Важные характеристики генераторов сигналов — НПО Радар

В современном мире без использования генераторов невозможно представить себе ни один из процессов проектирования, тестирования, наладки, ремонта электронных устройств. При тестировании и исследовании компонентов радиосистем генератор сигналов является важнейшим помощником осциллографов.

 

При этом современный рынок утопает в обилии моделей и разновидностях генераторов сигналов. Как разобраться в этом множестве: от простых импульсных сигналов до сложнейших сигналов произвольной формы? Наше краткое руководство поможет Вам сделать шаг в верном направлении, разберёмся вместе в основных видах и характеристиках генераторов сигналов!

 

 

Генератор сигналов представляет собой электронный прибор, генерирующий периодические и непериодические сигналы (аналоговые или цифровые). Он создаёт сигналы разной частоты и формы

. Сформированные сигналы отличаются различными типами модуляции.

 

При работе генератор подаёт тестовые сигналы с изменяемой амплитудой на компоненты. Подаваемые сигналы изменяют свою форму и по этим изменениям можно судить о состоянии диагностируемого оборудования или прибора. Наиболее распространенные формы сигналов: синусоидальные, прямоугольные, треугольные, пилообразные, меандры.

 

Выбор генератора сигналов зависит от сферы его применения. Важными критериями являются частотная область, диапазон уровней, спектральная чистота, доступные модуляции (аналоговые, цифровые) и функциональные возможности

для добавления определенных помех в сигналы.

 

Генераторы сигналов делятся на два основных типа: аналоговые и цифровые.

Аналоговые генераторы обеспечивают поддержку режимов аналоговой модуляции АМ, ЧМ и ФМ, многие также могут генерировать точные импульсные сигналы с различными характеристиками. Обладают высокой частотой спектра, низкими собственным и фазовым шумами, а также характеризуются отсутствием гармоник. Такие генераторы чаще всего применяются качестве источника для измерений фазового шума или в качестве эталонного калибровочного сигнала, являются универсальным инструментом для измерения усиления, линейности, полосы пропускания.

 

Векторные генераторы преобразуют сигналы модуляции в высокие частоты и выводят их. Сигнал модуляции генерируется цифровым способом и обрабатывается как поток комплексных данных I/Q в основной полосе частот. Дополнительно могут включаться различные возможности, такие как создание асимметричных характеристик и многие другие. Применяются при генерации сигналов для беспроводной связи, цифрового радио и телевидения, GPS, для тестирования цифровых приемников или модулей при разработке и производстве, а также для имитации ухудшения сигнала.

 

Также приборы подразделяются на генераторы НЧ сигналов и ВЧ сигналов.

 

Генераторы НЧ сигналов являются источником периодических сигналов напряжения, с изменяемой амплитудой и частотой. В зависимости от модели генераторы способны излучать синусоидальный сигнал в различных диапазонах частот — от инфразвуковых (менее 20 Гц) до ультразвуковых (до 200 кГц), реже до 2 или 10 МГц.

 

Генераторы ВЧ сигналов являются устройствами для настройки и тестирования измерительных приборов, автомобильных радаров, сканеров и других устройств путем подачи сигнала с заданными параметрами на испытываемый модуль, с требуемыми энергетическими и статистическими характеристиками. Имеют широкий диапазон частот — от нескольких кГц до десятков ГГц. Существует два вида устройств — аналоговые (сигналы с частотной и амплитудной модуляций, а также импульсные) и векторные (цифровая модуляция).

 

А теперь приведём основные характеристики, влияющие на выбор генератора сигналов.

 

• Объём памяти (число ячеек) является характеристикой, которая непосредственно определяет длину записи генератора. Объём влияет на достоверность воспроизведения сигнала, поэтому хороший объём памяти позволит Вам зафиксировать большое количество периодов сигнала.
• Частота дискретизации (частота выборок) определяет количество выборок за определённый отрезок времени. Она оказывает влияние на минимальный интервал времени, используемый при создании сигналов. Для качественной работы частота выборок должна минимум вдвое превышать частоту самой высокой спектральной составляющей генерируемого сигнала.
• Разрешение по вертикали (динамический диапазон) определяется разрядностью ЦАП. Разрешение по вертикали означает точность амплитуды и достоверное воспроизведение искажений сигнала. Чем выше разрядность ЦАП, тем чётче разрешение. Чем выше разрешение, тем ниже частота дискретизации.
• Полоса пропускания устанавливает диапазон частот выходного сигнала, который генератор может надёжно воспроизвести. Полоса пропускания определяет прохождение высших частотных составляющих сигнала без ухудшения характеристик этого сигнала.
• Число выходных каналов. При наличии независимых каналов появляется возможность генерации различных испытательных сигналов. Независимые каналы повышают гибкость прибора при работе.
• Функциональные возможности: количество воспроизводимых стандартных сигналов, модуляция, амплитуда на выходе и возможности редактирования сигнала.

 

Специалисты НПО «Радар» помогут Вам при выборе такого важного прибора, как генератор сигналов. При этом в каталоге нашей компании представлен широкий выбор генераторов импульсов, векторных сигналов, сигналов специальной формы и других:

 

• Генераторы НЧ и шума
• Генераторы ВЧ
• Генераторы ВЧ Г4
• Генераторы векторных сигналов
• Генераторы сигналов специальной формы
• Генераторы импульсов

Генераторы синусоидальных сигналов высокой частоты и СВЧ генераторы

В зависимости от требований к метрологическим характеристикам различают две группы ГВЧ: прецизионные и общего применения. Для ГВЧ первой группы характерно:

— погрешность установки и кратковременная нестабильность частоты 10.

— должны обеспечивать возможность модуляции сигналами различного вида, а также однополосную модуляцию и многочастотную структуру выходного сигнала.

При их создании используются методы диапазонно-кварцевой стабилизации и синтеза частот. Применяются при испытании устройств магистральной и радиотелефонной связи.

Основные характеристики ГВЧ общего применения.

— Погрешность установки частоты (0,01÷1,5)% при кратковременной нестабильности от 10-4
до 10-6

— Как правило, предусматривают следующие режимы работы:

1)      максимального сигнала.

2)      непрерывной генерации немодулированного сигнала

3)      внешней амплитудной (реже частотной) модуляции

4)      внутренней амплитудной модуляции.

В зависимости от величины стабильности выходной мощности принято различать генераторы сигналов (ГС) и генераторы стабильных сигналов (ГСС). Генераторы сигналов имеют входную мощность до 3 Вт и используются для питания передающих антенн и других мощных устройств.

ГСС – маломощные источники с низким уровнем выходного калиброванного напряжения (от 0,1 до 1,0) В. Применяются при испытании и настройке радиоаппаратуры, измерениях  чувствительности и избирательности приемников, частотных характеристик фильтров и т.п.

Рисунок 9.7. Обобщенная структурная схема генератора высокой частоты общего применения

На приведенной схеме обозначены:

— ЗГ — задающий генератор. Выполняется на базе генератора типа LC (трехточечная схема с емкостной положительной ОС). Частота формируемого сигнала . Переключение поддиапазонов частоты, как правило, производится за счет коммутации катушек индуктивности. Плавная перестройка “внутри”  поддиапазона осуществляется с помощью конденсаторов переменной емкости. Коэффициент  перекрытия по частоте, в большинстве случаев, кп . К выходу ЗГ подключается основной и вспомогательный каналы преобразования.

— Вспомогательный канал содержит: дополнительный усилитель высокой частоты и электронно-счетный частотомер (ЭСЧ). Служит для формирования сигнала обеспечивающего возможность контроля значения и нестабильности частоты формируемого сигнала.

— Основной канал преобразования включает себя: модулятор (М), основной усилитель высокой частоты (УВЧ), систему автоматической регулировки уровня (АРУ), аттенюатор, внутренней генератор низкочастотных, как правило гармонических, сигналов.

— Модулятор представляет собой нелинейный электронный блок, коэффициент передачи которого, зависит от величины поданного управляющего напряжения.

— УВЧ — предназначен для усиления сформированного сигнала по напряжению и мощности, а также для “развязки” входа ЗГ от нагрузки, подключаемой к выходу прибора.

— Система АРУ включается в цепь ОС ГВЧ с целью стабилизации уровня напряжения на входе аттенюатора. Она содержит детектор (как правило среднеквадратических значений), источник опорного напряжения (ИОН) и дифференциальный усилитель.

С выхода дифференциального усилителя сигнал “рассогласования” подается на вход модулятора, коэффициент передачи которого устанавливается такой величины, чтобы разность напряжений на выходе детектора и ИОН оказалось равной нулю.

— Аттенюатор предназначен для внесения известного затухания (ослабления) в уровень выходного сигнала. Последовательно с входом АТТ как правило, включается сопротивление 50 Ом для согласования выхода УВЧ с нагрузкой в случае если аттенюатор установлен в положение “0”дБ.

— Внутренний генератор низкой частоты предназначен для обеспечения амплитудной модуляции выходного сигнала гармоническим сигналом частотой 1000 Гц (реже 400 Гц) в режиме внутренней амплитудной регуляции.

В современных измерительных комплексах ГВЧ используются в качестве источника калиброванного сигнала. В этом случае в ЗГ перестройка по частоте производится не механической коммутацией индуктивностей LC контуров, а за счет деления частоты. Это позволяет увеличить стабильность частоты формируемого сигнала, а также производить без инерционное переключение поддиапазонов.

Рисунок 9.8. Структурная схема задающего генератора с формированием поддиапазонов

за счет деления частоты

На схеме обозначены:

ЗГ – задающий генератор типа LC.

ПФ – полосовой фильтр

Генераторы СВЧ предназначены для работы в диапазоне частот(0,340) ГГц. Они применяются для настройки радиоприемных устройств,  радиолокационных и радионавигационных станций, систем космической связи и спутникового вещания, измерения параметров антенн, ретрансляторов, радиорелейных линий и т.п. в схему генераторов входит задающий генератор, модулятор, измеритель мощности, частотомер и аттенюатор. В зависимости от диапазона частот в качестве активного элемента схемы задающего генератора используют СВЧ – транзисторы, отражательные клистроны с внешним или внутренним объемным резонатором (810) ГГц. В более коротковолновой части спектра находят применение диоды имеющие участок вольт-апмерной характеристики  с отрицательным сопротивлением (туннельные диоды, лавинно-пролетные диоды, диоды Ганна). Кратковременная нестабильность частоты 10 при использовании коаксиальных или объемных резонаторов из латуни. Для сферических ферритовых объемных резонаторов из ферромагнитного кристалла железоиттриевого граната (ЖИГ-резонатор), кратковременная нестабильность частоты 10.

За счет изменения напряженности внешнего магнитного поля ЖИГ-резонаторы можно перестраивать по частоте (кп2) , а также осуществлять ЧМ – модуляцию.

Генераторы СВЧ должны обеспечивать работу с различными видами модуляции и отвечать повышенным требованиям по экранированию СВЧ излучения.

Генераторы — Эко-тест Холдинг

ВЧ генераторы

INWAVE MWG-200
Векторный генератор сигналов

MWG-200 – серия аналоговых генераторов сигналов российского производства. Диапазон частот от 100 МГц до 10/16/20 ГГц в зависимости от модели. Синтезатор частот генератора построен с использованием схемы прямого цифрового синтеза частоты (DDS) и модифицированной схемы ФАПЧ.

INWAVE MWT-160B
Векторный генератор сигналов

MWT-160B – серия векторных генераторов сигналов российского производства. Диапазон частот от 8 кГц до 6/10/16 ГГц в зависимости от модели. Генераторы формируют модулированный сигнал с шириной полосы до 150 МГц для внутренней модуляции и до 1,8 ГГц для внешней модуляции.

Rohde&Schwarz® HM8134-3 (HM8134-3X), HM8135 (HM8135-X)
Генераторы сигналов (синтезаторы частот) серии HM

Генераторы сигналов (синтезаторы частот) HM8134-3 (HM8134-3X) и HM8135 (HM8135-X)

INWAVE MWT-200U
Векторный генератор сигналов

MWT-200U – серия векторных генераторов сигналов российского производства. Диапазон частот от 8 кГц до 6/10/16/20 ГГц в зависимости от модели. Генераторы формируют модулированный сигнал с шириной полосы до 560 МГц для внутренней модуляции и до 1,8 ГГц для внешней модуляции.

Rohde&Schwarz® SGS100A
Генератор сигналов серии SGMA

Генератор R&S®SGS100A является первой из серии компактных низкопрофильных приборов SGMA, специально разработанных, для автоматизированных тестовых систем

INWAVE MWT-400
Векторный генератор сигналов

MWT-400 – серия векторных генераторов сигналов российского производства. Диапазон частот от 8 кГц до 20/40 ГГц в зависимости от модели. Генераторы формируют модулированный сигнал с шириной полосы до 560 МГц для внутренней модуляции и до 1,8 ГГц для внешней модуляции.

Rohde&Schwarz® SGT100A
Векторный генератор сигналов серии SGMA

Генератор R&S®SGT100A это еще один прибор из серии SGMA, специально разработанной для ATE-систем с ограниченным пространством.

emftest.ru/product/rohde-schwarz-sgu100a/»>Rohde&Schwarz® SGU100A
Преобразователь частоты

R&S®SGU100A это второй прибор из серии компактных низкопрофильных приборов серии SGMA – специально разработанной для автоматизированных измерительных систем

Rohde&Schwarz® SMA100A
Генератор сигналов

Генератор сигналов R&S®SMA100A сочетает в себе высочайшее качество сигнала с очень высокой скоростью настройки рабочих параметров, что делает его идеальным для решения любой задачи.

Rohde&Schwarz® SMA100B
Генератор ВЧ и СВЧ сигналов

Генератор ВЧ и СВЧ сигналов R&S®SMA100B обеспечивает лучшие характеристики без каких-либо компромиссов.

Rohde&Schwarz® SMB100A
Аналоговый генератор сигналов

Технические характеристики аналогового генератора сигналов R&S®SMB100A диктуют новые стандарты для генераторов среднего класса, особенно это касается высокои? выходнои? мощности генератора и чистоты сигнала.

Rohde&Schwarz® SMBV100A
Векторный генератор сигналов.

Современный векторный генератор сигналов наряду с гибкостью и очень хорошими сигнальными характеристиками должен обладать превосходным коэффициентом окупаемости. И по всем этим параметрам генератор R&S®SMBV100A устанавливает новые стандарты среди приборов среднего класса.

Rohde&Schwarz® SMC100A
Генератор сигналов

Модель R&S®SMC100A устанавливает новые стандарты для привлекательных по цене генераторов сигналов. Генератор имеет минимальные размеры и наилучшее соотношение между стоимостью и техническими характеристиками в своем классе

Rohde&Schwarz® SMF100A
Микроволновый генератор сигналов

Чтобы удовлетворить даже самым взыскательным требованиям, генератор сигналов СВЧ-диапазона R&S®SMF100A разрабатывался как совершенно новый продукт. В результате получился уникальный высококлассный генератор СВЧ-сигналов, диктующий новые стандарты.

Rohde&Schwarz® SMW200A
Генератор сложных сигналов

Векторный генератор сигналов R&S®SMW200A предназначен для самых требовательных приложений. Благодаря свой гибкости, быстродействию и интуитивно понятному управлению он является превосходным инструментом для формирования сложных, высококачественных сигналов с цифровой модуляцией.

Saluki S1435
Аналоговый генератор сигналов

Saluki S1435 – серия аналоговых генераторов ВЧ сигналов. Диапазон частот от 9 кГц до 3/6/12/20/40 ГГц в зависимости от модели. Благодаря использованию инновационных технологий серия сочетает в себе производительность и экономичность в компактных корпусах.

Saluki S1465
Аналоговый генератор сигналов

Saluki S1465 – серия аналоговых генераторов ВЧ сигналов. Диапазон частот от 100 кГц до 10/20/40/50/67 ГГц в зависимости от модели. Имеет высокую выходную мощность и превосходную спектральную чистоту, что обеспечивает тестирование оборудования с самыми высокими требованиями.

Saluki S1465-V
Аналоговый генератор сигналов

Saluki S1465-V – серия векторных генераторов ВЧ сигналов. Диапазон частот от 100 кГц до 6/10/20/40/50/67 ГГц в зависимости от модели. Имеет полосу внутренней модуляции 200 МГц и полосу внешней модуляции 2 ГГц, что обеспечивает возможность имитации сигналов практически любых технологий.

Генераторы сигналов стандартной и произвольной формы

Avtech AV-153AH-B
Высоковольтный генератор сигналов стандартной формы

Генератор AV-153AH-B формирует сигналы синусоидальной, прямоугольной, треугольной, импульсной формы на частотах до 300 кГц с амплитудой до 200 В. Может работать на нагрузку 1,2 кОм и выше с емкостной составляющей до 10 нФ (например, устройства на пьезоэлектриках).

Rohde&Schwarz® AFQ100A
Генератор сигналов I/Q-модуляции

Генераторы R&S®AFQ100A и R&S®AFQ100B от Rohde & Schwarz – это современные, автономные и гибкие источники цифровой модуляции, которые идеальным образом удовлетворяют этим требованиям.

Rohde&Schwarz® AFQ100B
Генератор сверхширокополосных сигналов и I/Q-модуляции

Генераторы R&S®AFQ100A и R&S®AFQ100B от Rohde & Schwarz – это современные, автономные и гибкие источники цифровой модуляции, которые идеальным образом удовлетворяют этим требованиям.

Rohde&Schwarz® HMF
Генераторы сигналов стандартной и произвольной формы серии HMF

Педназначены для формирования и воспроизведения стандартных форм электромагнитных колебаний, электромагнитных колебаний с различными видами модуляции, а также электромагнитных колебаний произвольной формы и применяются при настройке, ремонте и разработке радиоэлектронной аппаратуры, в учебных целях

Генераторы импульсов

emftest.ru/product/avtech-av-1010-b/»>Avtech AV-1010-B
Генератор импульсов общего назначения

Модель AV-1010-B – генератор импульсов общего назначения с максимальной амплитудой ±100 В, частотой повторения 1 МГц, временем нарастания/спада 10 нс, длительностью импульсов от 20 нс до 10 мс и переменным временем задержки до 1 секунды. При работе на нагрузку 50 Ом выходной ток может достигать 2 А. Данная модель идеальна как для общего применения в лаборатории, так и в качестве драйвера лазерного диода с высоким током.

Avtech AV-109F-4-B
Генератор импульсов / драйвер лазерных диодов

Серия генераторов AV-109F – импульсные генераторы тока для управления лазерными диодами и другими низкоимпедансными нагрузками. Амплитуда импульсов – до 100 А, длительность импульсов – от 10 мкс до 1 с, средняя выходная мощность – до 200 Вт. Напряжение на нагрузке находится в пределах от 0 до 5 В, что подходит для большинства одно-диодных нагрузок.

Avtech AV-156M-B
Генератор импульсов тока / драйвер лазерных диодов

Генератор AV-156M-B формирует импульсы тока от 0,15 А до 1,5 А с максимальным напряжением на нагрузке до 350 В. Длительность импульсов от 1 мс до 50 мс. Данный генератор хорошо подходит для тестирования последовательно соединенных устройств освещения на LED светодиодах.

Avtech AV-1011B1-B
Генератор импульсов общего назначения

Модель AV-1011B1-B сочетает в себе простоту в использовании и высокую производительность. Генератор оснащен интерфейсами управления GPIB/RS-232 и обеспечивает выходной сигнал до ±100 В амплитудой и малым временем нарастания/спада 2 нс. Длительность импульса регулируется в пределах от 100 нс до 1 мс, частота повторения – до 100 кГц, задержка – до 1 секунды.

Avtech AV-1015-B
Генератор импульсов общего назначения

Модель AV-1015-B – генератор импульсов общего назначения с максимальной амплитудой ±50 В, частотой повторения 10 МГц, временем нарастания/спада 10 нс, длительностью импульсов от 20 нс до 10 мс и переменным временем задержки до 1 секунды.

Avtech AV-1030-B
Генератор импульсов общего назначения

Семейство генераторов AV-1030 предлагает очень высокую производительность в формате лабораторного прибора общего назначения. AV-1030-C использует органы управления на передней панели для установки параметров.

Avtech AVM-4-B
Ультравысокоскоростной генератор импульсов

Генератор AVM-4-B работает с частотой повторения импульсов до 10 МГц, амплитудой импульсов до 20 В и регулируемой длительностью импульсов от 500 пс до 5 нс. Время нарастания импульса 150 пс.

Avtech AVOZ-D2-B
Генератор импульсов высоковольтный для тестирования аттенюаторов и лазерных диодов

Высоковольтный/высокоамперный генератор импульсов AVOZ-D2-B имеет 5 идентичных выходов. Каждый выход может использоваться отдельно для работы на нагрузку 50 Ом или параллельно для работы на низкоомную нагрузку до 10 Ом. Эта уникальная гибкость позволяет использовать генератор для тестирования матриц лазерных диодов высокого тока и для тестирования множества идентичных устройств низкого тока, например, аттенюаторов

Avtech AVP-AV-HV3-B
Ультравысокоскоростной генератор импульсов

Семейство генераторов AVP-AV-HV3 отличается короткой длительностью импульсов (от 0,4 нс до 2 нс или опционально до 4 нс) с амплитудой до 40 В и частотой повторения до 1 МГц. Время нарастания 150 пс от 20% до 80%.

Avtech AVR-7B-B
Генератор импульсов высоковольтный

Генератор AVR-7B-B – высоковольтный генератор импульсов, имеющий различные варианты использования: тестирование резисторов и аттенюаторов, получение характеристик полупроводников и лазерных диодов, приложения для измерения расстояния до цели и многие другие.

Avtech AVR-D2-B
Генератор импульсов для тестирования полупроводников

Серия генераторов AVR-D2 специально разработана для тестирования высокоскоростных транзисторных ключей. Она может использоваться для проведения тестов по стандартам MIL-STD-750E Method 3251.1, MIL-PRF-19500/177F, MIL-PRF-19500/255V.

3.2 Генераторы сигналов высокой частоты гармонических колебаний…

Привет, Вы узнаете про генераторы сигналов высокой частоты, Разберем основные ее виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое генераторы сигналов высокой частоты, генераторы свч , настоятельно рекомендую прочитать все из категории МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ.

Генерация сигналов с частотой выше 1 ГГц представляет определенные трудности, связанные с инерционностью наиболее массовых активных приборов — биполярных и полевых транзисторов. Американская компания Hittite Microwave выпускает широкий спектр монолитных микросхем генераторов синусоидальных сигналов с частотами выше 1 ГГц. У некоторых микросхем частота выходных сигналов достигает десятков ГГц. Монолитные микросхемы компании выполнены в миниатюрных корпусах или в бескорпусном исполнении и имеют размеры спичечной головки. Значительное внимание уделяет компания снижению фазового шума генераторов, что позволяет получить высокую стабильность частоты. Все это достигается с помощью гетеропереходных биполярных транзисторов на основе GaAs и InGaP (технология HBT MMIC).

Цифровой частотный синтез сигналов

Необходимость в существенном повышении точности задания частоты синусоидальных сигналов и расширении их частотного диапазона привела к разработке цифровых синтезаторов частоты с системой фазовой автоподстройки частоты (рис. 1) [5, 6]. Первый генератор — это высокостабильный опорный генератор эталонной частоты fэт и делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления R. Он формирует частоту f1 = fэт/R. Заметим, что он может быть и умножителем частоты.

Рис. 1. Функциональная схема генератора синусоидального сигнала на основе цифрового синтезатора частоты

Второй генератор перестраивается в достаточно широких пределах по напряжению (VCO). Его частота делится в N раз с помощью делителя с переменным коэффициентом деления ДПКД. Для перестройки делителя используется блок управления. Сигнал с частотой f1 = fэт/R сравнивается с сигналом с частотой f2 = fст/N с помощью импульсного фазового детектора. Выходной сигнал последнего фильтруется фильтром низких частот (Loop Filter) и подается на регулирующий элемент (варактор или варикап), меняющий частоту стабилизированного генератора до тех пор, пока не будет обеспечено условие f1 = f2, что соответствует установившейся частоте стабилизированного генератора:

3.2.1 Измерительные LC-генераторы

В LC-генераторах, для которых выполняются условия балансов амплитуд и фаз, частота в основном определяется резонансом колебательного контура:

(3.3)

Упрощенная схема LC-генератора на операционном усилителе показана на рис. 3.4, а. Усилитель автогенератора охвачен двумя цепями обратной связи, обеспечивающими режимы балансов амплитуд и фаз. Баланс амплитуд устанавливают цепью отрицательной ОС, состоящей из резисторов R1 и R2. С ее помощью задают требуемый коэффициент усиления собственно усилителя |К| = R2/R1 . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Баланс фаз обеспечивает цепь положительной ОС, состоящей из резистора R и параллельного колебательного LC-контура. Коэффициент передачи цепи положительной ОС

(3.4)

где R₀ — резонансное сопротивление параллельного контура.

Рисунок 3.4 Схемы LC-генераторов на ОУ:

а — упрощенная электрическая; б — с кварцевой стабилизацией

В диапазоне радиочастот в средствах измерений применяют как генераторы сигналов, так и генераторы стандартных сигналов. Генераторы сигналов имеют большую среднюю выходную мощность (до 3 Вт) и их используют для питания измерительных передающих антенн и других мощных устройств. Генераторы стандартных сигналов — маломощные источники с низким уровнем выходного напряжения (до 1 В) — применяют при испытаниях, и настройке узлов радиоаппаратуры. Основные требования, предъявляемые к ГСС: высокие стабильность частоты и амплитуды выходного сигнала, малый коэффициент нелинейных искажений. В генераторах стандартных сигналов предусматривают возможность получения амплитудной модуляции за счет использования как внешнего, так и внутреннего источников напряжения. Внутренняя модуляция обычно действует на частотах 400 и 1000 Гц.

3.2.2 Характеристики генераторов сверхвысоких частот

У измерительных генераторов нормируются основные параметры выходного сигнала: амплитуда, частота, искажения и другие.

Генераторы сверхвысоких частот (СВЧ-генераторы) работают в диапазоне частот 1…40 ГГц. По типу выходного соединителя с исследуемой схемой они делятся на коаксиальные и волноводные, причем последние более высокочастотные. Для СВЧ-генераторов характерно однодиапозонное построение, с небольшим перекрытием по частоте (около октавы — 2 раза). Некалиброванная выходная мощность измерительного СВЧ-генератора достигает десяти ватт, а калиброванная составляет нескольких микроватт. Шкалы калиброванных аттенюаторов СВЧ-генераторов градуируют в дБ, а ГСС — в децибелах и микроваттах.

Генераторы сверхвысоких частот используют для настройки радиоприемных устройств радиолокационных и радионавигационных станций, систем космической связи и спутникового вещания, измерения параметров различных антенн и т.д. Структурная схема СВЧ-генератора показана на рис. 3.5. Особенностями измерительных генераторов этого вида являются, относительная простота электронной части схемы и сложность механических узлов приборов. Схема включает собственно СВЧ-генератор, импульсный модулятор, измеритель малой мощности, частотомер и калиброванный аттенюатор. Все высокочастотные узлы генератора соединяют волноводами.

Задающие СВЧ-генераторы измерительных приборов выполняют на отражательных клистронах, диодах Ганна, магнетронах, лавинно-пролетных диодах (ЛПД), лампах бегущей (ЛБВ) и обратной волны (ЛОВ) и т.д.

Рисунок 3.5 Структурная схема СВЧ-генератора

В измерительных СВЧ-генераторах необходима тщательная экранировка, так как утечка мощности с ростом частоты возрастает. Провода питания выполняют в виде коаксиальных кабелей со специальным наполнением, хорошо поглощающим энергию СВЧ-колебаний. Повышенные требования предъявляют и к источникам питания, так как активные элементы СВЧ-диапазона чувствительны к нестабильности питающих напряжений.

Типовые схемы генераторов сигналов СВЧ

Одной из особенностей СВЧ-генераторов является сравнительно простая структурная реализация. В них обычно отсутствуют замкнутые системы регулировки и подстройки параметров, оконечные усилители и другие узлы, присущие генераторам, работающим на более низких частотах. В общем виде структурная схема генератора сигналов СВЧ изображена на рис. 9.3. Каждый из генераторов имеет задающий генератор, в качестве которого может быть клистрон, диод Ганна, ЛОВ, СВЧ-транзистор или другой прибор, помещенный в специальную генераторную секцию.

Рис. 93. Структурная схема генератора

В этой же секции располагается съемник мощности, который представляет собой регулируемый или фиксированный элемент связи с задающим генератором, например петля связи в резонаторе. Обязательными элементами генераторов сигналов являются устройства для регулировки частоты и схема управления режимами генератора. Устройство для регулировки частоты может быть как очень простым, например потенциометром постоянного тока, которое регулирует напряжение на управляющем электроде ЛОВ, так и достаточно сложным. В частности, в ряде генераторов применяется устройство для механической перестройки резонатора клистрона, связанное с механическим счетчиком, представляющим собой шкалу частоты генератора. Обычно частота генератора в заданном диапазоне не линейно зависит от смещения регулирующего элемента, поэтому механический счетчик сложным образом связан с ним. В транзисторных генераторах некоторых типов применяют резонаторы с ферритовой перестройкой частоты, устройство которых сравнительно простое — электромагнит, однако к материалу, размерам и точности установки ферритовой сферы предъявляются достаточно жесткие требования, что делает его сложным по конструкции и при изготовлении.

Схема управления режимами генератора состоит из переключателей и усилителей видеоимпульсов, позволяющих согласовать входные напряжения от внешних или внутреннего модулятора с напряжением и токами, управляющими работой задающего генератора. Обычно СВЧ-ге- нераторы работают в режимах амплитудно-импульсной и частотной модуляции. В последних моделях генераторов для импульсной модуляции часто применяют p-i-n диоды. В этом случае задающий генератор работает в режиме непрерывной генерации, а на выходе сто в тракте установлен p-i-n модулятор, представляющий собой быстродействующий выключатель СВЧ-колебаний. При этом схема управления подает модулирующий импульс не на задающий генератор, а на p-i-n модулятор.

В генераторах, где устройство установки частоты непосредственно не связано со шкалой прибора, применяют частотомер. Многие клистронные генераторы содержат резонансный волномер (с индикатором резонанса). В некоторых генераторах могут применяться электронно-счетные частотомеры с гетеродинными преобразователями частоты. В ряде генераторов шкала частоты представляет собой табло в виде цифровых электронных индикаторов, однако она не является шкалой электронно-счетного частотомера, а связана с управляющим ЛОВ напряжением либо с датчиком линейных перемещений регулирующего элемента резонатора.

Аттенюатор и ваттметр обычно входят в схему генераторов стандартных сигналов. Генераторы сигналов могут не содержать этих устройств, так как не имеют калиброванного выхода. Ваттметр может быть подключен к калиброванному выходу внешним (калиброванным) кабелем или представляет собой ваттметр проходного типа, который включается в измерительный тракт внутри генератора. В генераторах стандартных сигналов применяют наиболее простые диодные, термоэлектрические ваттметры или терморезисторные преобразователи, включенные в разбалансный мост.

Современные модели генераторов сигналов могут помимо элементов схемы (см. рис. 9.3) иметь дополнительные устройства, например цифровую шкалу уровня мощности, микропроцессорный вычислитель, устройство ввода-вывода программ и команд. В целом такие устройства лишь совершенствуют, но не меняют общую структурную схему генератора.

Коммерческие приборы генератор высокой частоты

Генератор сигналов высокочастотный Rigol DSG830 способен формировать ВЧ и РЧ сигналы в диапазоне частот от 9 кГц до 3 ГГц. Это обеспечивает генератору сигналов Rigol DSG830 широкую область применения при разработке и тестировании потребительской электроники, средств связи, аудио- и видеотехники и др. Благодаря возможности дистанционного управления генератором сигналов Rigol DSG830 по интерфейсу LAN (LXI) его можно использовать в измерительных лабораториях любой конфигурации. Прибор имеет компактные размеры и небольшой вес.

Частотный диапазон: 9 кГц…3 ГГц. Точность 2 ppm (5 ppb — опция OCXO-B08). Старение <1ppm/год (<30 ppb/год — опция OCXO-B08). Разрешение 0,01 Гц. Амплитуда вых.сигнала: -110 дБм…+13 дБм ( установка -110 дБм…+20 дБм). Фазовый шум <-105дБн/Гц@20кГц. Свипирование ипо частоте и амплитуде. Встроенный модулирующий генератор. Режимы модуляции: АМ, ЧМ, ФМ, импульсная (опция DSG800-PUM). Импульсный генератор (опция DSG800-PUM) и генератор паттернов (опция DSG800-PUG). Интерфейсы USB-host/device, LAN (LXI). Дисплей 3,5″ TFT(320×240). Размеры: 261,5х112х318,4 мм. Вес: 4,2 кг

Применение генераторов СВЧ

В современной технике связи (в том числе кабельной и спутниковой) и в радиотехнике широко применяются СВЧ-генераторы синусоидальных сигналов. Они используются в радиопередающих устройствах, гетеродинах радиоприемных устройств, измерительных приборах и устройствах автоматики.

Высокочастотные генераторы сигналов широко используются в исследовательских и измерительных лабораториях, телекоммуникационной сфере, промышленном производстве и во многих других отраслях. Современные модели высокочастотных генераторов позволяют формировать чистые синусоидальные сигналы с частотами от долей Гц до сотен ГГц. Большинство моделей генераторов также позволяют модулировать выходной сигнал любым из стандартных методов (АМ, ЧМ и ФМ). Импульсная модуляция (ИМ) также есть во многих моделях, но, как правило, доступна в качестве дополнительной опции.

Векторные генераторы сигналов относятся к отдельной группе высокочастотных генераторов. Частотный диапазон этих приборов обычно не превышает 10 ГГц, зато они могут модулировать выходной сигнал с помощью широкого набора цифровых (векторных) видов модуляции (QAM, PSK и др. ). Основное назначение векторных генераторов — это разработка, производство и обслуживание современных систем беспроводной передачи данных: мобильной связи, LTE, Wi-Fi, Bluetooth и т.д.

Контрольные вопросы:

1. В чем особенности конструирования СВЧ-генераторов?

2. Поясните работу LC-генератора.

3. Поясните необходимость тщательной экранировки в СВЧ-генераторах.

4. Чему равна частота колебаний LC- генератора?

См. также

• гармонические колебания
• Генератор сигналов
• Электронный усилитель
• Фильтр
• Автогенератор
• Генератор , управляемый напряжением
• Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова
• Гетеродин
• Магнетрон
• Стабильность частоты

Надеюсь, эта статья про генераторы сигналов высокой частоты, была вам полезна,счастья и удачи в ваших начинаниях! Надеюсь, что теперь ты понял что такое генераторы сигналов высокой частоты, генераторы свч и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.

Генераторы сигналов PLG06/12/20 (часть 2)

Автор: Андрей В. Горевой, к.т.н., ведущий инженер ДИИС, АО «НПФ «Микран» [email protected]

В линейке измерительных продуктов СВЧ производства АО «НПФ «Микран» существует класс портативных приборов Portable Lab Devices®. Характерными особенностями приборов являются компактность, питание и управление от шины USB, а также умеренные или высокие функциональные возможности и электрические характеристики. Сегодня весь класс представлен измерителями мощности PLS (Portable Lab Sensor) до 6/26,5/50 ГГц и генераторами сигналов СВЧ PLG (Portable Lab Generator) до 6/12/20 ГГц). В статье мы опишем возможности и особенности генераторов сигналов.

Часть вторая. Структура генератора PLG. Особенности конструкции и принципы управления.

В первой части статьи были кратко описаны внешний вид, электрические и функциональные характеристики и программное обеспечение для генераторов сигналов PLG06/12/20.

Из-за ограниченности энергоресурса, генератор имеет некоторые функциональные особенности, не всегда позволяющие в полной мере конкурировать с полноразмерными настольными аналогами, не испытывающими ограничений по питанию и габаритам. Эти особенности не касаются основного режима непрерывной генерации и проявляются во вспомогательных режимах типа модуляций, генерирования несинусоидальных низкочастотных сигналов и др.

Особенности конструкции PLG

Все три модели генераторов сигналов PLG06/12/20 выполнены в общем стиле – черный окрашенный фрезерованный корпус с защитными полимерными чехлами или кольцами синего или черного цвета. Вся электрическая часть генератора размещается на одной печатной плате, устанавливаемой в корпус. На одном торце корпуса выведен выходной разъем СВЧ, на противоположном – разъемы питания / управления, опорного генератора, цифровой синхронизации, выхода внутреннего низкочастотного генератора и кнопка сброса внутреннего микроконтроллера. На больших гранях корпуса размещаются шильдики с минимально необходимой информацией о приборе: списком основных характеристик и функций, описанием разъемов.

Выходной разъем генераторов PLG06 производства Huber-Suhner – 23_SMA-50-0-53/199_N из нержавеющей стали или 23_N-50-0-30/133_N из меди, покрытой так называемой белой бронзой (Sucoplate® plating – copper-tin-zinc). Оба типа имеют ресурс более 500 циклов сочленений. Разъемы крепятся к корпусу генератора четырьмя винтами через фланец на корпусе разъема. Такой способ крепления позволяет выдерживать повышенные механические нагрузки (вплоть до подвешивания генератора массой 300 грамм за сам разъем). Однако из-за внутренней конфигурации корпуса и печатной платы внутри создаются существенные неоднородности, ограничивающие диапазон частот разъема  с заявленных 11…18 до 6+ ГГц.

Модели PLG12/20 используют в своей конструкции коаксиально-микрополосковые переходы ПКМ1-32-13Р-0,3П (для PLG12/20-12F) или ПКМ1-18-11Р-0,3П для (PLG12-11F) собственного производства, крепящиеся винтами к печатной плате. Щели между корпусом генератора и перехода уплотняются электропроводящим жгутом. Ресурс ПКМ1-32-13Р-0,3П составляет не менее 3000 циклов с возможностью полевой замены коаксиального перехода, но механическая прочность системы ниже, чем в PLG06. Не рекомендуется нагружать переход «на излом».

Рисунок 2 – Задний торец генератора PLG

На заднем торце генератора размещены четыре коаксиально-микрополосковых перехода типа MCX 252151 Amphenol или аналогичные других производителей с корпусом из меди с золотым покрытием и ресурсом не менее 500 циклов сочленения. Выбор типа вспомогательных разъемов вместо типовых SMA или BNC обусловлен ограниченностью пространства на заднем торце. Для перехода на типовые BNC в комплекте поставки предусмотрены четыре кабельных сборки BNC-MCX длиной 80 см каждая.

Кроме четырех коаксиальных разъемов на заднем торце размещается USB-разъем типа mini-B 51387-0578 Molex или аналог других производителей с корпусом из меди с оловянным покрытием. Для подключения к ПК в комплекте предусмотрен кабель с винтами со стороны mini-B. Для избегания износа сочленяемых частей кабеля и генератора рекомендуется перед началом использования соединить и зафиксировать их винтами и разъединять только при крайней необходимости.

 Допускается использование другого USB-кабеля, но к его выбору следует подходить с осторожностью. Большой потребляемый ток генератора может создать значительное падение напряжения на кабеле. Оставшегося напряжения может оказаться недостаточно для корректной работы импульсных стабилизаторов напряжения. Косвенным показателем неправильно подобранного кабеля может быть нестабильная работа генератора или низкая мощность сигнала на выходе.

Под разъемом USB на задней торец выведена кнопка сброса микроконтроллера для полной перезагрузки управляющего микроконтроллера внутри генератора.

Полимерный чехол или кольца несут не только декоративную, но и защитную функцию, предотвращая истирание и вмятины граней и кромок генератора, а также защищая пломбы от повреждения и вскрытия. Материал чехла допускает растяжение не менее чем на 40 % без потери формы. На плате генератора установлен слот для micro-SD накопителя, который хранит установочный пакет ПО и дополнительную информацию. При выходе из строя его можно заменить без вскрытия прибора. Доступ к накопителю осуществляется через окно в боковой грани, закрытое чехлом в PLG06/12 или незакрытое в PLG20. Для удаления накопителя достаточно отключить генератор, снять чехол пинцетом / стержнем, нажать и отпустить торец накопителя и достать его из слота.

Для связи с ПК и управления используется микроконтроллер со встроенной «физикой» USB full-speed, работающей на скорости до 12 Мбит/с (1,5 Мбайт/с). Фактическая скорость связи со встроенным накопителем намного меньше и составляет всего 100-200 кбайт/с. Основное назначение накопителя состоит в хранении небольших файлов установки для однократного или редкого обращения. По этой же причине генератор бессмысленно использовать в качестве традиционной «флэшки».

В зависимости от модели генераторы потребляют от 1,5 до 4,5 Вт. PLG06/12 используют энергоресурс шины USB 2.0 и нагреваются естественным образом до приемлемой температуры около 40 °С. Площади поверхности генераторов достаточно для удаления выделяемого тепла естественной конвекцией корпуса. В отличие от PLG06/12, PLG20 потребляет почти в два раза больше мощности, а значит, испытывает пропорционально больший перегрев относительно окружающей среды. Для его охлаждения используется центробежный вентилятор, расположенный в нижней части корпуса. Забор воздуха осуществляется через задний торец, а выброс – через передний. По этой причине в конструкции генератора использованы защитные кольца вместо цельного чехла. Используемый вентилятор UB5U3-700 Sunon начинает работать сразу после подачи питания на генератор и в процессе работы издает небольшой шум. Влияния на качество выходного сигнала генератора не выявлено. При выходе его из строя он подлежит замене, которую может выполнить сам пользователь при наличии паяльного оборудования. Для этого достаточно снять защитные кольца и шильдик на оборотной стороне генератора, выкрутить два винта с резьбой М1,2, удерживающих вентилятор,  отпаять питающие провода от платы и установить новый вентилятор в обратной последовательности. В процессе работы не рекомендуется закрывать передний и задние торцы генератора, ограничивая поток воздуха через корпус.

Внутренняя структура PLG

На рисунке 3 приведена обобщенная структурная схема генератора PLG. В зависимости от модели она может незначительно меняться. Например, выходная ФАПЧ, ГУН и делитель частоты в PLG06/12 выполнены в виде одной интегральной схемы, а в PLG20 – в виде отдельных ИС. В PLG06 регулировка мощности осуществляется комбинированно через саму микросхему ФАПЧ с ГУН и набор электронных аттенюаторов, в PLG12 – через микросхему ФАПЧ с ГУН и управляемый усилитель с ЦАП, а в PLG20 – только через усилитель с ЦАП. Амплитудная модуляция в PLG06/12 осуществляется через плавный аттенюатор, а в PLG20 – средствами программируемого выходного делителя частоты. Импульсная модуляция в PLG06 – плавными аттенюаторами, а в PLG12/20 – ключами.

Рисунок 3 – Структурная схема генератора PLG

Основной канал

Как видно из схемы, в основе генератора лежит синтез частот с ФАПЧ с дробным коэффициентом деления и переменной опорной частотой. Уровень фазовых шумов таких систем характерен для приборов общего применения и уступает два-три порядка генераторам «high-end» класса. Термокомпенсированный опорный генератор 10 МГц стабилизирует через ФАПЧ генератор на ПАВ, который используется для синтеза опорных частот (около 900 МГц) выходной петли ФАПЧ. Небольшое изменение опорной частоты с субгерцовым шагом перестройки позволяет обеспечить герцовую перестройку выходного сигнала системы и существенное подавления помех дробности и так называемый integer boundary spurs. Верхняя октава выходного диапазона совпадает с диапазоном работы ГУН выходной ФАПЧ, чтобы исключить или минимизировать субгармоники. Затем частота ГУН делится вниз с переменным коэффициентом до минимальной частоты 25 МГц.

Внутренний опорный генератор может отключаться, и вместо него используется внешний опорный сигнал с частотой 10…100 МГц с шагом 10 МГц. Для этого совместно с управлением внутренним генератором перепрограммируется порт опорного источника с выхода внутреннего ОГ на вход внешнего.

Выходной канал генератора состоит из последовательного соединения плавных и ступенчатых электронных аттенюаторов, высокоскоростных переключателей, регулируемых или фиксированных усилителей и переключаемых монолитных или дискретных ФНЧ. Автоматической регулировки мощности нет. Управление мощностью осуществляется через электронные аттенюаторы или через регулируемые усилители.

Модуляции

Сигнал амплитудной модуляции подается на плавные аттенюаторы или вход управления уровнем сигнала программируемого делителя частоты ГУН (в зависимости от модели генератора). Сигнал импульсной модуляции подается на СВЧ-переключатели. Угловая модуляция выходного сигнала реализуется через фазовую модуляцию опорного сигнала выходной ФАПЧ на плавном фазовращателе.

Средняя мощность сигнала при включенной АМ примерно на 3…8 дБ ниже установленной в главном окне ПО. Дело в том, что при АМ с глубиной почти 100% пиковая мощность сигнала на 6 дБ превосходит среднюю, а используемые усилители не способны обеспечить такой запас по мощности во всех режимах. Чтобы не искажать форму радиосигнала на максимальных мощностях и глубинах модуляции и обеспечить регулировку глубины модуляции в заявленных пределах, включение АМ снижает мощность на указанную величину. Отображаемое значение мощности на главном окне приобретает характер пиковой мощности при установленной глубине равной 100%.

Для обеспечения угловой модуляции между опорным синтезатором и выходной ФАПЧ установлен плавный фазовращатель. Таким образом, выходная ФАПЧ и делитель частоты ГУН пропорционально масштабируют угловую модуляцию опорного сигнала, включая ее предельные характеристики. Например, диапазон индекса фазовой модуляции на частоте 20 ГГц составит 0,04…20 рад, на частоте 1 ГГц – 0,002…1 рад, а на частоте 25 МГц – всего 0,00005…0,025 рад. Таким образом, при перестройке частоты необходимо каждый раз корректировать амплитуду модулирующего сигнала для поддержания постоянства индекса. Однако при перестройке во всем диапазоне частот генератора сделать это невозможно.

Реализация ЧМ осуществляется линейным искажением модулирующего сигнала на активном ФНЧ с частотой среза 100 Гц. Отсюда следует ограничение по минимальной частоте ЧМ 100 Гц. Такой способ самый экономичный и позволяет сохранять шумовые характеристики выходного сигнала в режиме ЧМ в отличие от решения, где модулирующий сигнал подается в канал управления ГУН выходной ФАПЧ и используется коррекция ее полосы пропускания. Диапазон регулировки девиации ЧМ в кГц численно равен 1/10 индекса ФМ на заданной частоте.

Для модуляции и генерирования низкочастотного сигнала используется единый канал, объединяющий встроенную микросхему низкочастотного генератора, порт модуляции и низкочастотного генератора «MOD IN/LF OUT» и канал амплитудной и угловой модуляции. В режиме внутренней модуляции внешний порт отключается от внутренних цепей, а выход низкочастотного генератора подается на амплитудный или угловой модулятор в зависимости от настройки модуляции. В режиме внешней модуляции внешний порт подключается к внутренним цепям канала, а НЧГ наоборот, отключается. В режиме НЧГ внешний порт подключается к НЧГ, а каналы модуляции отключаются. Таким образом, совместная работа НЧГ и модуляции или внешней и внутренней модуляции исключена. При включении одного из указанных режимов остальные будут автоматически отключены. Допускается совместная генерация непрерывных СВЧ- и НЧ-сигналов без существенного ухудшения спектра первого. Форма модулирующего сигнала определяется его источником. Для получения модуляции с требуемыми параметрами при внешнем источнике необходимо подстраивать амплитуду его сигнала.

Амплитудная модуляция импульсным сигналом, генерируемым НЧГ, обеспечивает скромные (по сравнению с полноценной ИМ через СВЧ-переключатели) времена нарастания и спада радиоимпульса и подавление в паузе. Это связано с тем, что АМ реализуется компонентами, обеспечивающими глубину АМ не более 30 дБ, а сам канал модуляции имеет полосу в несколько мегагерц. Для получения качественной ИМ рекомендуется использовать специальный режим, который может работать совместно с одним из трех других типов модуляции. В этом случае модулирующий сигнал в виде импульсной последовательности с короткими фронтами подается на СВЧ переключатели с порта синхронизации и ИМ «TRIG IN/PULM».

Низкочастотный генератор

Для генерирования низкочастотных сигналов стандартных форм используется микросхема, комбинирующая ядро прямого цифрового синтезатора частоты с разрядностью 24 бит, память на 4096 отсчетов, генератор ПСП и генератор постоянного напряжения. Формирование отсчетов напряжения на выходе НЧГ реализуется 12-разрядным ЦАП с буферным усилителем на ОУ. Регулировка амплитуды выходного сигнала 0,006…3 В с шагом 6 мВ осуществляется цифровым способом. Микросхема тактируется сигналом отдельного генератора с частотой 25 МГц. Сигналы НЧГ и основного канала не связаны друг с другом и имеют разную точность установки и стабильность частоты.

Ядро прямого цифрового синтезатора частоты обеспечивает генерацию синусоидального сигнала с частотой до 1 МГц с шагом 1,49 Гц. Таким образом, минимальная систематическая абсолютная погрешность установки частоты синусоидального сигнала НЧГ составляет почти 0,75 Гц.

Генерирование ПСП реализуется встроенными аппаратными средствами микросхемы НЧГ. Форма спектра напряжения – вида sin(x)/x с минимумом на частоте 25 МГц.

Генерирование остальных форм сигнала (пила, треугольник, импульсы) осуществляется через встроенную память микросхемы с изменяемым количеством отсчетов с 50 до 4000 и тактовой частотой из ряда 25/(1, 2, 4, 8, 15) МГц. Самая высокая частота повторения сигнала получается при минимальной выборке 50 отсчетов и максимальной тактовой частоте 25 МГц – 500 кГц. Удлинение выборки до 4000 тысяч отсчетов на той же частоте дает снижение до 6,25 кГц с неравномерным шагом по частоте, но с равномерным шагом по периоду 40 нс. Дальнейшее снижение частоты повторения реализуется делением тактовой в 2, 4, 8 и 15 раз и изменением длины воспроизводимой выборки от 2000 до 4000 отсчетов. Шаг перестройки периода увеличивается до 80, 160, 320, 600 нс соответственно. Минимальная частота повторения будет при максимальной выборке 4000 отсчетов с частотой воспроизведения отсчетов 25/15 МГц, или – 416,(6) Гц. Реализация полноценной равномерной перестройки частоты повторения пилообразной, треугольной и импульсной форм сигнала требует значительных вычислительных мощностей, а значит, повышенного энергоресурса генератора. В условиях, когда он практически полностью «занят» синтезаторной частью, было принято решение реализовать внутренний НЧГ наиболее экономичным способом. Для избавления пользователя от необходимости высчитывать актуальную установленную частоту на выходе НЧГ генератор сам проводит ее расчет и возвращает программному обеспечению. Оно, в свою очередь, выводит актуальное значение в поле частоты модулирующего сигнала или НЧГ. Странное на первый взгляд поведение ПО в виде принудительной коррекции введенного значения частоты является нормальным.

По той же причине ограниченности энергоресурса в выходном каскаде НЧГ применен маломощный высокоскоростной ОУ с небольшой нагрузочной способностью. Поэтому нагрузка НЧГ всегда должна быть высокоомной (не менее 1 кОм).

Управление

Поддержка работы ОС реального времени, прием и обработка команд через интерфейс USB, расчет коэффициентов и таблиц, конфигурирование микросхем, хранение калибровочных параметров, поддержка работы накопителя – все это выполняет микроконтроллер ARM Cortex-M3.

Конфигурирование микросхем ФАПЧ, ЦАП, делителей частоты и др. производится через общий SPI со скоростью около 15 МБит/с. Данные для отправки формируются расчетом или выборкой из таблиц. Коэффициенты деления выходной ФАПЧ рассчитываются достаточно сложным рекурсивным алгоритмом, оптимизированным под минимизацию помех дробности и integer boundary spurs микросхем ФАПЧ.

Управление мощностью (ее перестройка и выравнивание по диапазону) реализуется через калибровочные таблицы с несколькими тысячами элементов с интерполяцией промежуточных значений по частоте. Причем, калибровка мощности проводится для каждого генератора – как по частоте, так и по уровню. Из-за использования ступенчатой или плавно-ступенчатой регулировки ослабления и усиления в выходном тракте, дискретность перестройки по мощности всех генераторов ограничена на уровне 1 дБ.

В режиме непрерывной генерации микроконтроллер последовательно рассчитывает коэффициенты деления ФАПЧ и/или НЧГ, код ослабления аттенюаторов, конфигурацию переключателей модуляции, НЧГ, ФНЧ и др. Затем производится программирование всех элементов системы. Прием и обработка команды в этом режиме занимает длительное время – порядка единиц миллисекунд. Для отслеживания состояния занятости контроллера и контроля работоспособности предусмотрен выход сигнала готовности «READY». Когда происходит расчет и конфигурирование микросхем, на выходе готовности присутствует напряжение низкого уровня. Как только микроконтроллер закончил программирование микросхем и проверил наличие захвата ФАПЧ (за исключением опорной ФАПЧ), на выходе готовности появляется напряжение высокого уровня. Состояние выхода готовности дублируется двухцветным светодиодом на заднем торце.

Во всех режимах захват опорной ФАПЧ не влияет на состояние выхода готовности и не считается критическим, так как его срыв может обуславливаться некорректным внешним опорным сигналом, приводящим к небольшой систематической частотной ошибке на выходе. Определение его состояния может выполняться визуально через двухцветный светодиод на заднем торце генератора непосредственно связанный с линией индикации захвата опорной ФАПЧ или программным запросом списка ошибок генератора.

В режиме сканирования микроконтроллер формирует таблицы коэффициентов и конфигураций всех элементов «синтезаторной» части прибора. Учитывая ограниченность ОЗУ и большой объем данных и исполняемой «прошивки», количество точек сканирования ограничено до 501. Независимо от настройки синхронизации (таймер, внешний сигнал или шина) при наступлении события микроконтроллер практически сразу программирует систему на новую точку. На эту процедуру затрачивается минимальное время порядка 40 мкс и вносится задержка перед контролем захвата ФАПЧ и индикацией готовности на перестройку частоты и мощности от 10…20 до 100…150 мкс в зависимости от модели генератора. В этом режиме реализуется минимальное время перестройки системы. Поведение выхода готовности может изменяться в зависимости от настройки синхронизации. Если установлено, что одному событию триггера соответствует один переход на следующую точку, то выход готовности ведет себя аналогично режиму непрерывной генерации. Если одно событие триггера запускает полный цикл сканирования, то на выходе готовности формируется импульс длительностью в этот цикл.

Учитывая использование ОС реального времени приоритет обработки событий триггера при сканировании хоть и максимально высокий, но все же ниже приоритета обработки служебных запросов от ПК. Это приводит к неконтролируемым и случайным задержкам в сканировании. Кроме того, изменение других настроек генератора (например, НЧГ) может испытывать трудности или существенные задержки из-за почти полной занятости контроллера режимом сканирования. Особенно заметно это бывает с внешним синхросигналом с минимальным периодом повторения. Как показывает практика, причиной задержек является использование в генераторе одноядерного процессора и наличие работающего накопителя в генераторе, к которому постоянно обращается ПК. Для исключения подобных ситуаций в генераторах реализована специальная команда отключения накопителя, требующая обновления конфигурации системы ПК. Программное обеспечение управления генераторов реализует отправку этой команды сразу после подключения к прибору. При использовании ПО собственной разработки рекомендуется обратиться к описанию системы команд. Подробнее об этом – в следующей части.

Для сканирования с внешним синхросигналом используется порт «TRIG IN/PULM» импульсы, на входе которого могут инвертироваться (для привязки к разным фронтам входного импульса) и передаваться на вход микроконтроллера или в канал ИМ СВЧ. Таким образом, совместная работа модуляции и сканирования невозможна.

В следующей части будут описаны принципы работы с генератором посредством системы команд SCPI, а также последовательности действий для программирования основных режимов работы.

Генераторы высокой частоты — Мегаобучалка

 

Высокочастотные измерительные генераторы (генераторы ВЧ) пред-назначаются для испытаний и наладки радиоустройств (входных цепей, усилителей высокой и промежуточной частот радиоприемников), питания измерительных схем, снятия амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников и т. п.

Они генерируют как синусоидальные, так и модулированные по амплитуде и частоте колебания.

С целью уменьшения взаимосвязей отдельных элементов генератора, влияющих на стабильность его работы, устранения или сильного ослабления влияния внешних паразитных электромагнитных полей, а также «пролезания» генерируемых колебаний помимо

выходного устройства все узлы и блоки генератора тщательно экранируют.

На рис. 5-6 приведена структурная схема типового генератора сигналов высокой частоты.

Важнейшим узлом прибора является задающий генератор, который служит для создания синусоидальных колебаний в заданном диапа-зоне частот.

К нему предъявляют два основных требования: высокая стабиль-ность частоты и «чистота» формы генерируемых колебаний.

Для удовлетворения этих требований задающий генератор наи-более часто выполняют по схеме LC-генератора с так называемой электронной связью между анодной и сеточной цепями (по схеме Шембеля-Доу). Колебательные контуры генератора выполняют из высокодобротных деталей. В схеме применяется температурная ком-

пенсация нестабильности частоты или термостабилизация элементов контуров. Лампа задающего генератора ставится в облегченный режим. Возможно выполнение ЗГ и на транзисторе.

 

Перестройка частоты задающего генератора в пределах поддиа-пазона производится изменением емкости переменного конденсатора колебательного контура. Переключение поддиапазонов осуществляется сменой катушек индуктивности контуров. Обычно эти элементы колебательных контуров задающего генератора сопряжены с аналогичными элементами анодного (коллекторного) контура буфферного усилителя — модулятора.

Буферный усилитель генератора обычно строят по схеме резонанс-ного усилителя с LС-контуром. Он уменьшает реакцию задающего генератора на изменение внешней нагрузки и усиливает напряжение колебаний, поступающих от задающего генератора. Иногда буферный усилитель выполняет роль умножителя частоты (Г4-7Л).

В некоторых типах генераторов Г4 регулировка уровня напряжения, подаваемого на выходные аттенюаторы, осуществляется в буферном каскаде. Так, например, в Г4-18А этот уровень регулируется путем изменения постоянного напряжения на экранной сетке лампы усилителя-модулятора. На эту же сетку в режиме амплитудной модуляции через разделительную емкость подается переменное модулирующее напряжение низкой частоты от внутреннего или внешнего источника.

Внутренние источники модулирующего напряжения, применяемые в генераторах ВЧ, чаще всего являются генераторами синусоидальных колебании низкой частоты (400 или 1000 Гц). Однако это могут быть и импульсные генераторы (как, например, в генераторах ГЗ-8, Г4-9).

Система аттенюаторов (плавный и ступенчатый аттенюаторы и выносной делитель, рис. 5-6) служит для плавной и ступенчатой регулировки выходного сигнала.

 

 

Примечание. f — установленное по шкале генератора значение ча-стоты; НГ — непрерывная генерации; AM — амплитудная модуляции; ЧМ — частотная модуляция; ИМ — импульсная модуляция.

Контрольные приборы предназначаются для измерения параметров выходного сигнала (например, выходного уровня и коэффициента
глубины модуляции).

В настоящее время выпускаются генераторы типов Г4-18А, Г4-42,Г4-45 и др.

Основные характеристики некоторых высокочастотных генераторов даны в табл. 5-2.

Импульсные генераторы

 

Импульсные генераторы — источники импульсных сигналов различной формы — применяются при испытаниях, регулировках и на-стройках импульсных электронных устройств, при снятии переходных

характеристик отдельных узлов и всей схемы; используются в качестве источников, модулирующих напряжение в генераторах сверхвысоких частот, и т. д.

Наибольшее применение находят измерительные генераторы перио-дической последовательности прямоугольных импульсов, общая структурная схема которых представлена на рис. 5-7.

В этой схеме задающий генератор ЗГ вырабатывает напряжение, частота которого регулируется в заданных пределах, и определяет частоту следования импульсов выходного сигнала. Наиболее часто —это блокинг-генератор или мультивибратор, реже — генератор синусоидальных колебаний RС-типа.

Формирующее устройство вырабатывает прямоугольные импульсы различной длительности. В состав формирующего устройства могут входить ограничители, линии задержки, ждущие блокинг-генераторы и мультивибраторы, фантастроны, триггеры и т. п.

 

Выходное устройство необходимо для согласования генератора с нагрузкой и содержит обычно инвертирующий каскад и катодный (эмиттерный) повторитель, что позволяет на низкоомной нагрузке (50, 75, 150, 200 Ом) получать импульсы обеих полярностей. Выходное устройство содержит также делители напряжения для регулирования напряжения выходных импульсов.

Измерители параметров выходного сигнала предназначаются для измерения высоты, а иногда и для контроля формы импульсов выход-ного сигнала.

Генераторы могут иметь вспомогательные устройства — схему внешнего запуска и выход импульсов синхронизации.

Схема внешнего запуска позволяет синхронизировать частоту следования выходных импульсов напряжением внешнего генератора и, как правило, имеет усилительный и инвертирующий каскады.

Импульсы на выходе синхронизации, несколько опережающие импульсы на основном выходе генератора, часто используют для запуска внешних приборов (например, осциллографа).

Один из способов формирования периодической последователь-ности прямоугольных импульсов поясняется рис. 5-8 и 5-9.

Как уже отмечалось, формирующее устройство в измерительном генераторе выполняет две задачи: задержку фронта импульсов основного выхода относительно фронта импульсов на выходе синхронизации и формирование прямоугольных импульсов основного выхода (импульсов заданной длительности, с крытыми фронтами и срезами и плоскими вершинами). Поэтому оно включает схемы задержки и формирования импульсов.

Время задержки импульсов на основном выходе относительно импульсов синхронизации (рис. 5-8) либо плавно регулируется (переключатели В₁ в положении 1), либо фиксированно (переключатели В₁ в положении 2).

В первом случае импульс, выработанный задающим генератором в момент времени t₀, запускает одновибратор. Последний выдает прямоугольный импульс, длительность которого (τ₃ = t₁ — t₀) устанавливается оператором. Этот импульс дифференцируется RС-цепочкой, в результате чего образуются два остроконечных импульса: отрицательный, фронт которого соответствует времени t₀, и положительный, фронт которого соответствует времени среза импульса t_1. Отрицательный импульс ограничивается диодным ограничителем, а положительный поступает на ждущий блокинг-генератор, который запускается и выдает короткий импульс с крутым фронтом. Этим импульсом запускается схема формирования, выходных прямоугольных импульсов. Таким образом, фронт выходного импульса оказывается задержанным относительно фронта выходного синхронизирующего импульса на время τ₃. Во втором случае импульс от задающего генератора задерживается искусственной линией задержки на время 0,2—0,5 мкс.

Схема формирования прямоугольных импульсов (рис. 5-9) рабо-тает следующим образом. Задержанный импульс со схемы задержки поступает на ждущий блокинг-генератор. Блокинг-генератор выраба-тывает короткий импульс с очень крутым фронтом. Этот импульс поступает на две цепи: на двусторонний ограничитель 1 и на катодный повторитель.

Ограничитель 1 формирует из поступившего импульса короткий
прямоугольный импульс определенной высоты. Этим импульсом запу- скается ждущий блокинг-генератор широкого импульса. Так как запуск производится импульсом с фиксированной, относительно небольшой высотой, в начале импульсов нет выбросов вершины. Крутизна фронта широкого импульса, формируемого ждущим блокинг-генератором широкого импульса, определяется крутизной запускающего импульса.

—

 

Параметры этого блокинг-генератора подобраны такими, чтобы дли-тельность его импульса τ_ш._и была больше максимальной требуемой длительности выходных импульсов (например, в приборах Г5-8 и Г5-15 при максимальной длительности выходных импульсов 10 мкс длительность τ_ш._и = 12÷15 мкс).

Нужная длительность выходных импульсов обеспечивается срывом работы блокинг-генератора широкого импульса в момент времени t₂. Срыв работы блокинг-генератора происходит потому, что в момент t₂ выход блокинг-генератора широкого импульса шунтируется электрон-ным ключом. Такой метод позволяет получить импульсы нужной дли-тельности с крутым срезом. Момент срыва t₂ определяется временем задержки, установленным на искусственных линиях задержки.

Сформированные таким образом импульсы с крутыми фронтами и срезами поступают на ограничитель 2, где выравниваются («срезаются»)вершины, и затем на выходное устройство.

Измерители высоты импульсов ¹ многих импульсных измерительных генераторов строятся по схемам, реализующим метод сравнения измеряемой высоты импульсов с образцовым напряжением.

Рисунки 5-10 и 5-11 поясняют принцип действия одного из вариантов таких измерителей.

Измеритель высоты импульсов (рис. 5-10) содержит сравнивающее устройство (диод Д, импульсный трансформатор Тр), источник

 

образцового напряжения (переменный резистор R, подключенный к стабилизированному напряжению U_CT) и индикатор равенства изме-ряемого и образцового напряжений. Индикатор равенства — неоно-вая лампа HЛ — для повышения чувствительности измерителя (и тем самым точности измерения) подключен к выходу сравнивающего устройства через усилитель импульсов и одновибратор — расширитель импульсов сравнения. Применение расширителя импульсов позволяет сделать чувствительность индикатора равенства практически независимой от длительности измеряемых импульсов.

Измеритель высоты импульсов работает следующим образом.

 

Первоначально образцовое напряжение устанавливают максимальным (Uо.макс; рис. 5-11, 2) и заведомо большим высоты импульсов, поступающих на вход измерителя (рис. 5-11, 1).

Поскольку образцовое напряжение U₀._макс включено встречно и больше высоты импульсов U_m, сравнивающий диод Д закрыт, через первичную обмотку трансформатора ток не проходит и на его вторичной обмотке нет напряжения. Одновибратор находится в состоянии устойчивого равновесия, которое характеризуется низким напряже-нием между точками подключения электродов неоновой лампочки HЛ1 и она не горит. Затем образцовое напряжение с помощью резистора R снижают до величины U₀, несколько меньшей высоты импульсов U_m (рис. 5-11).При этом на время действия импульсов диод Д открывается и через первичную обмотку трансформатора протекают импульсы тока (рис. 5-11, 3). Во вторичной обмотке трансформатора индуцируются импульсы напряжения (t₂, которые после усиления в нужной полярности поступают на одновибратор и переводят его в неустойчивое состояние, характеризующееся резким повышением напряжения на неоновой лампе. Неоновая лампа загорается, что свидетельствует о примерном равенстве высоты импульсов U_m и образцового напряжения U₀. После возвращения одновибратора в исходное положение лампа гасится(момент t₂).

В момент прихода следующего импульса (t₃) лампа снова вспых-нет, затем погаснет и т.д. Поскольку минимальная частота повторения импульсов обычно превышает 10 Гц, свечение неоновой лампы воспринимается как немигающее. Значение образцового напряжения (а следовательно, и высоту импульсов) можно определить по шкале резистора R, заранее градуированного в значениях напряжения.

С помощью рассмотренного измерителя можно не только измерять высоту импульсов, но и устанавливать ее определенное значение. Для этого первоначально уменьшают высоту импульсов до нуля, устанавливают по шкале резистора R нужное напряжение и плавно повышают высоту импульсов до момента зажигания индикаторной лампы. Очевидно, что при этом установленная высота импульсов примерно равна образцовому напряжению.

Относительная погрешность измерения и установки высоты импуль-сов подобными измерителями обычно не превышает ±10%.

 

 

Таблица 5-3

 

 

Продолжение таблицы 5-3

 

Основные характеристики некоторых генераторов импульсов при-
ведены в табл. 5-3.

 

Генераторы сигналов произвольной формы

| Tektronix

Семейство генераторов сигналов произвольной формы Tektronix обеспечивает лучшую в отрасли производительность с частотой дискретизации до 50 Гвыб/с, до 8 каналов и интуитивно понятное программное обеспечение, упрощающее создание сложных сигналов. Беспрецедентная гибкость, скорость и точность генераторов сигналов произвольной формы Tektronix делают их идеальным решением для высокоскоростной последовательной и оптической связи, тестирования радаров и радиоэлектронной борьбы.

ЗАПРОСИТЬ ДЕМО

Найдите лучший генератор сигналов для своего рабочего места

Генератор сигналов произвольной формы AWG5200

Высокоточный генератор сигналов произвольной формы AWG5200 удовлетворяет самые высокие требования к генерации сигналов по доступной цене. С синхронизацией нескольких устройств вы можете масштабировать до 32 каналов. AWG5200 идеально подходит для передовых исследований, электронных испытаний и радаров, а также проектирования и испытаний систем радиоэлектронной борьбы.

• Выходная частота: до 4 ГГц
• Частота дискретизации: 298 выб/с – 5 выб/с
• Память: 2 Гб/канал
• каналов: до 8
• Разрешение по вертикали: 16 бит
• ·-70 дБн динамический диапазон без паразитных составляющих

Генератор сигналов произвольной формы AWG70000B

Генератор сигналов произвольной формы серии AWG70000B упрощает настройку, генерацию и последовательность бесконечного множества высокоточных сигналов для проектирования, тестирования и эксплуатации сложных компонентов, систем и экспериментов.

• Выходная частота: до 20 ГГц
• Частота дискретизации: 50 Гвыб/с
• Память: 2 Гб/канал, 32 Гб (дополнительно)
• Разрешение: 10 бит
• Динамический диапазон без паразитных составляющих -80 дБн

Сопутствующие товары

SourceXpress

Настройка программной среды на базе ПК для управления прибором AWG, эмуляции прибора и создания сигналов.

Генераторы сигналов произвольной формы

Генераторы сигналов произвольной формы Tektronix обеспечивают точное воспроизведение сигналов стандартной формы, возможности сигналов произвольной формы и искажений сигнала.

Программное обеспечение генератора сигналов

Создавайте сложные сигналы, имитирующие реальные условия, с помощью программного обеспечения генератора сигналов ArbExpress®.

Основные характеристики генераторов сигналов Tektronix

Генераторы сигналов произвольной формы Tektronix предлагают комплексное решение для генерации сложных РЧ-сигналов и моделирования реальных условий в одном приборе. Генератор сигналов произвольной формы Tektronix позволяет:

• Синхронизировать несколько устройств для создания многоканальной высокоскоростной системы произвольной формы
• Быстрый выбор, редактирование и воспроизведение сигналов и запуск по событиям непосредственно с передней панели генератора сигналов произвольной формы
• Моделирование реальных условий путем воспроизведения, редактирования или повторной выборки сигналов, полученных с осциллографа или анализатора спектра в реальном времени
• Импорт векторов сигналов из сторонних инструментов, таких как MATLAB

Преодоление генерации радиолокационных сигналов с помощью генератора сигналов произвольной формы

Создание сложных радиолокационных сигналов может оказаться непростой задачей. Узнайте, как сделать процесс более эффективным, из этого 25-минутного видео. В презентации будут рассмотрены методы уменьшения сложности написания и отладки собственного кода генерации сигналов, а также распространенные ловушки, которых следует избегать при генерации сложных сигналов.

ПОСМОТРЕТЬ

Часто задаваемые вопросы о генераторе сигналов

Для чего используется генератор сигналов?

Генератор сигналов — это генератор сигналов, используемый для генерации электрических сигналов в широком диапазоне сигналов. Общие типы выходных сигналов включают синусоидальную волну, прямоугольную волну, пилообразную или треугольную волну, пульсовую волну, сердечную волну, гауссову пульсовую волну, произвольные волны. Эти сигналы могут быть введены в тестовую схему и проанализированы, чтобы убедиться, что устройство работает правильно.

Как вы используете генератор сигналов?

Генераторы сигналов произвольной формы очень удобны в использовании и могут быть использованы для проверки схемы всего за несколько шагов.

1. Включить управление выходом.
2. Выберите желаемый тип сигнала, например, винная волна, прямоугольная волна или произвольная волна.
3. Подключите генератор сигналов к осциллографу, чтобы визуализировать и зафиксировать сигнал.
4. Настройте желаемую частоту и амплитуду.
5. Подключите выходные провода к тестируемому устройству.

В чем разница между генератором функций и генератором сигналов?

Функциональный генератор имеет заранее заданный список волновых форм или паттернов, которые он может воспроизводить. Оператор может изменить параметры сигнала, например, скорость его воспроизведения, амплитуду и смещение, или добавить основные искажения или модуляцию.

Генератор сигналов произвольной формы — это более сложный инструмент, который может создавать сигналы практически любой формы, которые вы только можете себе представить. Генераторы сигналов произвольной формы представляют собой сложные системы воспроизведения, которые выдают сигналы на основе сохраненных цифровых данных, описывающих постоянно меняющиеся уровни напряжения сигнала переменного тока. Эти инструменты обычно используются для создания пользовательских скомпилированных сигналов, а не предварительно заданных общих сигналов.

Какие бывают генераторы сигналов?

Существует множество типов генераторов сигналов, включая генераторы функций, генераторы сигналов произвольной формы и векторные генераторы сигналов. Чтобы прояснить терминологию, используемую в этом пространстве, и увидеть различия между каждым типом генератора сигналов, просмотрите таблицу ниже.

Генераторы сигналов Функциональные генераторы Генераторы сигналов произвольной формы Генераторы радиочастотных сигналов Генераторы векторных РЧ-сигналов

Генератор сигналов	Общее название категории для аналоговых и цифровых источников электронных сигналов.
Функциональный генератор	обычно используются, когда необходимы обычные формы сигналов, такие как синусоидальные, волновые, треугольные и т. д.
Генератор произвольных функций	способны формировать сигналы произвольной формы.
Генератор сигналов произвольной формы	в основном используются, когда требуются скомпилированные сигналы (а не предустановленные общие сигналы).
Генератор радиочастотных сигналов	используются для беспроводных приложений и обычно также обеспечивают обычную аналоговую модуляцию, такую ​​как AM, FM и PM.
(РЧ) Векторный генератор сигналов	поддерживают как аналоговую, так и векторную модуляцию на РЧ-несущих для приложений цифровой связи.

Генераторы сигналов | Rohde & Schwarz

Рекомендованная производителем розничная цена (MSRP). Указанная цена не включает НДС. Цены и предложения предназначены только для предпринимателей, а не для частных конечных потребителей.

1. Розыгрыш призов «10 лет осциллографам Rohde & Schwarz» (далее именуемый «Розыгрыш») организован компанией Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG, Mühldorfstraße 15, 81671 Мюнхен, Германия, тел. +49 89 41 29 0 (далее именуемый «R&S»).

2. Период розыгрыша. Этот розыгрыш проводится с 1 января 2020 г. по 31 декабря 2020 г. R&S оставляет за собой право изменить дату окончания розыгрыша.

3. Участие. Покупка не требуется. В этом розыгрыше могут принять участие законные жители США и Канады в возрасте от 18 лет на момент подачи заявки. Сотрудники R&S, ее филиалов, дочерних компаний, партнеров по сбыту и агентов, а также ближайшие родственники каждого из них не имеют права. Государственные учреждения и учреждения (включая государственные университеты) и их сотрудники не имеют права участвовать или получать призы. Этот розыгрыш недействителен там, где это запрещено законом.

4. Вход. Заполните форму выше в период розыгрыша и следуйте инструкциям, чтобы заполнить и отправить форму. Ограничьте одну запись на человека. R&S по своему единоличному разумному усмотрению оставляет за собой право дисквалифицировать любые заявки лиц, которые, как установлено, вмешиваются или злоупотребляют каким-либо аспектом этого розыгрыша. Участник должен указать свое имя, адрес и адрес электронной почты, чтобы считаться имеющим право на участие.

5. Политика защиты данных и конфиденциальности. Чтобы считаться имеющим право на участие, участник должен предоставить личные данные, такие как имя, адрес и адрес электронной почты. Эти данные будут использованы для предоставления необходимой контактной информации для уведомления победителя. Помимо целей уведомления, собранные данные будут использоваться в маркетинговых целях, и участник соглашается разрешить R&S связаться с ним. Персональные данные, которые были получены от вас и сохранены, не будут проданы Rohde & Schwarz третьим лицам. Однако может потребоваться раскрытие ваших личных данных поставщикам услуг Rohde & Schwarz в деловых целях, чтобы они могли предоставлять услуги для Rohde & Schwarz. Веб-сайты Rohde & Schwarz могут содержать ссылки на другие веб-сайты. Это заявление о конфиденциальности не распространяется на эти другие веб-сайты, и компания Rohde & Schwarz не несет никакой ответственности ни за методы обеспечения конфиденциальности, ни за содержание этих других веб-сайтов. Дополнительную информацию о защите данных и конфиденциальности можно найти по адресу: http://www.rohde-schwarz.us/en/general_information/statement-of-rivacy_101515.html.

6. Описание приза. Будет определен один (1) победитель для каждого из одного (1) из десяти (10) цифровых осциллографов R&S®RTB2000. R&S оставляет за собой право заменить приз равной или большей стоимости в случае, если указанный приз станет недоступен. Денежный эквивалент или обмен не допускается. Все федеральные, государственные и/или местные подоходные и другие налоги или сборы, если таковые имеются, являются исключительной ответственностью победителя.

7. Шансы на победу. Шансы на победу в этом розыгрыше зависят от количества полученных подходящих заявок.

8. Выбор победителей. Розыгрыш проводится в штаб-квартире Rohde & Schwarz по адресу Muehldorstrasse 15, 81671 Мюнхен.

9. Уведомление победителя. Победители каждого из призов будут проинформированы по электронной почте в течение пяти (5) рабочих дней. Участник, выбранный в качестве победителя приза, должен сообщить Rohde & Schwarz о принятии цены. В случае отказа в приеме или отсутствия ответа в течение двух (2) недель будет выбран новый победитель. Если в течение четырех (4) недель не удается определить победителя, розыгрыш завершается, а приз аннулируется.

10. Ограничение ответственности. Принимая участие, участники освобождают компанию Rohde & Schwarz и ее соответствующие материнские компании, дочерние компании, аффилированные лица, директоров, должностных лиц, сотрудников и агентов от какой-либо ответственности или любых травм, убытков или ущерба любого рода, возникающих в результате или в связи с этом розыгрыше или с любым присужденным призом. Денежный эквивалент или обмен призов не допускается. Призы не подлежат передаче. Все налоги, сборы, пошлины, сборы и другие платежи, взимаемые в стране участника, несет участник.

11. Интернет. Если по какой-либо причине Интернет-часть Розыгрыша не может быть проведена в соответствии с планом, включая заражение компьютерным вирусом, ошибки, вмешательство, несанкционированное вмешательство, мошенничество, технические сбои или любые другие причины, не зависящие от R&S или ее третьих лиц, сторонние провайдеры, которые нарушают администрирование, безопасность, честность, целостность или надлежащее проведение этого розыгрыша или влияют на него, R&S оставляет за собой право по своему собственному усмотрению отменить, прекратить, изменить или приостановить розыгрыш, а также дисквалифицировать любое лицо, которое вмешивается с процессом входа.

R&S не несет ответственности за любую ошибку, упущение, прерывание, удаление, дефект, задержку в работе или передаче, отказ линии связи, кражу или уничтожение, несанкционированный доступ или изменение записей. R&S не несет ответственности за какие-либо проблемы или техническую неисправность какой-либо телефонной сети или линий, компьютерных онлайн-систем, серверов или провайдеров, компьютерного оборудования или программного обеспечения, а также за невозможность получения компанией Rohde & Schwarz любого электронного сообщения или записи по техническим причинам. проблемы или перегруженность трафика в Интернете или на любом веб-сайте, или любое их сочетание, включая любые травмы или повреждения компьютера участника или любого другого лица, связанные или возникшие в результате участия или загрузки каких-либо материалов в этом Розыгрыше.

12. Общие условия.

а. Участники соглашаются соблюдать условия этих официальных правил и решения R&S, которые являются окончательными и обязательными по всем вопросам, касающимся данного Розыгрыша. Любой Участник, который не соблюдает настоящие Условия и положения, может быть дисквалифицирован компанией R&S из этого Розыгрыша. В таких случаях призы также могут быть отозваны задним числом. В случае отзыва приза задним числом из-за несоблюдения настоящих Положений и условий, он должен быть возвращен соответствующим участником за его счет на адрес R&S, указанный в № 1, и будет выбран новый победитель. Розыгрыш и любые договорные отношения, вытекающие из него между R&S и соответствующим участником, регулируются и толкуются в соответствии с законами Германии без каких-либо коллизионных норм. Суды Мюнхена, Германия, обладают исключительной юрисдикцией в случае любых споров, возникающих прямо или косвенно в связи с участием в этом Розыгрыше.

б. Подоходный налог: победитель из США должен будет предоставить R&S свой номер социального страхования по номеру 1099 на общую сумму (текущая оценка составляет примерно 1540 долларов США), которая будет выдана. Любой победитель несет единоличную ответственность за любые и все налоговые обязательства/ответственность за это. R&S не несет ответственности за какие-либо налоги или налоговые последствия для победителя или для победителя, связанные с выигрышами в розыгрышах.

13. Информация о победителе. Чтобы узнать имена победителей, отправьте конверт с маркой и обратным адресом в компанию Rohde & Schwarz USA, Inc. по адресу 6821 Benjamin Franklin Drive, Columbia, MD 21046.

ATTN: Победитель — осциллографы Rohde & Schwarz, посвященные 10-летию розыгрыша. Запросы, полученные после 1 января 2021 года, выполняться не будут.

Все, что вам нужно знать о генераторе сигналов и о том, как его выбрать!!

Генератор сигналов — одно из самых важных лабораторных устройств для инженера-электронщика. С помощью этого устройства генерируется форма волны или электрический сигнал, который позволяет инженеру проектировать и оптимизировать свои системы . В результате эти устройства в основном используются в различных системах в качестве контрольно-измерительных приборов, систем разработки и т. д. Генераторы сигналов бывают разных форм и размеров, каждый тип используется для генерации различных типов сигналов, таких как аудио, радиочастотные, импульсные, аналоговые, цифровые и т. д. Эти системы существуют уже давно, но современные генераторы сигналов довольно сложны с точки зрения производительности, функций и так далее. В этой статье мы узнаем больше о генераторах сигналов и параметрах, которые необходимо проверить при покупке генератора сигналов.

Если вы хотите построить его самостоятельно, вы можете найти больше проектов по генераторам сигналов на нашем веб-сайте, вас также может заинтересовать генератор сигналов DIY с использованием Arduino.

Краткое описание работы генератора сигналов!!!

Генератор сигналов в основном используется для подачи различных сигналов при проектировании оборудования, устранении неполадок и тестировании, поэтому на рынке доступно множество генераторов сигналов с различными характеристиками и функциями. На изображении ниже мы обсуждаем обобщенный Блок-схема генератора сигналов . Как показано на блок-схеме генератора ВЧ-сигналов , имеется два входа: один для регулировки частоты и амплитуды выходного сигнала, а другой для выбора типа формы волны. Генераторы сигналов

имеют управляемый напряжением генератор (VCO). Выходной сигнал ГУН можно изменять в определенном диапазоне, изменяя входное напряжение постоянного тока. Выходная частота ГУН напрямую связана с напряжением на его входе, поэтому, изменяя входное напряжение, мы можем контролировать выходную частоту. Выходной сигнал генератора подается на делитель частоты через буферный усилитель. 9Буферный усилитель 0213 используется для изоляции цепи и предотвращения влияния нагрузки на источник сигнала. Сигнал от буферного усилителя подается на выходной усилитель , который усиливает сигнал. Выход подается на аттенюатор , который регулирует напряжение сигнала, который затем подается на выход через выходной измеритель, который измеряет выход и дает обратную связь для поддержания выхода.

Типы генераторов сигналов

Генератор сигналов — это испытательное оборудование, которое может генерировать повторяющиеся или неповторяющиеся сигналы. Генераторы сигналов можно классифицировать по типу сигналов, которые они могут генерировать, или по диапазону выходных сигналов, которые они могут генерировать. Выходной сигнал генератора сигналов можно изменять, контролируя амплитуду и частоту генерируемого сигнала во время тестирования в реальном времени.

Некоторые из наиболее распространенных типов генераторов сигналов: Функциональный генератор , Генератор радиочастотных сигналов , Генератор сигналов произвольной формы , Генератор аналоговых сигналов , Генератор логических сигналов , Генератор видеосигналов и т. д. Краткое описание всех этих типов приведено ниже:

Функциональный генератор сигналов24 909 генератор является одним из наиболее часто используемых генераторов сигналов. Он способен создавать повторяющиеся формы сигналов, такие как синусоидальных волн , пилообразных волн , прямоугольных волн , треугольные волны, и даже пульсовые волны . У них есть схема электронного генератора, которая генерирует эти сигналы. Современные устройства используют методы цифровой обработки сигналов (DSP) для генерации сигналов, а сгенерированные сигналы затем преобразуются в аналоговый сигнал .

Одной из важных особенностей генератора функций является возможность добавления смещения постоянного тока к сигналу, что делает его очень полезным для тестирования приложений. Обычно генераторы функций работают на частотах от 100 кГц до нескольких МГц, но дорогие генераторы функций могут генерировать сигналы с частотой более 100 МГц.

Функциональные генераторы чаще всего используются в лабораториях учебных заведений, а также для тестирования стимулов и ремонта электрического и электронного оборудования. Блок-схема функционального генератора приведена ниже.

Генератор радиочастотных сигналов

Генератор радиочастотных сигналов или генераторы радиочастотных сигналов являются наиболее важным испытательным оборудованием, где требуется тестирование и разработка радиочастотного или микроволнового излучения. Подобно другим генераторам сигналов, большинство ВЧ-генераторов не имеют возможности измерения, они просто используются для создания управляемых сигналов с переменной частотой, амплитудой и модуляцией, которые можно использовать для проверки отклика схемы с целью отладки или модификации схемы.

Выходная мощность генератора радиочастотных сигналов определяется в дБ относительно 1 милливатт (дБм). Наиболее распространенная выходная мощность, доступная в генераторе радиочастотных сигналов, составляет +13 дБ. Ниже приведено соотношение уровня мощности в дБм к уровню мощности в милливаттах.

УРОВЕНЬ МОЩНОСТИ ДБМ	УРОВЕНЬ МОЩНОСТИ МИЛЛИВАТТ
0	1
3	2
10	10
13	20
20	100
23	200

Генератор сигналов звуковой частоты  

Генератор сигналов, способный генерировать сигналы в частотном диапазоне звуковой частоты (AF), называется генератором сигналов звуковой частоты. Частота звука принадлежит от от 20 Гц до 20 кГц . Блок-схема простого генератора синусоидального/прямоугольного сигнала ЗЧ представлена ​​ниже:

Генераторы звуковых частот чаще всего используются для проверки отклика аудиооборудования, эти приборы также используются для измерения искажений в любом другом оборудовании. и иметь возможность производить искажение 0,0001% с помощью простого генератора звуковых сигналов.

Генератор сигналов произвольной формы (ASG)

Генераторы сигналов произвольной формы представляют собой усовершенствованную форму функциональных генераторов. Подобно генераторам функций, ASG может создавать цифровые или аналоговые сигналы на основе введенных нами входных значений. Эти входные значения называются ‘ путевых точек’ . Следовательно, генераторы сигналов произвольной формы способны генерировать сигналы любой формы и, следовательно, являются наиболее универсальными типами генераторов сигналов.

Векторные генераторы сигналов

Векторные генераторы сигналов, также известные как генераторы цифровых сигналов, способны создавать сигналы с цифровой модуляцией. Они используются для генерации РЧ-сигналов со сложными форматами модуляции, такими как BPSK, QPSK, QAM и т. д. Это испытательное оборудование используется для тестирования как военных, так и обычных систем связи, усовершенствованные векторные генераторы сигналов способны генерировать стандартные для отрасли сигналы, такие как GSM , W-CDMA , LTE , Wi-Fi, и системы военной связи, такие как JTRS , которые должны быть чрезвычайно защищены от кибератак . Изображение генератора векторных сигналов приведено ниже:

Генераторы видеосигналов 

Генераторы видеосигналов представляют собой специальный тип генератора сигналов, который используется для создания видеосигналов. Эти устройства используются для калибровки телевизоров или других видеосистем путем стимуляции неисправностей. VSG производит синхронизированные сигналы в форме горизонтальных и вертикальных импульсов, а также может генерировать сигналы цветовой синхронизации.

Генераторы видеосигналов в основном используются при разработке и тестировании видеооборудования, а также для его калибровки.

На что обратить внимание при выборе генератора сигналов?

При покупке генератора сигналов на рынке имеется множество вариантов. Генераторы сигналов бывают всех форм и размеров, несколько моделей стоят менее 50 долларов, а стоимость некоторого оборудования превышает 10 000 долларов. Итак, прежде чем выбрать модель, нам нужно точно знать наши требования, тип сигнала, который нам нужен, и другие параметры, такие как частота и точность. В следующем разделе я кратко объясню параметры, которые необходимо учитывать перед покупкой.

Сигналы и модуляции  

Самый важный параметр, который необходимо учитывать перед началом поиска генератора сигналов, — это тип сигналов, которые он может создавать. Как объяснялось выше, генераторы функций способны генерировать простые сигналы, такие как синусоидальные сигналы, ступенчатые сигналы, пилообразные сигналы и т. д., но если вам требуются какие-либо предварительные или пользовательские сигналы, вам, возможно, придется использовать генератор сигналов произвольной формы. Поэтому первым и самым важным параметром перед выбором функционального генератора является знание типа сигнала, который вам от него нужен.

Диапазон частот

Как объяснялось выше, генераторы сигналов — это испытательное оборудование, которое используется для тестирования различных схем, будь то аудиосхемы или высокочастотные радиосхемы. Нам необходимо выбрать совместимый генератор сигналов в зависимости от цепей, которые необходимо протестировать. Функциональный генератор способен генерировать сигналы частотой до несколько мегагерц, но если вам нужно протестировать сложные радиочастотные схемы, вам необходимо приобрести генератор радиочастотных и микроволновых сигналов, способный генерировать частоты в диапазоне нескольких ГГц. Поэтому перед выбором генератора сигналов мы должны убедиться, что его частотный диапазон подходит для нашего приложения.

Разрешение

Разрешение — один из важнейших параметров измерительных систем. Он измеряет наименьшую амплитуду, при которой электронный прибор может различить 2 точки на сигнале. Проще говоря, это наименьшее количество, которое наш прибор может обнаружить и отобразить. Чем выше разрешение измерительного оборудования, тем прибор сможет отображать меньшие значения единиц измерения.

Частота выборки

Частота выборки определяется количеством выборок в секунду. Более высокая частота дискретизации необходима для достижения более высокой точности и большего разрешения. Согласно принципу Найквиста, если частота дискретизации более чем в два раза превышает максимальную частоту, достижима идеальная реконструкция сигнала.

Режим фазовой синхронизации 

Если вы работаете с РЧ-сигналами, ваш генератор сигналов должен иметь возможность фазовой синхронизации для синхронизации. Фазовая синхронизация с помощью гетеродина или часов обычно выполняется при работе с высокочастотными цепями.

Выходное сопротивление 

Выходное сопротивление также является важным параметром при выборе генератора сигналов. Если мы хотим использовать наш генератор сигналов в радиочастотной цепи или подключить его к линии передачи, то у нас должен быть высокий выходной импеданс, который соответствует импедансу линии передачи, в то время как желательно, чтобы выходной импеданс генератора сигналов был минимальным, когда использование генератора сигналов в качестве источника напряжения.

Заключение

Генераторы сигналов являются одним из наиболее важных инструментов для инженера-электронщика, они помогают в проектировании и устранении неисправностей электронных схем. На рынке доступны различные типы генераторов сигналов. Выбор генератора сигналов зависит от типа электронных схем, которые необходимо протестировать, и при выборе генератора сигналов нам необходимо проверить такие параметры, как разрешение, частота дискретизации, выходное сопротивление, частота, типы сигналов, которые он может генерировать, и т. д. Таким образом, , я надеюсь, что эта статья помогла вам узнать что-то новое о генераторах сигналов, поэтому, если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях ниже.

Генератор микроволновых/радиочастотных сигналов, от 9 кГц до 26,5 ГГц

Прайс-лист

Генератор радиочастотных сигналов Berkeley Nucleonics модели 845 представляет собой малошумящий и быстро переключающийся генератор микроволновых сигналов, работающий от ОНЧ до K-диапазона, 100 кГц до 26,5 ГГц (с возможностью увеличения частоты до 9 кГц). Генератор СВЧ-сигналов модели 845 предлагает широкий и точно выровненный диапазон выходной мощности с высоким уровнем подавления паразитных составляющих. Усовершенствованный синтез частоты с делителем с дробным коэффициентом деления обеспечивает низкий уровень фазового шума SSB и разрешение по частоте ниже герца.

Модель 845 доступна с частотами 12, 20 и 26,5 ГГц и оснащена сенсорным дисплеем. Кроме того, модель 845 можно настроить и настроить в соответствии с конкретными потребностями каждого пользователя. Существует множество вариантов определения наилучшей конфигурации. См. список опций ниже или обратитесь за поддержкой в ​​BNC.

Обзор

Обзор 

Приложения	Характеристики
Источник сигнала НИОКР с низким уровнем шума Тестирование продукта Обслуживание и техническое обслуживание Моделирование сигнала Аэрокосмическая промышленность и оборона Установка и обслуживание Тестирование радиолокационного приемника	Высокая выходная мощность Низкий фазовый шум Комплексная AM, широкополосная DC-FM с малыми искажениями и высокоскоростная импульсная модуляция Мощные режимы триггера и развертки Переносной аккумулятор

Технические характеристики 

: 0,001 HZ ГГц

Диапазон частот	845-12: от 100 кГц до 12 ГГц 845-20: от 100 кГц до 20 ГГц 845-26: 100 кГц до 26,5 ГГц REOLOUT: 0,001 HZ
Мощность	Диапазон: от -20 до +15 дБм (от -90 до +25 дБм с опцией PE3 и HP) Разрешение: 0,01 дБ
Скорость переключения	400 мкс (<30 мкс с опцией FS)
Фазовый шум (1 ГГц CW)	Смещение 10 Гц:  -80 дБн/Гц Смещение 1 кГц:  -117 дБн/Гц Смещение 100 кГц:  -128 дБн/Гц Смещение 10 МГц: 2 902 904 дБн/Гц 1-1
Пульт дистанционного управления (SCPI v1999)	Ethernet, USB GPIB (с опцией GPIB)
Модуляция	AM, FM, PM, Pulse, Chirp
Подметальные машины	Список, частота, мощность
Размеры (Ш x Д x В) Вес	172 x 270 x 106 мм [6,77″ x 10,63″ x 4,21″ 2,5 кг [5,5 фунта]

Богатый набор функций модели 845 серии

Генератор СВЧ-сигналов модели 845 также включает в себя AM, связь по постоянному току, широкополосную ЧМ с низким уровнем искажений, ФМ, ЧМн и ФМн, частотную линейную модуляцию и быструю импульсную модуляцию с внутренним генератором последовательности импульсов в стандартной комплектации. Доступны три внутренних источника модуляции, и все режимы модуляции можно комбинировать. Это позволяет генерировать сигналы сложной модуляции для современных систем связи и определения местоположения.

Модель 845 идеально подходит для приложений, где требуется высококачественный источник непрерывного микроволнового излучения с аналоговой модуляцией. Модель 845 работает со сверхстабильным опорным сигналом 100 МГц с температурной компенсацией (OCXO) и может быть синхронизирована по фазе с любым внешним опорным сигналом в диапазоне от 1 до 250 МГц. Кроме того, комбинация импульсной модуляции и частотной модуляции имитирует эффекты Доплера или ЛЧМ-сигналы. Одновременная AM и импульсная модуляция обеспечивают типы сигналов, возникающих в приложениях импульсных радаров с вращающейся антенной. Более того, комбинацию FM и AM можно использовать для проверки эффекта затухания FM-приемников.

Модель 845 работает от сети или от батареи, что делает ее полезной для полевых приложений или больших лабораторий. Генератор сигналов модели 845 имеет наименьшую занимаемую площадь в своем классе 12 ГГц
20 ГГц
26 ГГц Опции: [- л.с. ] Высокая выходная мощность * ^{Свяжитесь с заводом-изготовителем для получения информации о мощности выше +25 дБм}
[- FS ] Быстрое переключение
[- LO ] Только немодулированный сигнал, без модуляции
[- 9K Диапазон понижения частоты] 9021 9 кГц
[- PE3 ] расширение мощности до -100 дБМ (механический аттенюатор шага)
[- B3 ] Внутренний перечар. Импульсный (минимум 20 нс PW и разрешение 5 нс)
. Требуется шасси для монтажа в стойку — 1URM )
[- OEM ]  Пакет уровня платы (см. также 845-OEM) Аксессуары: Комплект для монтажа в 19-дюймовую стойку 3U, одинарный/двойной [ P/N 7091 ]
Запасной блок питания [ P/N 7134 ]
Прочный защитный бампер [ P/N 7144 ]

Модель 845-20

Генератор микроволновых/радиочастотных сигналов от 100 кГц до 20 ГГц

Технические ресурсы 

Часто задаваемые вопросы (FAQ) 

Программное обеспечение, прошивки и драйверы

Программное обеспечение, прошивки и драйверы доступны нашим зарегистрированным пользователям. Чтобы просмотреть цены на этот и другие продукты, войдите в систему или создайте бесплатную учетную запись.

Загружаемые ресурсы 

Загружаемые ресурсы, такие как спецификации, микропрограммы, программное обеспечение, драйверы и руководства по продуктам. Кроме того, вы можете просматривать ресурсы напрямую, посетив нашу страницу загрузок.

• Техническое описание продукта
• Прошивка продукта
• Программное обеспечение и драйверы продукта
• Руководства по продукту

Медиа

Медиа

Прайс-лист

Прайс-листы доступны нашим зарегистрированным пользователям. Чтобы просмотреть цены на этот и другие продукты, войдите в систему или создайте бесплатную учетную запись.

Генератор сигналов

Источники и генераторы сигналов — Глава 2

Эволюция сигнала в течение 1960–1980. был относительно медленным. Можно назвать ряд причин, объясняющих это.

Прежде всего, к концу пятидесятых годов в каталоге Hewlett Packard уже было множество генераторов сигналов, идеально соответствующих потребностям рынка. 606, 608 и 612 были современными источниками сигналов для измерения характеристик приемников РЧ, ОВЧ и УВЧ того времени. Серии 610 и 620 соответствовали тому же требованию для низких и высоких частот микроволнового спектра. Во всех этих генераторах использовались электронные лампы или задающий генератор на клистроне с высокодобротными или резонаторными схемами настройки, фундаментальная конструкция которых гарантировала выходной сигнал с низким уровнем шума и высокой спектральной чистотой.

Для настоящего скачка вперед необходимо сохранить хотя бы эти качества и, если возможно, устранить некоторые слабые места в вакуумной трубке, например, плохую стабильность из-за рассеивания тепла. Очевидным решением был транзистор, но транзистор впервые появился на свет в 1960 году. Первое доступное коммерческое производство транзисторов имело очень плохие характеристики на высоких частотах и ​​было очень далеко от удовлетворения требований линейки продуктов HP Signal Sources. Таким образом, чтобы компенсировать эту слабость, подразделение HPA компании Hewlett Packard вложит значительные средства в исследования и разработки для производства высокочастотных микроволновых транзисторов с самыми высокими характеристиками на рынке в течение шестидесятых годов. Исследования и разработки подразделения HPA не ограничивались транзисторами, поэтому подразделение HPA довольно быстро произвело полную линейку современных микроволновых компонентов. Диоды с барьером Шоттки, PIN, Step Recovery и IMPATT для использования не только в приборах HP, но и в потребительских, промышленных и высоконадежных устройствах.

Это внутреннее технологическое мастерство могло бы в 70-е годы помочь HP сохранить свое лидерство, несмотря на растущую конкуренцию. Ноу-хау HP в области дискретных компонентов будет естественным образом развиваться в индустрии интегральных схем и окажет значительное влияние на линейку продуктов источников сигналов и на новое компьютерное производство HP вплоть до конца века.

 

1962 г., последняя эволюция клистронного осциллятора

 

Генератор сигналов HP 8614A

Генераторы сигналов HP 8614A и HP 8616A

 

Механическая сложность клистронового генератора достигла своего последнего достижения в генераторах сигналов 8614A и 8616A, представленных в 1962 и 1963 годах соответственно.

Модель 8614A была описана в июльском выпуске журнала Hewlett Packard Journal за 1963 год. Он работает в диапазоне от 800 до 2400 мегагерц, а 8616A, представленный в 1963 каталога охватывает от 1800 до 4500 мегагерц. Оба генератора обеспечивают практически плоскую выходную ВЧ-мощность (в пределах ± 0,5 дБ) во всем диапазоне, а частота и затухание настраиваются цифровыми циферблатами прямого считывания. Плоский выходной сигнал достигается за счет автоматической внутренней системы выравнивания и устраняет необходимость повторной регулировки выходной мощности при каждом изменении частоты, что облегчает проведение многих измерений.

Точность, стабильность и повторяемость клистронного генератора с резонаторной настройкой в ​​решающей степени зависели от качества их механической конструкции и конструкции. Механические соединения с элементами управления на передней панели сначала включали настройку плунжера резонатора и обычно требовали нелинейного механизма. В резонаторе 8614A, показанном ниже, использовался кулачковый привод, соответствующий кривой настройки клистрона.

 

HP 8614A, вид изнутри

 

Недостаточно стабилен? … Закрой !

 

Вернувшись в шестидесятые годы и ожидая, когда транзистор улучшит свои высокочастотные характеристики, много инженерных работ было потрачено на разработку схемы, чтобы компенсировать слабость электронной лампы.
Первым шагом было найти способ повысить стабильность и точность существующих генераторов сигналов, и это будет целью синхронизатора 8708A, о котором было объявлено в 1966.

Синхронизатор HP 8708A

Синхронизатор HP 8708A представляет собой стабилизатор частоты с фазовой синхронизацией, который позволяет получить стабильность кварцевого генератора в генераторах сигналов 606B или 608F. Фазовая синхронизация устраняет микрофонный эффект и дрейф, что обеспечивает стабильность частоты 2 x 10E-7 за 10 минут, что в 250 раз больше, чем у генератора свободного хода HP 608. Модель 8708A включает в себя ультратонкий верньер частоты, который может настраивать опорный генератор в диапазоне +/- 0,25%, что позволяет устанавливать частоту до 2 частей в 10E7. Это обеспечивает очень стабильный, но при этом настраиваемый генератор сигналов, отвечающий критическим требованиям, предъявляемым к SSB и узкополосным приемникам. К концу шестидесятых годов однополосная передача по сравнению с классической AM давала значительные преимущества.

 

УКВ генератор HP 3200B

УКВ-генератор HP 3200B

 

Одним из последних УКВ-генераторов, использующих только электронные лампы, был 3200B, произведенный HP в 1966 году. HP 3200B был недорогой очень упрощенной версией генератора 608 для тестирования приемников и усилителей, а также приводных мостов, щелевых линий, антенн и сетей фильтров.

Модель 3200B может также использоваться в качестве гетеродина для систем с гетеродинным детектором и в качестве источника маркера для систем с разверткой. 3200B охватывал диапазон частот от 10 до 500 МГц в шести диапазонах. Максимальная выходная мощность составляла 25 милливатт на частоте до 500 МГц, а диапазон затухания 120 дБ был достигнут за счет аттенюатора Waveguide-Beyond-Cutoff. Дополнительный пробник-удвоитель частоты HP 13515A обеспечивал дополнительный охват частот от 500 до 1000 МГц.

 

Анимационный дисплей: панорамный вид главного генератора HP 3200B

 

Анимация

Главный осциллятор HP 3200B, вид изнутри

 

 

Генератор HP 8601A — подметальная машина

Генератор-подметальная машина HP 8601A

 

HP 8601A — это, прежде всего, генератор развертки, но развитие транзисторной технологии 1969 года дало ему некоторые характеристики генератора сигналов, которые начали конкурировать с предыдущими ламповыми источниками сигналов.

В каталоге 1969 года HP 8601A представлен как сверхуниверсальный широкополосный источник «два прибора в одном». Охватывая диапазон от 100 кГц до 110 МГц, генератор/развертка 8601A сочетает в себе высокую линейность и неравномерность прецизионного развертки с точностью частоты генератора сигналов и широким диапазоном калиброванных уровней мощности.

В качестве генератора сигналов 8601A предлагает отличные характеристики CW с точностью +/- 1% от набора частоты и широким диапазоном плавно регулируемых уровней выходной мощности с точностью до +/- 1 дБ от +13 до -110 дБм. Измеритель выходной мощности откалиброван как в дБм, так и в среднеквадратичном значении вольт при сопротивлении 50 Ом.

Как подметальная машина HP 8601A будет описана более подробно в главе 4 «Краткого обзора» источника и генератора сигналов.

Как показано на рисунке ниже, 8601A является одним из первых приборов HP, использующих преимущества идеальной модульной конструкции. Уменьшение размеров компонентов и разработка первого поколения тонкопленочных гибридных микросхем на сапфировой подложке позволили скомпоновать ВЧ-секции прибора в отдельные модули. Последовали два основных преимущества. Во-первых, утечка РЧ-помех может быть крайне низкой за счет прокладки между модулями экранированных линий передачи. Утечка РЧ-помех генератора/уборщика была настолько мала, что он мог обеспечивать входные уровни всего один микровольт при измерениях чувствительности приемника без ухудшения РЧ-помех. Во-вторых, модульная упаковка упрощает устранение неполадок и обслуживание; неисправные модули могут быть идентифицированы и заменены быстро.

 

Генератор/подметальная машина HP 8601A, вид изнутри

 

 

Генератор сигналов и компаньон HP 8654A Синхронизатор/счетчик HP 8655A

Генератор сигналов HP 8654A

и синхронизатор HP 8655A. до 520 МГц.

Модель 8654A была представлена ​​в каталоге 1972 года. Синхронизатор 8655A был представлен четырьмя годами позже, в 1976 году. Комбинация двух приборов была недорогим решением, приближаясь по производительности к HP 8640, представленному в 1973 году.

HP 8654A был первым полностью транзисторным заменяет генератор сигналов HP 608. Его можно рассматривать как следующий шаг в переходе от ламповых к транзисторным в конструкции источников сигналов. Углубленный анализ пошагового развития различных схем, используемых в генераторе сигналов, был сделан в 19 веке.74 «Семинар по генераторам сигналов». PDF-версию книги можно скачать по ссылке ниже.

 

 

 

Семинар по генераторам сигналов 1974 года

 

На семинаре по генераторам сигналов 1974 года был проведен очень полный анализ достижений в конструкции генераторов сигналов от 608 до 8640 и в конструкции синтезаторов от 5100 до 8660. В документе перечислены преимущества и недостатки различных технологий генерации РЧ-сигналов, доступных в 19 странах мира.74. Обсуждаются различные подходы от задающего генератора до выходного разъема и анализируется их влияние на конечные характеристики.

Файл PDF семинара генератора сигналов 1974 года (90 страниц 12,6 месяца)

1973: HP 8640 … еще один шаг вперед

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111119н

Фото с семинара по генераторам сигналов HP 1974 г. Предоставлено компанией Hewlett-Packard

 

Это изображение взято с «Семинара по генераторам сигналов» 1974 года, которое можно загрузить по ссылке выше. Он был прокомментирован следующим текстом:

 

«Чтобы наглядно проиллюстрировать, насколько далеко продвинулась конструкция генератора сигналов за последнее десятилетие, здесь заменено или частично заменено оборудование новым высокопроизводительным генератором сигналов HP 8640B, а также удвоителем частоты. (Слева направо, сверху вниз: генератор функций 204, счетчик 5300, синхронизатор 8708A, генератор сигналов 606, генераторы сигналов AM 612 и 608 и генератор сигналов FM 202. )»

 

 

1973: HP 8640, полупроводниковый УКВ-генератор сигналов

для жестких требований 1970-х годов

критическое радиочастотное тестирование. С самого начала программа 8640 была нацелена на создание полупроводникового генератора, который, как минимум, соответствовал бы характеристикам CW старых ламповых генераторов. Спектральная чистота лампового генератора и отсутствие эффектов старения, характерных для твердотельных генераторов, были объединены в новом генераторе сигналов 450 кГц-550 МГц наряду с высококачественными возможностями ЧМ и АМ в дополнение к CW.

Генератор сигналов HP 8640B CW, AM, FM

 

Схема HP 8640A/B

Блок-схема генератора сигналов модели 8640A/B показана ниже. ВЧ-генератор всегда работает в диапазоне 230-550 МГц, что позволяет использовать высокодобротный резонаторный контур. Переключаемые полупроводниковые делители частоты дают нижние диапазоны вплоть до 450 кГц.
Цепи счетчика и фазовой синхронизации есть только в модели 8640B: в остальном модели 8640A и 8640B идентичны.
Модель 8640 версии B может привязывать свою выходную ВЧ-частоту к внутреннему или внешнему опорному кристаллу для уменьшения дрейфа. Он также содержит встроенный счетчик, который может отображать выходную частоту (счетчик также может использоваться для измерения частоты внешнего сигнала до 550 МГц).

Блок-схема HP 8640 — из номера журнала Hewlett Packard Journal за февраль 1973 г. Предоставлено компанией Hewlett-Packard

 

Задающий резонаторный осциллятор HP 8640 Из номера журнала Hewlett Packard Journal за февраль 1973 г. Предоставлено компанией Hewlett-Packard

 

Сердце HP 8640

 

Сердцем этого прибора является коаксиальный резонаторный генератор. Активное устройство представляет собой малошумящий транзистор HP-21, работающий по схеме с общей базой, смещенный от источника тока.
Резонатор имеет длину менее 1/4 длины волны, поэтому короткая длина нижнего конца приводит к тому, что противоположный конец, около настроечного плунжера, кажется индуктивным. Емкость между коническим настроечным плунжером и центральной стойкой резонирует с результирующей индуктивностью на выбранной частоте. Движущийся плунжер изменяет емкость и, таким образом, изменяет резонансную частоту. Варакторные диоды включены последовательно с емкостью между торцевой крышкой варактора и плунжером; образованная таким образом общая емкость параллельна емкости плунжера.

Обратная связь для колебаний обеспечивается петлями коллектора и эмиттера, магнитно связанными через резонатор. АРУ, необходимая для стабильной генерации, достигается за счет модуляции угла проводимости с собственным смещением, возникающим за счет выпрямления в переходе база-эмиттер генератора.

 

 

 

Анимационный дисплей: панорамный вид генератора сигналов HP 8640B

 

Анимация 6

Генератор сигналов HP 8640B, вид изнутри

 

 

Используйте колесо прокрутки для увеличения/уменьшения масштаба — Нажмите и перетащите, чтобы просмотреть другие части изображения при увеличении

Генератор сигналов 8640B, вид снизу и изнутри

 

Гибридная технология HP в начале 70-х годов

Тонкопленочный усилитель мощности на гибридной микросхеме 8640B расположен в верхнем левом углу (красная стрелка) увеличенной фотографии, показанной выше. На фото ниже показана эта схема в открытом корпусе. Он изготавливается путем нанесения тонкопленочных элементов на сапфировую подложку и приклеивания к пленке кристаллов транзисторов и диодов. Как показано, в технологии использовались чип-конденсаторы, чипы ВЧ-транзисторных усилителей и дорожки индуктивности. Габаритные размеры подложки составляют 18 x 11 миллиметров.

Используйте колесо прокрутки для увеличения/уменьшения масштаба — Нажмите и перетащите, чтобы просмотреть другие части изображения при увеличении

Генератор сигналов 8640B, вид снизу и изнутри

 

 

Генератор сигналов, специальные указания по применению

В помощь инженеру, использующему HP 8640, были опубликованы четыре указания по применению, посвященные измерениям генератора сигналов. Сканы этих оригинальных публикаций доступны на странице AN этого веб-сайта. Ищите АН 170-1, АН 170-2, АН 171-1 и АН 171-2.

 

 

Вернуться к выбору источников сигнала

 

Р.А. Майес | Генераторы радиочастотных сигналов

Векторные генераторы сигналов, аналоговые генераторы сигналов, модулирующие сигналы и генераторы модуляции. Основная полоса частот, РЧ и СВЧ генераторы сигналов от Rohde & Schwarz качество, гибкость и удобство использования. Сигнал Rohde & Schwarz генераторы предлагают широкий диапазон частот до 67 ГГц (до 170 ГГц с умножителями частоты), имеют ширину полосы модуляции до 2 ГГц и поддерживают все основные виды мобильной связи и беспроводные цифровые стандарты. Ассортимент варьируется от сверхкомпактные и быстрые аналоговые и цифровые источники сигналов, оптимизированы для использования в производственных и автоматизированных решениях, чтобы векторные генераторы сигналов премиум-класса с многоканальной и возможности имитации затухания для самых требовательных Приложения.   Векторный генератор сигналов R&SSMW200A Изобразительное искусство сигнала поколение Диапазон частот от 100 кГц до 3 ГГц, 6 ГГц, 12,75 ГГц, 20 ГГц 31,8 или 40 ГГц Дополнительный второй радиочастотный тракт с от 100 кГц до 3 ГГц, 6 ГГц, 12,75 ГГц или 20 ГГц I/Q модуляция до 2 ГГц полоса пропускания (в РФ) с внутренней полосой частот Опциональное встроенное затухание симулятор с полосой пропускания до 160 МГц Поддержка всех ключевых MIMO режимы включая 33, 44 и 82   Векторный генератор сигналов R&SSMBV100B Генератор векторных сигналов, включая генератор основной полосы частот ARB (64 млн отсчетов, 120 МГц РЧ пропускная способность) Диапазон частот от 8 кГц до 3 ГГц или 6 ГГц Сверхвысокая выходная мощность до +34 дБм Полоса модуляции 500 МГц с идеальной точностью   Симулятор ГНСС для векторного генератора сигналов R&SSMBV100A Новая ссылка в спутниковое моделирование поддерживает GPS, Глонасс и Галилео Частота на основе РФ диапазон и гибридная конфигурация GNSS   R&SSGT100A SGMA Vector RF Источник Быстрое и компактное решение оптимизирован для автоматизированных тестовых сред от 1 МГц до 3 ГГц или 6 ГГц Самый быстрый и компактный векторный РЧ источник Интегрированный и мощный основная полоса частот с полосой I/Q-модуляции до 240 МГц (в РФ)   ВЧ источник R&SSGS100A SGMA Компактный быстрый надежный от 1 МГц до 6 ГГц или 12,75 ГГц для CW от 80 МГц до 6 ГГц или 12,75 ГГц для векторного режима Выделенный источник сигнала ATE   Повышающий преобразователь R&SSGU100A SGMA Компактный быстрый надежный От 12 ГГц до 40 ГГц для CW от 12 ГГц до 40 ГГц для вектора режим Выделенный источник сигнала ATE   IQ-преобразователь частоты R&SSZU100A с повышением частоты Широкополосный вектор mmWave генерация сигнала Центральная частота от 58,32 от ГГц до 64,80 ГГц   R&SSMA100B ВЧ и СВЧ Генератор сигналов Лидерство в производительности без компромиссов от 8 кГц до 3 ГГц, 6 ГГц, 12,75 ГГц, 20 ГГц, 31,8 ГГц, 40 ГГц, 50 ГГц или 67 ГГц   Микроволновый сигнал R&SSMF100A Генератор Максимальный фазовый шум SSB производительность, выходная мощность до +23 дБм, сложный возможности импульсной модуляции. от 100 кГц до 22 ГГц / 31,8 / 43,5 ГГц   Микроволновый сигнал R&SSMB100A Генератор Универсальный, компактный, до 40 ГГц; 170 ГГц с повышающим преобразователем от 100 кГц до 12,75/20/31,8/40 ГГц   Генератор ВЧ-сигналов R&SSMB100B Идеальное сочетание производительность и удобство использования в компактном размере от 8 кГц до 1 ГГц, 3 ГГц или 6 ГГц   Генератор сигналов R&SSMC100A Самый маленький размер и лучший соотношение цена/качество в своем классе от 9 кГц до 1,1 ГГц или 3,2 ГГц   R&SSGS100A SGMA ВЧ источник Компактный быстрый надежный от 1 МГц до 6 ГГц или 12,75 ГГц для CW Выделенный источник сигнала ATE   Повышающий преобразователь R&SSGU100A SGMA Компактный быстрый надежный От 12 ГГц до 20 ГГц для CW от 12 ГГц до 20 ГГц для вектора режим Выделенный источник сигнала ATE   R&SSMZ Умножитель частоты Точный и регулируемый выходные уровни от 50 ГГц до 75 ГГц, от 60 ГГц до 90 ГГц, от 75 ГГц до 110 ГГц, от 110 ГГц до 170 ГГц   R&SAFQ100B СШП-сигнал и I/Q Генератор модуляции Высокопроизводительная полоса частот сигналы Полоса пропускания I/Q: 264 МГц Широкополосные сигналы I/Q (528 полоса пропускания радиочастот МГц) с памятью до 1 Г отсчетов для UWB и аэрокосмические и оборонные приложения. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника