 |
2. Определение метрологических характеристик
|
|
|
|
генератора сигналов высокочастотного Г4-158
2. 1. Определение погрешности ослабления аттенюатора.
Указание . Генераторы измерительных сигналов высоких частот используют, в основном, для настройки радиоприемных устройств. Поэтому в таких генераторах предусмотрены возможности регулировки (уменьшения) выходного напряжения в очень широких пределах - вплоть до нескольких микровольт. Для этого используют регулируемые аттенюаторы. Погрешность установки исходного опорного напряжения на входе аттенюатора и погрешность самого аттенюатора определят точность установки напряжения на выходе измерительного генератора. Для определения погрешности аттенюатора необходимо иметь точный и чувствительный вольтметр, частотный диапазон которого позволяет измерять напряжение на выходе измерительного генератора.
Собрать схему рис. 6. 4. Проверить наличие на выходе генератора сопротивления нагрузки 50 Ом. Измерения проводить на частоте 100 кГц в режиме непрерывной генерации (режим внутренней амплитудной модуляции должен быть выключен).
 |
Рис. 6. 4. Схема измерения погрешности ослабления аттенюатора
Указание. По мере уменьшения показаний вольтметра с увеличением ослабления следует соответственно переключать пределы измерения вольтметра.
Установить показания отсчетного устройства аттенюатора генератора Г4-158, равными 0 дБ, и записать соответствующие показания вольтметра U0 - опорный уровень напряжения генератора Г4-158 - в табл. 6. 6. Повторить измерения выходного напряжения генератора для указанных в табл. 6. 6 значений ослабления аттенюатора (или значений по указанию преподавателя).
Таблица 6. 6
|
|
|
Результаты измерений и вычислений погрешности градуировки аттенюатора
| Показания отсчетного устройства аттенюатора Аизм |
Показания вольтметра, U, В | Абс. погр. измерен. напряжения DВ, В | Рассчит. значение ослабления А расч, дБ | Погрешность градуировки аттенюатора DА, дБ | Погр. изм. ослабления по показаниям вольтметра, дБ | |
| дБ | раз | |||||
| U0 | ||||||
Используя нормируемые характеристики погрешности используемого вольтметра, оценить абсолютную погрешность измерения напряжения.
Рассчитать значение ослабления 
где U0 - показание вольтметра при показаниях отсчетного устройства аттенюатора 0 дБ.
Определить погрешность градуировки аттенюатора DА = Аизм – Арасч в предположении, что по показаниям вольтметра получено действительное значение ослабления.
Используя формулу для погрешности косвенных измерений, оценить погрешности измерения ослабления (дБ) по показаниям вольтметра и сопоставить их с полученными значениями погрешности градуировки аттенюатора (дБ).
Указание. Наиболее простой способ оценки максимальной погрешности косвенного измерения затухания по показаниям вольтметра заключается в численной оценке изменения результата расчета:
, 
в предположении, что погрешности DВ измерения напряжения в числителе и знаменателе этого выражения противоположны по знаку. Для того чтобы принять результат косвенного определения затухания за действительное значение, погрешность этого результата должна быть в несколько раз меньше исследуемой погрешности градуировки аттенюатора.
2. 2. Исследование осциллографических методов измерения коэффициента амплитудной модуляции.
|
|
|
Указание. Для обеспечения возможности настройки радиоприемных устройств высокочастотные измерительные генераторы имеют в своем составе модулятор и вспомогательный НЧ генератор модулирующего сигнала (его частота порядка 1 кГц). Разъем Внешн. АМ используется как входной для подачи на модулятор генератора внешнего модулирующего сигнала (если установлен режим внешней модуляции) и как выходной разъем, с которого можно снять вспомогательный НЧ сигнал в режиме внутренней модуляции.
Коэффициент амплитудной модуляции радиосигнала измерительного генератора определяется отношением напряжения модулирующего сигнала к напряжению несущей: M=Um мод/Um нес . В приборе Г4-158 этот коэффициент устанавливается на цифровом отсчетном устройстве с разрешающей способностью 1%.
Собрать схему рис. 6. 5. Установить на выходе генератора Г4-158 несущую частоту (модулируемый сигнал) 1 МГц.
 |
Рис. 6. 5. Схема измерения коэффициента амплитудной модуляции
Включить режим внутренней амплитудной модуляции (с помощью нажатия кнопки Режим ), модулирующий НЧ сигнал (частота порядка 1, 0 кГц) подать на вход Х осциллографа с разъема Внешн. АМ. Значения коэффициента модуляции М %, указанные в табл. 6. 9, устанавливать по отсчетному устройству в процентах, для этого нажать кнопку выход АМ (на индикаторе появится символ % ).
Установить в осциллографе режим Линейной развертки при внешней синхронизации. Синхронизация осциллографа будет осуществляться НЧ синусоидальным сигналом с выхода Внешн. АМ. Получить на экране осциллограмму АМ сигнала в пределах 2 - 3 периодов модулирующего сигнала. Осциллограмму зарисовать и привести в отчете. Измерить максимальный (А) и минимальный (Б) размахи огибающей АМ сигнала, записать результаты в табл. 6. 9.
Установить в осциллографе Режим внешней развертки - отклонение луча по горизонтали будет осуществляться НЧ синусоидальным сигналом с выхода Внешн. АМ.
Обратить внимание на изменение характера осциллограммы. Осциллограмму зарисовать и привести в отчете. Разобраться, каким образом на экране осциллографа получается такая осциллограмма. Повторить в этом режиме осциллографические измерения коэффициента амплитудной модуляции.
|
|
|
По измеренным значениям А (максимальный размах) и Б (минимальный размах) вычислить коэффициент модуляции:
Таблица 6. 9
Результаты измерения и вычисления коэффициента модуляции
| Показания прибора М, % | Линейная развертка | Синусоидальная развертка | |||||||
| А, мм | Б, мм | М, % | D, % | А, мм | Б, мм | М, % | D, % | ||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
Определить абсолютную погрешность осциллографических измерений коэффициента амплитудной модуляции, приняв показания отсчетного устройства измерительного генератора за действительное значение.
Указание. Погрешность осциллографических методов измерения коэффициента амплитудной модуляции, как правило, заметно больше, чем нормируемая погрешность установки этого коэффициента в приборе Г4-158 (5% - абсолютная погрешность в процентах модуляции). Однако осциллографические методы позволяют наглядно и быстро обнаруживать грубые отклонения коэффициента модуляции от требуемых значений. В частности, практически очень важно проверить отсутствие так называемой перемодуляции при значениях М, близких к 100%. При перемодуляции форма огибающей искажается, что приводит к расширению спектра радиосигнала, формируемого генератором измерительных сигналов или радиопередатчиком.
Отчет должен содержать:
1) номер и наименование работы;
2) цель работы;
3) заполненные таблицы с их заготовками;
4) график АЧХ исследуемого измерительного генератора;
5) график зависимости коэффициента нелинейных искажений от напряжения сигнала на выходе исследуемого генератора;
6) осциллограммы, соответствующие двум способам измерения коэффициента амплитудной модуляции;
7) выводы о соответствии всех измеренных параметров генератора нормируемым значениям.
|
|
|
