Генераторы качающейся частоты и сигналов специальной формы

В измерительной технике часто используют генераторы гармонических сигналов, частоту которых автоматически изменяют (качают) в пределах заданной спектральной полосы.

К генераторам качающейся частоты (ГКЧ; устаревшее название «свип-генератор») относятся источники гармонических колебаний со специальным (линейным, логарифмическим и т.д.) законом автоматического изменения частоты в пределах заданной полосы качания. Полосу качания Δ ƒ определяют как разность конечной ƒ _к и начальной ƒ _н, частот, т.е. Δ ƒ =ƒ _к-ƒ _н. В зависимости от ее значения ГКЧ делят на узкополосные (Δ ƒ не более 1 % максимальной частоты рабочего диапазона или поддиапазона), широкополосные (Δ ƒ > 1 %) и комбинированные.

В достаточно широких пределах автоматическое качание частоты без коммутации элементов колебательной системы легко реализуют в низкочастотных генераторах на биениях. При этом в качестве перестраиваемого гетеродина может служить LC-генератор с электронным управлением частотой.

Структурная схема ГКЧ содержит источник модулирующего напряжения, задающий генератор, схему формирования частотных меток, выходной блок и цифровой индикатор уровня, фиксирующий выходное колебание. Основные параметры данных генераторов — частотные и амплитудные. К первым относят диапазон рабочих частот, полосу качания, длительность автоматического качания частоты и т.д. Ко вторым — уровень выходной мощности (напряжения) при работе на согласованную нагрузку, неравномерность этого уровня при перестройке частоты и пр. К генераторам качающейся частоты предъявляют достаточно жесткие требования по линейности модуляционной характеристики, постоянству выходного уровня мощности и значению побочной модуляции.

В радиотехнике известно несколько способов управления частотой высокочастотных LC-генераторов. Практическое применение находит способ перестройки частоты путем изменения величины барьерной емкости p-n - перехода полупроводникового диода — варикапа, который включают в цепь колебательного контура генератора. Модулирующее напряжение, воздействуя на р-п-переход диода, изменяет его емкость, а следовательно, и частоту генерируемых колебаний.