Генератор сигналов низкочастотный прецизионный по своей схеме относится к устройствам с диапазонно-кварцевой стабилизацией частоты, т.е. сигналы всех выходных частот являются производными сигнала опорной частоты, стабилизированной кварцем.
Прибор выполнен по двухканальной схеме: первый канал обеспечивает получение диапазона частот выходного сигнала от 100Гц до 2 МГц, второй канал - от 0,001Гц до 99,999Гц.
Структурная схема генератора представлена на рис.2.1.
Структурная схема прибора содержит опорный (кварцевый) генератор, делитель частоты, датчик сетки частот, делитель частоты на 5, выходное устройство, блок формирования низкочастотного сигнала с выходным усилителем, регистр кода опорного напряжения, ЦАП1, ИОН, регистр кода ослабления, управляемый аттенюатор, формирователь прямоугольного сигнала с уровнями ТТЛ, блоки системы управления и блок питания.
Датчик сетки частот первого канала построен по методу дробно-кратного синтеза с одним кольцом фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и содержит плавный генератор, поглотитель импульса, делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД), фильтр нижних частот (ФНЧ), а также регистр частоты, накапливающий сумматор и цифро-аналоговый преобразователь.
Дробный коэффициент деления получается за счёт исключения (поглощения) части импульсов на входе ДПКД с помощью поглотителя импульса, управляемого от накапливающего сумматора. В общем случае последовательность импульсов на входе ДКПД распределена неравномерно, что приводит в спектре выходного сигнала значительного числа дискретных побочных составляющих. Для обеспечения равномерности входной импульсной последовательности ДПКД введена аналоговая компенсация с помощью цифро-аналогового преобразователя ЦАП1 и интегратора.
Код устанавливаемой частоты хранится в регистре частоты и обеспечивает на выходе плавного генератора сетку частот от 25000050 до 34999999,995Гц с шагом перестройки 0,005Гц.
Значение трёх старших десятичных разрядов частоты определяет коэффициент деления ДПКД N , равный 250-350, а значение остальных разрядов поступает в накапливающий сумматор (СН). С приходом тактового импульса от ДКПД накапливающий сумматор суммирует свое содержание с входным числом и вырабатывает новое число, которое преобразуется ЦАП1 в аналоговый сигнал (ток), поступающий на вход суммирующего устройства - интегратора. В момент, когда число в СН превышает его емкость, генерируется импульс переполнения, который поступает на поглотитель импульса, запрещающий прохождение очередного импульса плавного генератора ДПКД. Возникающая на входе ДПКД нерегулярность в выходной импульсной последовательности компенсируется при сложении аналоговых сигналов с выходов импульсно фазовый детектор (ИФД) и ЦАП1 в интеграторе.
Делитель частоты на 5 обеспечивает понижение частоты выходного сигнала плавного генератора в 5 раз так, что на гетеродинном входе смесителя диапазон частот входного сигнала оказывается равным 5000010 - 6999999,999ГЦ. Частота сигнального напряжения - 5МГц, поэтому диапазон частот выходного сигнала смесителя равен 10 - 1999999,999Гц.
Максимальный уровень выходного сигнала задается выходным усилителем, который вместе со смесителем охвачен системой автоматической регулировки уровня (АРУ), обеспечивающей стабилизацию и регулировку уровня выходного напряжения. Система стабилизации уровня включает в себя ФНЧ, усилитель, преобразователь переменного напряжения в постоянное, суммирующее устройство, регулируемый усилитель и полосовой фильтр. Система регулировки и стабилизации уровня обеспечивает «мелкую» сетку значений уровня выходного напряжения в пределах 6дБ с минимальной дискретностью 0,04 - 0,05%. Управляющим напряжением при этом является опорное напряжение с выхода ЦАП2. Код значения опорного напряжения хранится в регистре кода. Встроенный аттенюатор ослабляет выходное напряжение от 0 до 8000 раз с шагом 1:2, 1:4, 1:10, 1:100.
Таким образом, уровень выходного напряжения прибора на нагрузке 50Ом регулируется в пределах от 0,2 до 2500мВ с дискретностью, определяемой поддиапазоном выходного напряжения.
Блок формирования низкочастотного сигнала построен по методу прямого цифрового синтеза с постоянным числом ступеней аппроксимации (1000) на период и выбором значений синуса из памяти. При этом в качестве источника кода фазы используется счетчик импульсов, управляющий постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Выходные коды ПЗУ с помощью ЦАП3 преобразуются в аналоговое напряжение, которое после фильтрации ФНЧ поступает на выходной усилитель, обеспечивающий максимальный уровень выходного сигнала 2500мВ на нагрузке 50Ом. Источником входных импульсов счетчика являются тактовые импульсы, поступающие с выхода компаратора и поделенные на 10с помощью делителя частоты. При этом в регистр частоты записывается такое значение f , что частота тактовых импульсов оказывается в 10000 раз большей, чем частота, установленная на табло генератора. Перейти на страницу: 1 2
Советуем почитать:
Отопление здания Теплотехника – область науки, техники, занимающаяся вопросами получения и использования тепла. Одновременно с теплотехникой развивались системы отопления и вентиляции, предназначенные ...
Проектирование управляющей ИМС для импульсных источников питания по типу TDA16846 Целью дипломного проекта является проектирование управляющей ИМС для импульсных источников питания по типу TDA16846. Существует класс блоков электропитания, в которых напряжение сети ...
Аппаратно-технологическое обеспечение производства литературно-драматических радиовещательных программ Данный раздел моей работы должен описать процесс создания литературно-драматических радиовещательных программ. Под вышесказанным стоит понимать не только радио-спектакль, но и очень ...