СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
В зависимости от области радиоэлектроники, в которой специализируется радиолюбитель, состав измерительного комплекса может быть различным.
При настройке импульсной цифровой аппаратуры в состав комплекса могут входить: осциллограф с открытым входом; многоканальный коммутатор;, генератор импульсов с регулируемой скважностью и частотой повторения; цифровой частотомер с устройствами измерения длительности импульса, периода,, времени задержки между импульсами; устройство согласования уровней; формирователь задержанных импульсов; блок питания как для собственно комплекса, так и для налаживаемой аппаратуры.
При настройке звукотехнической аппаратуры в состав комплекса могут входить: осциллограф, мультиметр, генератор низкочастотных сигналов с малыми коэффициентом нелинейных искажений и амплитудной неравномерностью,, частотомер, среднеквадратический вольтметр, измеритель нелинейных искажений, взвешивающие фильтры со стандартными характеристиками А, В, С, испытатель транзисторов, блок питания.
При наладке радиоприемной и телевизионной аппаратуры в состав комплекса могут входить: осциллограф, мультиметр, генератор высокой частоты,, частотомер, генератор качающейся частоты, LC-метр, генератор тестов, испытатель транзисторов, блок питания.
Состав комплекса может определяться и другими факторами, например-наличием у радиолюбителя тех или иных уже готовых приборов.
Предлагаемый для повторения радиолюбителям комплекс предназначен: для измерения напряжений в цепях постоянного или переменного тока, частоты или периода повторения гармонических или импульсных сигналов, коэффициента нелинейных искажений. Он имеет также встроенный генератор низкой частоты.
В состав комплекса входят: цифровой частотомер-периодомер; АЦП с частотно-импульсным преобразованием для измерений постоянных напряжений; преобразователь переменного напряжения в постоянное (средневыпрямленное-значение); генератор низкой частоты с малыми коэффициентом нелинейных искажений и амплитудной неравномерностью; измеритель коэффициента нелинейных искажений; блок питания.
Для отображения численного значения всех измеряемых параметров используется восьмиразрядный цифровой дисплей. Частота и выходное напряжение генератора также устанавливаются с помощью» дисплейного индикатора.
Комплекс имеет следующие технические характеристики:
Цифровой частотомер
Диапазон измеряемых частот . до 10 МГц
Диапазон измеряемых длительностей 1 мкс — 99 с
Максимальная чувствительность входного формирователя 100 мВ
Время измерения при измерении частоты 0,1 с; 1 с
Время индикации показаний в автоматическом режиме 0,5 — 3 с
Аналоговый преобразователь
Константа преобразования 10 кГц/В
Основной предел 2 В
Диапазон измеряемых напряжений
постоянных (на пределах 0,2; 2; 20; 200; 2000 В) — 1000-+1000
В переменных напряжений (на пределах 0,2; 2; 20; 200; 2000 В) 0 — 1000 В
Нелинейность преобразования на основном пределе:
при измерении постоянных напряжений 0,05%
при измерении переменных напряжений 0,5%
в диапазоне частот 20 Гц — 200 кГц
Погрешность входного аттенюатора 0,5%
Перегрузочная способность при сохранении погрешности 20%
Рекомендуемое время измерения 0,1 с
Цена младшего разряда на пределе 0,2 В 0,1 мВ Входное активное сопротивление преобразователя при измерении постоянных и, переменных напряжений на пределах:
0,2; 2 В >100 МОм :
на остальных 10 МОм
Входная емкость преобразователя <50 пФ
Генератор низкой частоты
Диапазон генерируемых в четырех поддиапазонах частот 20 Гц — 200 кГц
Коэффициент гармонических искажений синусоидального сигнала на нагрузке 0,2 кОм при выходном напряжении 2 В в диапазоне частот:
100 Гц — 50 кГц <0,03%
в остальной области <0,15%
Максимальное выходное напряжение на нагрузке 0,2 кОм 2 В
Неравномерность АЧХ во всем диапазоне частот <0,4 дБ
Ступени ослабления выходного сигнала — 20, — 40 дБ
Измеритель нелинейных искажений
Диапазон входных напряжений 0,3 — 30 В
Частотный диапазон 20 Гц — 20 кГц
Поддиапазоны измерения коэффициента нелинейных искажений 10; 100%
Погрешность измерения <30%
Габаритные размеры комплекса 240X340X65 мм
Потребляемая комплексом от сети 220 В мощность 10 В-А
Структурная схема измерительного комплекса изображена на рис. 50. Рассмотрим работу комплекса в различных режимах.
При измерении частоты внешнего источника сигнал подается на гнездо «Вход 3». Через контакты переключателя S9.1 (здесь и далее обозначение переключателей соответствует общей принципиальной схеме) сигнал поступает на входной формирователь частотомера 1, который преобразует входной сигнал в нормализованные по амплитуде и длительности фронтов импульсы. Эти импульсы через контакты переключателей S11.1, S10 и S8.3 подаются- на вход 2 хро-низатора 2 (вход временного селектора). На вход 1 хронизатора через контакты S8.2 поступают эталонные импульсы интервала, измерения с узла эталонных интервалов и меток 3. С помощью контактов переключателя S7.2 выбирают интервал измерения 0,1 либо 1,0 с. С временного селектора хронизатора пачка импульсов поступает на вход счетных декад отсчетного устройства 4. С хронизатора на отсчетйое устройство поступают также импульсы сброса и переписи, а с узла управления запятой и гашения избыточных разрядов 9 сигналы управления. С помощью переключателя S10 на. вход 2 хронизатора в режиме «Контроль» подаются импульсы с частотой 1 МГц.
При измерении периода на вход 1 хронизатора через контакты S8.2 подаются импульсы с входного формирователя, а на вход 2 — эталонные метки с периодом 1 мкс.
На вход формирователя через S9.1 можно подать сигнал с выхода собственного генератора низкой частоты 12 для установки его частоты.
При измерении напряжения постоянного или переменного токов входной сигнал подается на гнездо «Вход 1» (при входном напряжении до 2 В) или на гнездо «Вход 2» (при входном напряжении до 1000 В). Переключателями SI — 55 входного аттенюатора 5 выбирают необходимый поддиапазон измерения. С аттенюатора через контакты переключателя S9.2 сигнал поступает либо сразу на вход масштабного усилителя 7 через переключатель S6 (при измерении постоянных напряжений), либо предварительно на вход преобразователя средневыпрямленного напряжения 6, а уже с его выхода — на вход масштабного усилителя.
С выхода масштабного усилителя сигнал поступает на АЦП частотно-импульсного преобразования 8, а также на вход индикатора перегрузки 10. С выхода АЦП импульсы с частотой, пропорциональной входному напряжению,, через контакты S11.1 поступают на вход 2 хронизатора. Переключатель S8 в режиме измерения напряжений должен находиться в положения «f». Выходное, напряжение собственного генератора 12 можно подать на вход преобразователя средневыпрямленного значения с помощью переключателя S9.2. При измерении напряжений, а также коэффициента нелинейных искажений избыточные разряды цифрового дисплея гасятся.
Рис. 50. Структурная схема цифрового измерительного комплекса
В режиме измерения коэффициента нелинейных искажений сигнал подается на «Вход 4». С выхода измерителя коэффициента нелинейных искажений 11 напряжение, пропорциональное коэффициенту, через контакты переключателя S13 подается на входной аттенюатор вольтметра 5 и измеряется.
Блок питания 13 обеспечивает все узлы комплекса необходимыми питающими напряжениями. ,
