20. Генератор с микропроцессорной системой

Широкодиапазонный генератор гармонических сигналов. Подобные генераторы выполняются на основе сочетания синтезатора частоты и микропроцессорной системы (рис. 11.15). Так как синтезатор может генерировать сигналы с широкой сеткой частот, то становится очевидной возможность создания широкодиапа-зонного генератора с высокой разрешающей способностью перестройки частоты.

Для пояснения принципа действия программно-управляемого измерительного генератора, синтезирующего гармонические сигналы в широком диапазоне частот, воспользуемся его упрощенной структурной схемой (рис. 11.16). В этой схеме синтезатор частоты, как и на рис. 7.15, состоит из кварцевого генератора, выраба-тывающего сигналы образцовой частоты F_обр , фазового детектора, ФНЧ, усилителя, генератора, управляемого напряжением, и делителя частоты с коэффициентом деления n. Как видно из схемы, кварцевый генератор и делитель частоты — программно-управляемые блоки. На их цифровые входы подается управляющий код из микропроцессорной системы.

Генератор, управляемый напряжением, вырабатывает синусоидальный сигнал, значение частоты f_r которого в n раз выше значения образцовой частоты F_обр , т. е. f_r = n F_обр. Он подводится через делитель частоты с коэффициентом деления n к фазовому детектору. Появляющееся на его выходе напряжение рассогласования поступает через ФНЧ и усилитель на генератор и поддерживает точное значение частоты f_r вырабатываемого им сигнала. Этот сигнал передается через делитель частоты с коэффициентом деления m (изменяемым кодом, поступающим из микропроцессорной системы) и выходной блок на выходное гнездо генератора. Таким образом, значение частоты сигнала, снимаемого с выхода измерительного генератора, . Изменяя программным путем значения n, m и F_обр, можно автоматически перестраивать в широких пределах частоту выходных сигналов измерительного генератора с малым шагом (высокой разрешающей способностью), решать задачу автоматического при¬ращения значения частоты и т. п.

Автоматическая регулировка напряжения выходного сигнала, а также изменение единиц измерения и вида представления результата измерения достигаются подачей управляющего кода из микропроцессорной системы на цифровые входы выходного блока и измерителей параметров сигнала.

Из синтезированных сигналов синусоидальной формы могут быть сформированы и сигналы других форм. Таким образом можно построить программируемый генератор сигналов специальных форм (функциональный генератор).

21. Генератор качающей частоты

В простейшем понимании генератор качающейся частоты (ГКЧ) или свип-генератор представляет собой генератор ЗЧ с устройством, позволяющим плавно изменять ("качать") частоту выходных синусоидальных колебаний в заданном диапазоне частот. Подача таких колебаний на вход контролируемого усилителя будет равноценна ручной перестройке частоты генератора. Поэтому амплитуда выходного сигнала ЗЧ будет изменяться в зависимости от частоты входного в данный момент.

Генератор качающейся частоты (ГКЧ) или свип-генератор – измерительный генератор, на выходе которого частота электрических колебаний автоматически меняется (качается) по заданному закону (например, синусоидальному, пилообразному). Обычно ГКЧ применяют в измерительной аппаратуре для регистрации амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик элементов СВЧ устройств, а также для измерения коэффициента стоячей волны, полного сопротивления и т. п. в функции частоты. В комплекте с осциллографом ГКЧ позволяет наблюдать визуально характеристики исследуемых объектов.

        В состав ГКЧ входят задающий генератор, частотный модулятор, система автоматического регулирования напряжения (мощности) на выходе ГКЧ и резонансный частотомер (или кварцевый калибратор) для получения частотных меток на экране осциллографа. ГКЧ позволяют получать качание частоты в различных участках спектра электромагнитных колебаний в диапазоне от нескольких МГц до сотен ГГц.