6. Исследование генераторов измерительных сигналов

Цель работы

1. Изучить назначение, принципы построения и метрологические характеристики генераторов измерительных сигналов.

2. Освоить методы определения основных характеристик измерительных генераторов синусоидальной формы.

3. Получить практические навыки работы с генераторамиизмерительных сигналов.

Исследуемые приборы

Генератор измерительных сигналов низкочастотный Г3-109.

Генератор измерительных сигналов высокочастотный Г4-158.

Вспомогательные приборы и принадлежности

Электронно-счетный частотомер Ч3-33.

Цифровой вольтметр переменного тока В7-27А (или В7-16).

Измеритель нелинейных искажений С6-11.

Электронно-лучевой осциллограф С1-67.

Магазин сопротивлений.

Лабораторное задание

1. Проверить соответствие основных метрологических характеристик генератора сигналов низкочастотного Г3-109 нормируемым значениям:

• погрешности установки частоты;

• кратковременной нестабильности частоты;

• неравномерности амплитудно-частотной характеристики;

• коэффициента нелинейных искажений.

2. Оценить соответствие характеристик высокочастотного измерительного генератора Г4-158 нормируемым значениям:

• погрешности установки частоты;

• погрешности ослабления аттенюатора.

3. Освоить осциллографический метод измерения коэффициента амплитудной модуляции.

Подготовка к работе (домашнее задание)

Изучить теоретический материал по [1 или 2] и конспект лекций. Для самопроверки готовности к выполнению работы сформулировать ответы на следующие вопросы, которые могут быть заданы при допуске к работе и ее защите:

1. Назначение генераторов измерительных сигналов.

2. Классификация генераторов измерительных сигналов.

3. Основные метрологические характеристики генераторов измерительных сигналов синусоидальной формы.

4. Принципы построения и структурные схемы измерительных генераторов низких и высоких частот.

5. Факторы, вызывающие нестабильность частоты генераторов. Какое техническое решение используют для создания генераторов с высокой стабильностью частоты?

6. Какие узлы генератора в наибольшей степени влияют на неравномерность его амплитудно-частотной характеристики?

7. Напишите формулы, определяющие понятия коэффициента гармоник и коэффициента нелинейных искажений.

8. Структурная схема и принципы работы измерителя нелинейных искажений.

9. Какие узлы генератора оказывают основное влияние на нелинейные искажения выходного сигнала?

10. Каким образом устанавливают напряжение (уровень) сигнала на выходе генератора? Назначение аттенюатора.

11. Что такое коэффициент амплитудной модуляции. Каким образом его можно измерить?

Ознакомиться по [3, 4] с основными нормируемыми метрологическими характеристиками генераторов Г3-109 и Г4-158 и заполнить табл. 6.1.

Таблица 6.1

Основные метрологические характеристики исследуемых генераторов

Основные нормируемые характеристики	Г3-109	Г4-158
Диапазон (поддиапазоны) частот, Гц
Погрешность установки частоты, %
Кратковременная нестабильность частоты
Номинальная выходная мощность Вых1/Вых2, Вт		-
Номинальное выходное напряжение (опорный уровень), В
Погрешность установки опорного уровня выходного напряжения, (% или дБ)
Неравномерность АЧХ, дБ
Погрешность ослабления аттенюатора, дБ
Погрешность установки коэффициента амплитудной модуляции, %
Коэффициент гармоник, %
Выходное сопротивление, Ом

Указание.Генератор измерительных сигналов (ГИС) - прибор, предназначенный для формирования сигналов известной формы, параметры которых можно регулировать в определенных пределах и устанавливать с заданной точностью. Наиболее распространенными ГИС являются генераторы сигналов синусоидальной формы. При нормировании метрологических характеристик ГИС для каждого из регулируемых параметров выходного сигнала (например, частоты, выходного напряжения и т.п.) указывают диапазон (пределы) регулировки параметра, допустимые погрешности установки и нестабильность параметра. Кроме того, в перечне метрологических характеристик обязательно указывают допустимые искажения формы выходного сигнала (искажения синусоидального сигнала характеризуют коэффициентом гармоник) и выходное сопротивление генератора. Если выходное сопротивление ГИС можно изменять, то указывают пределы такой регулировки.