σημάτων

Για τη δημιουργία της απόκρισης συχνότητας, είναι συχνά δυνατό να χρησιμοποιηθούν τα φάσματα των παλμικών σημάτων. Τέτοια σήματα δεν απαιτούν αλλαγή συχνότητας κατά τη ρύθμιση του αναλυτή φάσματος και πραγματοποιούν όχι διαδοχικές, αλλά παράλληλες δοκιμές των υπό μελέτη συσκευών. Στην είσοδο της συσκευής δεν τροφοδοτείται ένα ημιτονοειδές σήμα με μεταβαλλόμενη συχνότητα, αλλά πολλά σήματα (φάσμα) με σταθερές αρμονικές συχνότητες ταυτόχρονα.

Φυσικά, καταρχήν, είναι λογικό να χρησιμοποιούνται σήματα που δίνουν ένα ομοιόμορφο φάσμα σε ένα συγκεκριμένο εύρος συχνοτήτων. Μοναδικό είναι το σήμα της μορφής sin( t/τ)/( t/τ), παρέχει θεωρητικά μια αυστηρή σταθερότητα του αρμονικού επιπέδου του φάσματος μέχρι τη συχνότητα φά max = 1/τ. Οι σύγχρονες ψηφιακές αυθαίρετες γεννήτριες κυματομορφών είναι συνήθως ικανές να παράγουν ένα τέτοιο σήμα (Εικόνα 24).

Ρύζι. 24.Ρυθμίσεις AFG3101 για σήμα sin(t/τ)/(t/τ).

Ρύζι. 25.Φάσμα σήματος sin (t/τ)/(t/τ) με ρυθμό επανάληψης 1 MHz και πλάτος 1 V

Ας υπολογίσουμε το φάσμα του που δημιουργήθηκε από τη γεννήτρια AFG3101 (Εικ. 25). Το σήμα σε αυτή τη συχνότητα δίνει 31 αρμονικές με στάθμη 10,1 mV η καθεμία. Σε αυτήν την περίπτωση, ο αναλυτής έχει ρυθμιστεί να μετρά το επίπεδο των αρμονικών σε μονάδες τάσης και όχι σε ισχύ. Το φάσμα του σήματος είναι σχεδόν απόλυτα ομοιόμορφο σε συχνότητα λίγο πάνω από τα 30 MHz. Ένα τέτοιο φάσμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για δοκιμές σε όλο το φάσμα των μακρών, μεσαίων και βραχέων κυμάτων.

Ρύζι. 26.Τραπεζοειδές φάσμα παλμών

Σχέδια για τη δημιουργία ενός τέτοιου σήματος είναι ελάχιστα γνωστά και όχι κοινά. Είναι πολύ πιο εύκολο να λαμβάνετε σήματα με τη μορφή σχεδόν ορθογώνιων παλμών με μεγάλο κύκλο λειτουργίας. Ως παράδειγμα, στο σχ. Το σχήμα 26 δείχνει το φάσμα ενός τραπεζοειδούς παλμού με ράφι 10 ns και άνοδο 4 ns. Το φάσμα είναι κατασκευασμένο για το εύρος συχνοτήτων από 0 έως 100 MHz. Αν υποθέσουμε ότι οι αρμονικές πέφτουν στα –3 dB, τότε η ζώνη συχνοτήτων ενός σχεδόν ομοιόμορφου φάσματος βρίσκεται στην περιοχή έως και 40 MHz.

Αυξάνοντας το εύρος ζώνης του φίλτρου RBW στο 1 MHz, μπορεί κανείς να κατασκευάσει το περίβλημα του φάσματος. Αυτή η περίπτωση φαίνεται στο Σχ. 27.

Ρύζι. 27.Ένα παράδειγμα κατασκευής του φακέλου (AFC) του φάσματος ενός τραπεζοειδούς παλμού στην περιοχή συχνοτήτων έως και 100 MHz

Ένα παράδειγμα κατασκευής του φακέλου φάσματος ενός τραπεζοειδούς παλμού σε μια ευρεία ζώνη συχνοτήτων (έως 500 MHz) φαίνεται στο σχ. 28. Σε αυτή την περίπτωση, είναι καθαρά ορατές περιοδικά επαναλαμβανόμενες μειώσεις στο περίβλημα του φάσματος, οι οποίες είναι χαρακτηριστικές για σχεδόν ορθογώνιους παλμούς.

Ρύζι. 28.Ένα παράδειγμα κατασκευής του φακέλου (AFC) του φάσματος ενός τραπεζοειδούς παλμού στην περιοχή συχνοτήτων έως και 500 MHz

Τα παλμικά σήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δοκιμή γραμμικών συσκευών, όπως φίλτρα εξαρτημάτων L, C και R, συντονιστές κ.λπ. Ωστόσο, η χρήση τους για τη δοκιμή συσκευών σε ενεργά εξαρτήματα δεν είναι πάντα λογική λόγω της πιθανότητας υπερφόρτωσης τέτοιων συσκευών με παλμούς των οποίων το πλάτος υπερβαίνει πολλές φορές το πλάτος των αρμονικών που δημιουργούν. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι μια τέτοια δοκιμή είναι κοντά στις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας πολλών συσκευών, όταν πολλά σήματα ενεργούν ταυτόχρονα στην είσοδό τους.

Χρήση του φάσματος θορύβου

Μια άλλη μέθοδος δοκιμής διαφόρων συσκευών είναι η δοκιμή τους με ένα ευρυζωνικό σήμα θορύβου. Οι ρυθμίσεις της γεννήτριας AFG3101 για τη λήψη τέτοιου θορύβου φαίνονται στην εικ. 29. Εδώ είναι η προβολή του σήματος θορύβου με χρονική σάρωση. Η μόνη παράμετρος του θορύβου είναι το πλάτος του.

Ρύζι. 29.Ρυθμίσεις γεννήτριας AFG3101 για παραγωγή θορύβου

Το φάσμα αυτού του θορύβου είναι συνεχές, όχι διακριτό. Ως εκ τούτου, με τη βοήθεια του θορύβου, κατ' αρχήν, είναι δυνατό να αποκαλυφθούν λεπτά χαρακτηριστικά της απόκρισης συχνότητας που είναι αόρατα με τη διακριτή φύση του φάσματος. Στο σχ. Το σχήμα 30 δείχνει την κατασκευή του περιβλήματος του φάσματος του σήματος θορύβου από τη γεννήτρια AFG3101 στην περιοχή συχνοτήτων από 0 έως 500 MHz. Με επίπεδο rolloff φακέλου –3 dB, επιτυγχάνεται ένα επίπεδο φάσμα συχνοτήτων έως περίπου 200 MHz. Αυτή είναι διπλάσια από τη μέγιστη συχνότητα αυτής της γεννήτριας στη λειτουργία GKCh.

Ρύζι. τριάντα.Φάκελος φάσματος θορύβου

Στο σχ. Το σχήμα 31 δείχνει την απόκριση συχνότητας του διαφορικού καθετήρα υψηλής τάσης DP-150pro που λαμβάνεται με σήμα θορύβου στη ζώνη συχνοτήτων 0 έως 500 MHz.

Ρύζι. 31.Απόκριση συχνότητας του διαφορικού καθετήρα υψηλής τάσης DP-150pro που λαμβάνεται με σήμα θορύβου στην περιοχή συχνοτήτων από 0 έως 500 MHz

Η απόκριση συχνότητας σε συχνότητα περίπου 100 MHz περιέχει μια ύποπτη μικρή κορυφή. Για να διευκρινιστεί η φύση του, λήφθηκε μια διαδρομή θορύβου όταν το πλάτος του σήματος μειώθηκε στο 0. Φαίνεται στο Σχ. 32. Στο εύρος συχνοτήτων από 0 έως 150 MHz, οι κορυφές ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών είναι σαφώς ορατές, με μια ιδιαίτερα μεγάλη κορυφή σε συχνότητα περίπου 100 MHz. Προκαλείται από τη λειτουργία του τοπικού σταθμού εκπομπής VHF.

Ρύζι. 32.Φάσμα του σήματος από την έξοδο του ανιχνευτή απουσία σήματος εισόδου

Μοντελοποίηση στοιχείων στο MATLAB με σχεδίαση της απόκρισης συχνότητάς τους

Σε όλα τα στάδια σχεδιασμού εξαρτημάτων, σημαντικό ρόλο έχει η μαθηματική μοντελοποίησή τους. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για το αρχικό στάδιο σχεδιασμού, όταν τα χέρια του προγραμματιστή δεν έφτασαν στη δημιουργία πρωτότυπων εικόνων εξαρτημάτων. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης με τη δοκιμή πλήρους κλίμακας των εξαρτημάτων που περιγράφονται παραπάνω μπορεί να αποκαλύψει πολλές λεπτές εργασίες, λαμβάνοντας υπόψη τις οποίες μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα των σχεδιασμένων προϊόντων και να εξασφαλίσουν τη σωστή λειτουργικότητά τους.

Όσον αφορά τα κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτων, η υψηλή ορατότητα της μαθηματικής μοντελοποίησης παρέχεται από το πακέτο επέκτασης RF Blockset του συστήματος matrix MATLAB με το πακέτο μαθηματικών μοντελοποίησης μπλοκ οπτικής προσανατολισμού Simulink. Σε αυτό το σύστημα, μπορείτε να διορθώσετε όλες τις μεθόδους που περιγράφονται παραπάνω για τη μελέτη στοιχείων RF. Περιοριζόμαστε στο παράδειγμα κατασκευής της απόκρισης συχνότητας δύο φίλτρων ζώνης διέλευσης (Εικ. 33) χρησιμοποιώντας τη γεννήτρια θορύβου τυχαίου θορύβου και τους αναλυτές φάσματος που βασίζονται στον γρήγορο μετασχηματισμό Fourier FFT για αυτό.

Ρύζι. 33.Ένα παράδειγμα κατασκευής της απόκρισης συχνότητας δύο φίλτρων ζώνης διέλευσης στο σύστημα MATLAB + Simulink χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια θορύβου και αναλυτές φάσματος στην έξοδο των φίλτρων

συμπέρασμα

Όπως φαίνεται παραπάνω, η κατασκευή της απόκρισης συχνότητας διαφόρων υπό δοκιμή συσκευών είναι δυνατή με διάφορες μεθόδους, μερικές από τις οποίες δεν χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω μικρής γνώσης και προφανών δυσκολιών υλοποίησης. Ωστόσο, η εμφάνιση σύγχρονων ψηφιακών οργάνων (γεννήτριες σημάτων, παλμογράφοι και αναλυτές φάσματος) επιτρέπει μια νέα ματιά στην εφαρμογή τέτοιων ειδικών μεθόδων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η εφαρμογή τους αποδεικνύεται απλούστερη και φθηνότερη από τη συνηθισμένη μέτρηση απόκρισης συχνότητας χρησιμοποιώντας GCF, ανιχνευτή και παλμογράφο. Ταυτόχρονα, διευρύνεται σημαντικά το εύρος συχνοτήτων των δοκιμών και το δυναμικό εύρος ως προς το επίπεδο. Το πιο ελπιδοφόρο είναι η κατασκευή της απόκρισης συχνότητας με χρήση του φακέλου φάσματος, το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί από σύγχρονους ψηφιακούς αναλυτές φάσματος χρησιμοποιώντας τόσο GCF όσο και παλμούς με σταθερό ρυθμό επανάληψης και γεννήτριες παρακολούθησης ενσωματωμένες στους αναλυτές φάσματος. Αυτές οι μέθοδοι δοκιμών μοντελοποιούνται εύκολα μαθηματικά χρησιμοποιώντας συστήματα μαθηματικών υπολογιστών όπως το MATLAB+Simulink και αποτελούν ένα σύνολο εργαλείων για την έρευνα και τη δοκιμή διαφόρων στοιχείων και συσκευών.

Βιβλιογραφία

1. Kuznetsov V. A., Dolgov V. A., Konevskikh V. N. et al. Measurements in electronics: A Handbook / Edited by V. A. Kuznetsov. Μόσχα: Energoatomizdat, 1987.
2. Dyakonov VP Παραγωγή και γεννήτριες σήματος. Μ.: DMK-Press, 2009.
3. Dyakonov V. P. Ανάπτυξη της σειράς γεννητριών αυθαίρετων λειτουργιών Tektronix AFG3000 και η εφαρμογή τους // Εξαρτήματα και τεχνολογίες. 2009. Νο 11.
4. Afonsky A. A., Dyakonov V. P. Συσκευές μέτρησης και ηλεκτρονικές μετρήσεις μάζας. Μ.: SOLON-Press, 2007.
5. Dyakonov V.P. Παλμογράφοι της εταιρείας Tektronix κλειστής αρχιτεκτονικής // Εξαρτήματα και τεχνολογίες. 2009. Νο 12.
6. Afonsky A. A., Dyakonov V. P. Digital Spectrum, Signal and Logic Analyzers. Μ.: SOLON-Press, 2009.
7. Afonsky AA Νέοι αναλυτές φάσματος AKTACOM // Όργανα και συστήματα ελέγχου και μέτρησης. 2008. Νο 2.
8. Dyakonov V.P., Penkov A.A. MATLAB και Simulink στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας / Εγχειρίδιο. Μ.: Γραμμή επικοινωνίας - Τηλεπικοινωνίες, 2009.