Студопедия — Синтезаторы частоты
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Синтезаторы частоты






К этому классу генераторов предъявляют высокие требования к точности установки частоты и долговременной нестабильностью (от за 15 минут и за сутки).

Укрупненная структурная схема такого генератора показана на рисунке 9.5.

Формирователь модулирующих сигналов
  Блок опрных частот
Внешний опорный сигнал
Блок опорного кварцевого генератора с системой термостатирования
 
 
  Блок синтеза частот
Интерполяцион-ный генератор
Управление переключением частот
Сигнал внешней модуляции
Выходное устройство
Сигнал амплитудной модуляции
Выход

 


Рис.9.5

Источником сигнала опорной частоты является блок кварцевого генератора, важным элементом которого является система термостатирования, поддерживающая неизменной необходимую температуру кварцевого резонатора с погрешностью порядка 0,1 градуса. Термостатирование является необходимым условием достижения высокой стабильности кварцевого генератора. Можно подключить (ключ в положение 2) внешний сигнал опорной частоты, например от стандарта частоты. Блок опорных частот формирует набор опорных фиксированных частот из сигнала кварцевого (или внешнего) генератора за счет применения делителей и умножителей частоты. Этот набор одновременно поступает на блок синтеза частот. Блок синтеза вырабатывает выходной сигнал, используя поступающий набор фиксированных частот, путём математических операций над этим набором. Интерполяционный генератор позволяет плавно перестраивать частоту выходного сигнала в пределах шага дискретности. В выходном устройстве осуществляется необходимое усиление сигнала по мощности, стабилизация опорного выходного уровня, регулируемое ослабление с помощью ступенчатого аттенюатора, а также амплитудная модуляция сигнала.

 


 

 

Генераторы импульсных сигналов

Типичная структурная схема простого генератора импульсных сигналов показана на рисунке 9.6.

Устрой-ство задержки импульса
Задающий генератор
  Блок синхро- низации
Установка частоты
Управление задержкой
Устройство формирования длительности импульса
Установка длительности
  Выходной формирователь
Выход
Установка амплитуды
Выход синхросигнала
Амплитудный вольтметр

 

 


ель
Внешний запуск
Разовый запуск

 

 

Рис.9.6

 

Задающий генератор выполняется либо по схеме синусоидального, либо импульсного генератора. Его частота и стабильность определяют частоту и стабильность выходного сигнала. Практически все импульсные генераторы могут работать в одном из трех режимов: автогенерации (от задающего генератора), внешнего запуска и разового запуска от кнопки на передней панели.

Для создания прецизионных генераторов импульсов по частоте, длительности и временной задержке используют кварцевый опорный генератор, метод синтеза частот и полностью цифровой принцип формирования выходного сигнала. В этом случае период, длительность и временная задержка выходного импульсного сигнала устанавливаются дискретно с шагом, равным периоду опорной частоты.

 

Генераторы сигналов специальной формы

Под генераторами специальной формы понимают источники одиночных или периодических сигналов, форма которых отлична от прямоугольной. Наиболее распространенными формами сигналов являются пилообразная, трапецевидная, колокольная.

Для создания достаточно простых генераторов сигналов специальной формы применяют схемы на основе интеграторов с нелинейной обратной связью через какой-либо пороговый элемент с гистерезисом (например, триггер Шмита).

Структурная схема такого генератора представлена на рисунке 9.7.

Интегратор
Пороговый элемент с гистерезисом
Выходной повторитель пилообразного сигнала
Выходной формирователь синусоидального сигнала
Выходной формирователь трапецевидного сигнала
Выходной формирователь импульсного сигнала

 

 


Рис 9.7

Интегрируя постоянное напряжение с выхода триггера, на выходе интегратора получается пилообразное напряжение. Когда это напряжение достигнет порога срабатывания триггера, триггер переключается, его выходное напряжение меняет знак. Вследствие этого напряжение на выходе интегратора начинает изменяться в противоположную сторону, пока не станет равным нижнему порогу срабатывания триггера. Далее этот процесс периодически повторяется и на выходе схемы формируются симметричное напряжение треугольной формы с одинаковым временем нарастания и спада. На основе треугольного напряжения можно сформировать напряжения трапецевидной, синусоидальной и других форм. Усложнив схему формирования, можно получить несимметричные сигналы.

Для формирования сигналов произвольной формы применяются генераторы, работающие на основе кусочно-линейного синтеза непосредственно самого сигнала. В основе таких устройств лежит генератор линейно изменяющегося напряжения, скоростью изменения и амплитудой которого можно управлять. Очевидно, что из серии таких элементарных линейно изменяющихся сигналов, каждый из которых начинается там, где кончается предыдущий, можно сформировать сигнал произвольного вида.

Сигналы произвольной формы с широкими пределами регулировки и высокой стабильностью параметров можно получить на цифровых запоминающих устройствах и цифро-аналоговых преобразователях (ЦАП). Структура такого генератора показана на рисунке 9.8.

Опорный кварцевый генератр
Формирователь адреса
Запоминающее устройство
Цифро-аналоговый преобразователь
Выход
Блок управления
Сигналы управления

 

 


Рис.9.8

Тактовая частота задаётся опорным кварцевым генератором, обеспечивающим высокую стабильность частотно-временных параметров сигнала. Сформированные в формирователе адреса кодов сигналов подаются на запоминающее устройство, в которых записаны коды дискретных отсчетов заданного сигнала. В результате последовательного опроса ячеек запоминающего устройства на его выходе появляется последовательность цифровых сигналов, которая с помощью ЦАП преобразуется в аналоговый сигнал заданной формы. Таким способом можно формировать сигнал любой формы, произвольно менять начальную фазу сигнала, запоминать значение сигнала на необходимый интервал времени

Со стороны нижних частот диапазон такого генератора практически ничем не ограничен. Максимальная частота формируемого сигнала определяется быстродействием запоминающего устройства и ЦАП. Характеристики точности такого генератора по выходному напряжению определяются объёмом памяти и разрядностью используемого запоминающего устройства и характеристиками ЦАП.

 

Генераторы шумовых сигналов.

Генераторы шумовых сигналов являются источниками электрических шумовых (случайных) сигналов, значение спектральной плотности мощности которых в требуемой полосе частот известны.

Структурные схемы генераторов шумовых сигналов во многом подобны рассмотренным схемам, но аналогом задающего генератора в генераторах шума служит источник физического, схемное решение которого определяет метрологические свойства всего прибора.

В качестве источников шума используются физически существующие шумовые сигналы - тепловые шумы резисторов, шумовой ток диодов, газоразрядные трубки и т.п.

Трудности, связанные со стабилизацией характеристик шумовых источников сигналов, прежде всего обеспечение стационарности, привело к тенденции создания шумовых генераторов цифровыми методами. Можно выделить два принципа построения таких генераторов. Первый основан на том, что программными методами создаётся датчик случайных чисел с заданным законном распределения, а второй основан на использовании генераторов псевдослучайных последовательностей (шумопобобных сигналов). Шумоподобные сигналы можно создать на регистрах сдвига с обратными связями. В отличии от случайных сигналов, конкретные реализации которых неизвестны, шумоподобный сигнал формируется регулярными методами, но его характеристики подобны шумовым – например, корреляционная функция.

 







Дата добавления: 2015-03-11; просмотров: 431. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Механизм действия гормонов а) Цитозольный механизм действия гормонов. По цитозольному механизму действуют гормоны 1 группы...

Алгоритм выполнения манипуляции Приемы наружного акушерского исследования. Приемы Леопольда – Левицкого. Цель...

ИГРЫ НА ТАКТИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Методические рекомендации по проведению игр на тактильное взаимодействие...

ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чис­тых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения...

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ, ВОЗДУХА И ПОЧВЫ Цель занятия.Ознакомить студентов с основными методами и показателями...

Меры безопасности при обращении с оружием и боеприпасами 64. Получение (сдача) оружия и боеприпасов для проведения стрельб осуществляется в установленном порядке[1]. 65. Безопасность при проведении стрельб обеспечивается...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия