Генератор розгортки (ГР) виробляє напругу, яка в часі змінюється

Аналізатори спектра - вимірювальні прилади, що призначені для експериментального дослідження спектра сигналів. Вони використовуються в діапазонах низьких, високих і надвисоких частот. За методом проведення аналізу спектра в часі їх розділяють на аналізатори спектра послідовної та паралельної дії.

А. Спрощена структурна схема а налізатора спектра послідовної дії. наведена на рис. 6.55.

Рис. 6.55. Структурна схема аналізатора спектра

лінійно. Вона підсилюється кінцевим підсилювачем (КП) Х і використовується для відхилення променя вздовж горизонтальної вісі Х ЕПТ, а також впливає на керуючий елемент (КЕ) частотно-модульованого генератора (ЧМГ) і змінює в часі його частоту лінійно від мінімального f_min до максимального f_max значень. Напруга ЧМГ подається на один із входів змішувача, а на другий вхід змішувача через атенюатор (Ат) і широкосмуговий підсилювач (ШП) - досліджуваний сигнал u_x. Оскільки змішувач є нелінійним елементом, то його вихідна напруга має складну форму, багату на гармоніки комбінованих частот , де n = 0, 1, 2, 3...; m = 0,1, 2, 3... Ці гармоніки послідовно виділяються підсилювачем проміжної частоти (ППЧ), як тільки вони потрапляють у його смугу пропускання. Після їх детектування детектором (Д) і підсилювання КП Y на екрані ЕПТ виникають відклики-зображення амплітуд гармонік досліджуваного сигналу. Крім цих відкликів, на екрані трубки буде зображення так званого початкового відклику, який виникає в проміжок часу, коли миттєве значення частоти ЧМГ досягне значення частоти настроювання ППЧ. Частота початкового відклику приймається за умовний нуль відліку частот гармонік.

Значення амплітуд гармонік досліджуваного сигналу визначають у відносних одиницях до амплітуди першої гармоніки. Для визначення частот складових спектра і частотного інтервалу між ними передбачається калібратор. При вмиканні калібратора на екрані ЕПТ з‘являються відклики складових спектра калібратора, частоти яких відомі. Внаслідок цього вздовж вісі частот будуть одержані опорні точки частоти. Частоти гармонік досліджуваного сигналу визначають за розміщенням відкликів гармонік сигналу відносно опорних точок частоти.

Б. Основні характеристики аналізатора.

1. Роздільна здатність за частотою - це властивість аналізатора розмежовувати 2 сусідні за частотою синусоїдні сигнали. Кількісно роздільна здатність визначається як мінімальний інтервал частот між двома складовими спектра, при якому на екрані ЕПТ можна відрізнити зображення двох спектральних ліній.

2. Точність відліку частоти разом з роздільною здатністю визначає частотну точність аналізу. Вона залежить від точності калібрування приладу, форми і ширини позначок на індикаторі, які визначаються динамічною характеристикою відбірної (резонансної) системи (пристрою), методу аналізу, виду індикатора. Похибку відліку амплітуди визначити важко, бо показ аналізатора залежить не тільки від параметрів і стабільності роботи аналізатора, але й від характеру досліджуваного сигналу.

3. Смуга огляду характеризує смугу частот, які одночасно аналізуються. Смуга огляду спектра може змінюватися від сотень герц до десятків мегагерц. Більшість аналізаторів мають змінну смугу огляду: в широкій смузі огляду ведеться більш грубий аналіз спектра з гіршою роздільною здатністю, а у вузькій смузі - точний аналіз спектра. У першому випадку переглядається весь спектр досліджуваного сигналу, а в другому випадку - окремі його ділянки.

4. Швидкість аналізу спектра характеризує швидкість здійснення аналізу досліджуваного сигналу в заданій смузі огляду. Завжди доцільна якомога більша швидкості.

5. Динамічний діапазон D характеризує роботу аналізатора спектра в лінійному режимі. Кількісно його оцінюють або коефіцієнтом , або логарифмічним коефіцієнтом , де - максимальне і мінімальне значення сигналу. Звичайно, без зміни чутливості аналізатора при лінійному масштабі амплітуд логарифмічний динамічний діапазон D» 40дБ, а при використанні атенюатора він може бути розширений до 120 дБ. Динамічний діапазон обмежується власними шумами і нелінійними викривленнями, які виникають у приладі, а також чутливістю індикатора.

Дата добавления: 2014-10-15