Poznajemy przyrządy pomiarowe cz5.pdf
(
224 KB
)
Pobierz
1129189 UNPDF
Miernictwo
POZNAJEMY PRZYRZĄDY
POMIAROWE
W poprzednim artykule cyklu, omawiającego
różne przyrządy pomiarowe, przedstawiliśmy urzą−
dzenia będące źródłami sygnałów, czyli generato−
ry. Generatory sygnałowe należą do ostatniej grupy
źródeł sygnałów, klasyfikownych według zakresu
częstotliwości sygnałów jakie mogą wytwarzać.
Najczęściej spotykane generatory sygnałowe to
urządzenia wytwarzające sygnały o częstotliwoś−
ciach należących do pasma tzw. częstotliwości ra−
diowych. Na Międzynarodowej Konferencji Radio−
wej w Atlantic City w 1947 r. przyjęto podział za−
kresu częstotliwości radiowych na poszczególne
pasma. Częstotliwości mniejsze od 30 kHz zaliczo−
no do pasma częstotliwości bardzo niskich VLF.
Częstotliwości należące do zakresu od 30 do 300
kHz nazwano falami niskimi LF, a należące do za−
kresu 300 − 3000 kHz, falami średnimi MF. Pozo−
stałe zakresy to odpowiednio fale wysokie HF (3 −
30 MHz), bardzo wysokie VHF (30 − 300 MHz), ul−
trawysokie UHF (300 − 3000 MHz), super wysokie
(3 − 30 GHz) oraz nadzwyczaj wysokie EFH (3 −
300 GHz). Najczęściej jednak mamy do czynienia
z klasyfikacją ustaloną jeszcze wcześniej bo na
Międzynarodowej Konferencji CCIR. Ustalono na
niej, że fale radiowe dzielą się na fale: długie (od
10 do 100 kHz, średnie (od 100 do 1500 kHz), fale
pośrednie (od 1500 do 6000 kHz), krótkie (od 6 do
30 MHz) i bardzo krótkie (powyżej 30 MHz). Te
ostatnie są często nazywane falami ultrakrótkimi.
Stacje nadawcze UKF działające w Polsce nadają
albo w tzw. pasmie OIRT (od 65,5 do 74 MHz) albo
w pasmie CCIR (od 87,5 do 108 MHz). Stacje nada−
jące na falach długich nadają najczęściej w zakre−
sie od 150 do 285 kHz, a na falach średnich od 525
kHz do 1605 kHz. Zakres fal krótkich podzielono
na 9 wąskich pasm: 11m, 13m, 19m, 25m, 31m,
41m, 49m i 75m. Stacje telewizyjne nadają w za−
kresie częstotliwości od 40 do 960 MHz. Telewizja
satelitarna wykorzystuje częstotliwości mikrofalo−
we tj. częstotliwości powyżej 1 GHz.
Generatory sygnałowe, w porównaniu z genera−
torami akustycznymi czy funkcyjnymi, to urządze−
nia dużo bardziej skomplikowane a więc dużo
droższe. Jakkolwiek, prosty generator sygnałowy,
w zasadzie próbnik, jest w stanie skonstruować na−
wet początkujący radioamator.
Najczęściej stosowane generatory sygnałowe
wytwarzają sygnały o częstotliwościach należą−
cych do pasma o górnej granicy nie przekraczają−
cej 110 MHz. Pozwala to na testowanie większości
popularnych urządzeń radiowych. Sygnały wytwa−
rzane przez te urządzenia muszą całkowicie odpo−
wiadać sygnałom wytwarzanym przez radiowe sta−
cje nadawcze i to nie tylko pod względem częstot−
liwości lecz także pod względem kształtu tj. powin−
ny być odpowiednio zmodulowane.
Typowy generator sygnałowy powinien umożli−
wiać wytworzenie sygnału zmodulowanego ampli−
tudowo (AM) lub częstotliwościowo (FM). Źródło
sygnału modulującego jest najczęściej umieszczo−
ne w urządzeniu, jakkolwiek generator powinien
mieć specjalne wejście tj. gniazdo do dołączenia
zewnętrznego źródła modulacji, czasem osobne do
modulacji typu AM i osobne do modulacji FM.
Dzięki temu możemy wytworzyć sygnał zmodulo−
wany o kształcie bardziej odpowiadającym na−
szym indywidualnym wymaganiom, niż gdybyśmy
chcieli skorzystać z wewnętrznego źródła modula−
cji. Jak już wspomniano generator sygnałowy ma
swój wewnętrzny generator akustyczny. Nawet
w najdroższych rozwiązaniach generatorów sygna−
łowych ma się zwykle do wyboru parę częstotli−
wości sygnału modulującego np. 400 Hz i 1 kHz.
Efektywność procesu modulacji jest określana
terminem głębokości modulacji (w przypadku mo−
dulacji typu AM) oraz dewiacji częstotliwości (w
przypadku modulacji typu FM). Parametry te moż−
na regulować płynnie lub korzystać z nastaw fab−
rycznych (czyli najczęściej używanych wartości
głębokości i dewiacji) umieszczonych w pamięci
generatora sygnałowego.
Kompletny, zmodulowany sygnał, imitujący syg−
nał stacji nadawczej otrzymuje się na gnieździe
wyjściowym generatora, zwykle o impedancji wy−
jściowej 50
W
. Poziom tego sygnału można regulo−
wać w pewnych granicach. Można go też odczytać
na wskaźniku poziomu w jaki zwykle jest wyposa−
żony generator sygnałowy. W starszych konstruk−
cjach do odczytu głębokości modulacji, dewiacji
oraz poziomu sygnału wyjściowego stosowano
mierniki analogowe (wskazówkowe). Obecnie do
tego celu stosuje się wskaźniki cyfrowe.
Do podstawowych parametrów charakteryzują−
cych generator sygnałowy należą: sposób wytwa−
rzania częstotliwości fali nośnej; zakres, rozdziel−
czość oraz dokładność wytwarzanych częstotli−
wości; zakres regulacji dewiacji FM (w kHz) i głę−
bokości modulacji (w %), zakres regulacji poziomu
wyjściowego (w dBm) oraz funkcje użytkowe jak
np. liczba oraz sposób wykorzystania pamięci, za−
bezpieczenia oraz dane dotyczące współpracy
z komputerem (złącze interfejsu szeregowego
RS232C lub GPIB). Szczególnie istotne są dane od−
nośnie poziomu wyjściowego. Oprócz wymienio−
nego już zakresu regulacji podaje się rozdzielczość
z jaką można ustawić poziom wyjściowy, dokład−
ność, zniekształcenia tj. poziom tzw. harmonicz−
nych oraz subharmonicznych a także pozostałości
procesu modulacji. W grupie parametrów dotyczą−
cych modulacji podaje się oprócz zakresu modula−
cji rozdzielczość, dokładność oraz zniekształcenia
(w %).
Standardowy generator sygnałowy, przeznaczo−
ny do serwisu wielozakresowych odbiorników ra−
diowych, radiostacji typu CB czy telefonów bez−
przewodowych powinien wytwarzać sygnały
CZĘŚĆ 5
Generatory
sygnałowe
30
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96
Miernictwo
o częstotliwościach od 100kHz do 110MHz, zmo−
dulowanych amplitudowo i częstotliwościowo. Po−
nadto, powinien być wyposażony w koder sygnału
stereofonicznego. Do testowania odbiorników ra−
diowych, wzmacniaczy, fitrów i innych układów
elektronicznych pracujących w pasmach AM, FM
oraz telewizyjnych nadają się generatory sygnało−
we “pokrywające” pasmo częstotliwości od 10 kHz
do 260 MHz. Natomiast do serwisu telefonów bez−
przewodowych pracujących na wyższych częstot−
liwościach (np. ok. 900 MHz) oraz telefonów ko−
mórkowych stosuje się generatory sygnałowe wy−
twarzające sygnały należące do zakresu częstotli−
wości np. od 200 kHz do 1,1 GHz. Im górna częs−
totliwość graniczna generatora sygnałowego wy−
ższa tym generator droższy.
Na
rysunku 1
przedstawiono wygląd płyty czo−
łowej nowoczesnego generatora sygnałowego wy−
twarzającego na swoim wyjściu (37) sygnał zmodu−
lowany amplitudowo lub częstotliwościowo (w
tym też sygnał stereofoniczny) w zakresie częstotli−
wości od 100 kHz do 110 MHz. Częstotliwość tę
można ustawiać z tzw. rozdzielczością równą 100
Hz poniżej 35 MHz i z rozdzielczością 1 kHz po−
wyżej 35 MHz. Urządzenie wyposażono aż
w cztery wskaźniki cyfrowe typu LED, oraz szereg
pojedynczych diod świecących. Najważniejszy
z nich (19), o długości 7 cyfr, służy do kontroli
ustawionej częstotliwości. Na innym wskaźniku
(11) można odczytać aktualnie stosowaną wartość
modulacji, a na wskaźniku (32) wartość poziomu
sygnału wyjściowego. Częstotliwość sygnału gene−
ratora można ustawiać wieloma sposobami: płyn−
nie za pomocą pokrętła (30), skokowo przy pomo−
cy przycisków góra − dół (31) w połączeniu z syste−
mem kursorów (29) lub wprowadzać bezpośrednio
z klawiatury numerycznej (20), (24). W podobny
sposób można ustawiać poziom sygnału wyjścio−
wego: pokrętłem (30), przyciskami (34) i klawiaturą
(21), (21). Typ jednostki poziomu można wybrać za
pomocą przycisku (36). Ponadto często używane
wartości poziomu mogą być zapamiętane w czte−
rech pamięciach i wywoływane za pomocą przy−
cisków (33).
Osobnego omówienia wymaga sposób ustawia−
nia rodzaju i wartości modulacji. Przycisk (14) słu−
ży do ustawienia źródła modulacji tj. źródła we−
wnętrznego o częstotliwości 1 kHz i 400 Hz albo
zewnętrznego, dołączonego do gniazda (9), nato−
miast przyciski (15) do wyboru rodzaju modulacji
AM lub FM. Wartość modulacji tj. głębokości i de−
wiacji można wprowadzać, podobnie jak w przy−
padku częstotliwości i poziomu wyjściowego, bez−
pośrednio z klawiatury (23), (24), za pomocą po−
krętła (30) lub za pomocą przycisków “góra−dół”
(31). Ponadto cztery pamięci (13) umożliwiają za−
pamiętanie do czterech najczęściej używanych
wartości modulacji i przywołanie ich w razie po−
trzeby.
Na tym jednak nie kończą się funkcje
“pamięciowe” generatora. Wyposażono go bo−
wiem jeszcze w 100 pamięci. W każdej z nich
można zapamiętać komplet nastaw wszystkich ele−
mentów regulacyjnych na płycie czołowej genera−
tora. Adres pamięci od 0 do 99 ustawia się za po−
mocą przycisków (6), tj zwiększa o 1 lub 10, i wy−
świetla na wskaźniku (3). Można go też wprowa−
dzić bezpośrednio z klawiatury (22), (24). Do pro−
gramowania czyli zapisu w pamięci oraz odczytu
służy zespół przycisków (4, 5, 7, 8).
Opisywany generator może pracować niezależ−
nie (tryb local) lub być też (jako element całego sys−
temu pomiarowego zawierającego np. zasilacz,
multimetr stacjonarny, oscyloskop) sterowany
przez komputer klasy PC (tryb remote − zdalne ste−
rowanie). W tym ostatnim przypadku komunikacja
z komputerem dokonuje się za pośrednictwem in−
terfejsu GPIB. Do przełączenia trybów pracy służy
przycisk (2).
Leszek Halicki
Rys. 1. Wygląd płyty czołowej typowego generatora sygnałowego na przykładzie generatora firmy Credix.
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96
31
Plik z chomika:
chris1se
Inne pliki z tego folderu:
Wiesław Marciniak - Przyrządy półprzewodnikowe.rar
(37949 KB)
Poznajemy przyrządy pomiarowe cz1.pdf
(1588 KB)
Poznajemy przyrządy pomiarowe cz2.pdf
(368 KB)
Poznajemy przyrządy pomiarowe cz3.pdf
(222 KB)
Poznajemy przyrządy pomiarowe cz4.pdf
(426 KB)
Inne foldery tego chomika:
Pliki dostępne do 08.07.2024
@ ELEKTORNIKA DLA POCZĄTKUJĄCYCH (polecam) !!!
► STEROWNIKI do PC i laptopów ◄
1981
2004
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin