Характеристики генераторов звуковых частот

Генераторы звукового диапазона частот (низкочастотные генераторы) имеют обычно значительный уровень мощности выходного сигнала – до (5...10) Вт. Однако такая мощность может выделяться только на согласованной нагрузке, поэтому на выходе генератора часто включают согласующий трансформатор, например, на нагрузки 60, 600, 6000 Ом. Показания электронного вольтметра выходного напряжения будут правильными тоже только при согласованной нагрузке генератора. Погрешность установки частоты генератора можно снизить до величины, меньшей одного процента, ее нестабильность – того же порядка. Повышают стабильность частоты путем применения прецизионных внешних элементов (конденсаторов, индуктивностей и резисторов).

В задающих генераторах звуковых частот используются три метода генерирования:

– прямой;

– метод биений;

– метод электронного моделирования.

В генераторе, показанном на рис. 10.3 а, используется прямой метод генерации.

Для повышения стабильности частоты звуковых генераторов часто применяют задающие генераторы на биениях. Структурная схема задающего генератора содержит два первичных высокочастотных генератора фиксированных частот и , смеситель и фильтр промежуточной частоты (рис. 10.5).

Метод биений заключается в том, что колебания звуковой частоты образуются в результате воздействия на нелинейный элемент смесителя двух близких по частоте гармонических колебаний и . При этом частота может меняться в пределах от до , где – наибольшая частота рабочего диапазона. На выходе смесителя получают комбинационные частоты, в том числе и так называемую промежуточную частоту . Колебание промежуточной частоты выделяется фильтром промежуточной частоты.

Рисунок 10.5 – Структурная схема измерительного генератора на биениях

При разработке измерительных генераторов на биениях принимают меры, направленные на обеспечение высокой стабильности частоты первичных генераторов колебаний. Как правило, предусматривают возможность периодической калибровки частоты генератора. Коэффициент нелинейных искажений генерируемых колебаний обычно составляет десятые доли процента и в основном определяется качеством фильтра промежуточной частоты.

Метод электронного моделирования используют для получения гармонических колебаний инфранизкой частоты. Генератор инфранизких частот может быть построен по обобщенной структурной схеме (рис. 10.6) с электронным управлением частотой. Такие устройства принято называть функциональными генераторами.

Задающей генератор представляет собой электронную модель колебательного звена. Основным элементом электронной модели колебательного звена является интегратор, построенный на усилителе постоянного тока – операционном усилителе. Интегратор, как правило, представляет собой запоминающее звено. На рис. 10.6 а показана структурная схема электронной модели колебательного звена, включаемого в цепь положительной обратной связи автогенератора инфранизких частот. Электронная модель содержит два последовательно включенных интегратора и инвертор в виде усилителя. Усилительное и интегрирующие звенья функционального генератора представлены на рис. 10.6 б, в.

а)
б)	в)
Рисунок 10.6 – Структурные схемы колебательного звена: а – электронная модель; б – усилительная, в – интегрирующая

Дата добавления: 2014-11-08