ношению к некоторому уровню (максимальному выходному напряжению) на определенной частоте (1 кГц). Неравномерность может задаваться в децибелах (обычно ±0,5 дБ) и может быть неодинаковой для сигналов различной формы.

Калиброванные аттенюаторы. Лабораторные генераторы имеют аттенюаторы, позволяющие изменять уровень выходного сигнала ступенями. Ступени обычно калибруются в децибелах, причем 20 дБ соответствуют изменению уровня напряжения 10: 1. При этом максимальный уровень выхода принимается за 0 дБ. Обычно ошибки ступени 20 дБ по отношению к 80 дБ не превышают 5 %. Многофункциональные генераторы имеют калиброванную регулировку выхода, позволяющую плавно изменять амплитуду выходного сигнала в определенном диапазоне.

Форма прямоугольных импульсов. Обычно оговариваются времена нарастания и спада импульса, в течение которых напряжение импульса нарастает от 10 до 90% (или падает от 90 до 10%) амплитудного значения, а также «полные искажения» - процентное отклонение от идеальной формы за счет выбросов, «звона», спада и т. п. Времена нарастания и спада (времена установления) в зависимости от качества генератора могут составлять несколько наносекунд - 0,1 мкс. Полные искажения составляют от 1 до 10 % амплитудного значения напряжения импульса.

1.2.4. ПРИМЕНЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ СИГНАЛОВ СЛОЖНОЕ! ФОРМЫ

Прохождение сигнала. В процедуре отыскания неисправностей видное место занимает измерение уровня сигнала или наблюдение сигнала с помощью осциллографа в определенных точках его прохождения через исследуемое устройство. Для примера можно проследить прохождение сигнала через многокаскадный усилитель, начиная с первого каскада. Если на входе какого-либо каскада сигнал нормальный, а на выходе отсутствует или форма его искажена, то каскад неисправен. На рис.

Г"

Нет сигнала

/ёнератсд сигналов

Нет сигнала

Испытываемая система

Рис. 1.13. Прохождение сигнала через трехкаскадное устройство. Второй каскад неисправен

1 13 показан трехкаскадный усилитель, в котором второй каскад неисправен.

Генераторы могут быть использованы в качестве источников входных сигналов для проверки устройств в целом. При этом нужно быть уверенным в том, что на вход подается сигнал заданной формы и частоты. Это помогает отыскать неисправности путем сравнения сигналов в разных точках схемы и определить место возникновения искажений сигнала или ненормальных амплитудных соотношений. Это особенно удобно, если воспроизводимый устройством сигнал имеет сложную форму (речь, музыка) переменного частотного и амплитудного состава.

Генераторы заменяют воспроизводимый сигнал, например, от микрофона; их можно подключать к любой заданной точке схемы, например к входу усилителя мощности; между выходом генератора и точкой схемы, к которой он подключается, всегда должен быть включен конденсатор. Выход генератора представляет собой короткозамкнутую по постоянному току цепь, и пробой изоляции этого конденсатора может серьезно повредить или вывести из строя испытываемый участок схемы. Устанавливать уровень выходного сигнала генератора следует так, чтобы обеспечить необходимое напряжение в испытываемой точке схемы (на разделительном конденсаторе может падать переменное напряжение соответствующей частоты); показания отсчетных шкал генератора могут не соответствовать истинному напряжению в точке подключения (после конденсатора).

Измерение частотных характеристик. Частотная характеристика схемы (или устройства) - зависимость выходного сигнала от частоты на входе (при постоянной амплитуде входного сигнала). Во многих случаях существенным является изменение фазового сдвига между выходным и входным напряжением при изменении частоты. Частотные характеристики обычно графически изображаются в виде зависимостей уровня сигнала (или фазы) на выходе от частоты; при этом, как правило, используется логарифмический масштаб по обеим осям координат. Удобно использовать бумагу с логарифмическим масштабом по обеим осям, поскольку значения по оси ординат откладываются в децибелах, а по оси абсцисс необходимо отложить широкий диапазон значений частот (что просто неудобно при использовании линейного масштаба)

Генератор сигналов представляет собой идеальный инструмент для снятия частотных характеристик, так как частота генерируемых сигналов изменяется в широких пределах при сохранении постоянства амплитуды сигнала. Коэффициент усиления испытываемой схемы определяется отношением амплитуды сигнала иа выходе 1/ВЬ11 к амплитуде сигнала на входе t/BX; К= е7ВЬщ/е7вх, где ивых и UBk отсчитываются в среднеквадратичных или амплитудных значениях. В децибелах

Определить коэффициент усиления на различных частотах можно, изменяя частоту входного сигнала (при постоянной амплитуде UBX), измеряя выходное напряжение £/ВЫх и вычисляя соответствующее отношение.

Для получения очень точных данных входное напряжение следует измерять каждый раз при установке нового значения частоты, поскольку, как указывалось выше, амплитуда выходного сигнала генератора при изменении частоты может в определенных пределах изменяться.

При снятии частотной характеристики следует контролировать с помощью осциллографа форму выходного н входного сигнала. Если на какой-либо частоте сигнал оказывается искаженным, например ограниченным, выходное напряжение генератора следует уменьшить. Если сигнал чрезмерно мал (сравним с уровнем шумов), выходное напряжение генератора надо увеличить. В обоих случаях при расчете коэффициента усиления надо учитывать изменения уровня сигнала. В описании частотной характеристики большое значение имеют верхняя и нижняя граничные частоты - частоты, на которых коэффициент усиления уменьшается до 0,707/Сср, где КсР - коэффициент усиления в области средних частот (рис. 1.14,о). На граничных частотах коэффициент уси-

0,707Kcf

\Полоса пропусканияЛ"мокс

Г*-*\ Ц707КШ№

Частота а)

ft fofz Частота В)

Рис. 1.14. Типичные частотные характеристики: широкополосного усилителя; б - полосового фильтра

ления на 3 дБ ниже, чем на средних. Полоса пропускания устройства определяется как разность значений верхней и нижней граничной частот

M = h~h-(1.24)

Для резонансного усилителя или полосового фильтра (рис. 1.14,6) важна величина

где /0 - «центральная» частота, на которой коэффициент усиления максимален. В устройствах с высокими значениями К {К>10) центральная частота находится примерно посередине между граничными частотами.