Отклонение зависимости fгкч(Up) от линейной приводит к искажению АЧХ, наблюдаемой на экране прибора. Существует несколько способов линеаризации зависимости fгкч(Up).

Первый способ. Напряжение с выхода ГКЧ (рис. 3.3) подают на один вход смесителя. На второй вход смесителя подают то же напряжение, прошедшее через линию задержки со временем задержки t_з, т.е. f_гкч(t- t_з). Напряжение с выхода смесителя подается на фильтр нижних частот (ФНЧ), выделяющий разностную частоту

F(t) = f_гкч(t) - f_гкч(t- t_з).

Рис. 3.3

Эта разностная частота будет иметь постоянное значение только в том случае, если частота ГКЧ будет меняться со временем по линейному закону. Далее разностная частота поступает на частотный детектор. Напряжение с выхода частотного детектора подается на частотно-зависимый элемент ГКЧ (например, варикап) и используется для коррекции частоты ГКЧ при отклонении зависимости f_гкч(t) от линейной.

Второй способ. Пилообразное напряжение с генератора развертки подают на диодный функциональный преобразователь, напряжение с выхода которого поступает на элемент, управляющий частотой ГКЧ. Закон изменения напряжения, формируемого диодным функциональным преобразователем, подбирают таким, чтобы f_гкч(t) менялась по линейному закону.

При измерении АЧХ четырехполюсников, кроме требования линейного изменения f_гкч(t), амплитуда выходного напряжения ГКЧ при изменении его частоты должна оставаться постоянной. Несоблюдение этого условия приводит к искажению формы АЧХ и к ошибкам при определении коэффициента передачи исследуемого устройства. В измерителях АЧХ постоянство амплитуды выходного напряжения достигается путем введения автоматической регулировки амплитуды (АРА). Функциональная схема стабилизации ГКЧ приведена на рис. 3.4.

Напряжение с выхода ГКЧ после детектирования подается на один из входов схемы сравнения. На другой вход поступает опорное напряжение U_оп. При изменении амплитуды выходного напряжения ГКЧ на выходе схемы сравнения возникает сигнал ошибки, который после усиления усилителем постоянного тока (УПТ) поступает на управляемый аттенюатор, включенный на выходе ГКЧ.

Рис. 3.4

Для устранения динамических погрешностей в измерителях АЧХ необходимо, чтобы скорость изменения частоты ГКЧ выбиралась в зависимости от постоянной времени исследуемого устройства. Динамические погрешности возникают в том случае, когда время пребывания частоты ГКЧ в полосе пропускания исследуемого устройства соизмеримо или меньше постоянной времени исследуемой цепи. В результате возникающих при этом переходных процессов происходят искажения формы АЧХ, проявляющиеся в уменьшении максимума резонансной кривой, смещении АЧХ по оси частот и уширении полосы пропускания. Эти эффекты увеличиваются при возрастании скорости изменения частоты ГКЧ. Параметр, характеризующий величину динамических искажений, определяется из формулы

,

где - скорость изменения частоты ГКЧ, Df – полоса пропускания исследуемого устройства.

Наиболее распространены два способа измерения АЧХ, позволяющие свести величину m, а следовательно, и динамические искажения, к минимуму. Первый способ состоит в том, что при наблюдении АЧХ на экране уменьшают частоту развертки либо полосу качания ГКЧ до тех пор, пока не прекратится увеличение максимума АЧХ и смещение по оси частот. Во втором способе используют напряжение треугольной формы для развертки и качания частоты. В этом случае частота ГКЧ будет вначале возрастать, а затем с той же скоростью уменьшаться, и на экране будут наблюдаться две зеркально расположенные АЧХ, смещенные друг относительно друга по оси частот. Изменяя частоту развертки или уменьшая полосу качания, добиваются совпадения двух АЧХ.

ЛЕКЦИЯ №17