Záznejové generátory a Vobléry


       Doposiaľ sme hovorili o nízkofrekvenčných a vysokofrekvenčných generátoroch, u ktorých boli zdrojom striedavého signálu oscilátory riadené buď RC členom, buď LC členom alebo kryštálom. Všetky tieto generátory majú jednu spoločnú nedobrú vlastnosť a to relatívne malú preladiteľnosť. Laboratórne generátory s RC oscilátormi, napr. s Wienovým článkom by mohli byť preladiteľné v pomere až 1:100, ale z hľadiska minimálneho skreslenia signálu, dobrej amplitúdovej a frekvenčnej stability sa v praxi nepoužíva pomer preladenia viac ako 1:10. Generátory s LC oscilátormi sú preladiteľné v závislosti od použitého LC oscilátora v pomere 1:1,6 (Hartleyov oscilátor) až 1:2,8 (Vackařov oscilátor.) Generátory využívajúce oscilátory riadené kryštálom sú v podstate nepreladiteľné, nie sú na to určené (max. niekoľko 100 Hz.)


Záznejové generátory

       Pre potreby laboratórnych generátorov preladiteľných cez niekoľko dekád, napr. od 10 kHz po stovky MHz až jednotky GHz, sa v praxi používajú generátory založené na záznejovom princípe. Takéto generátory nazývame "Záznejové generátory". Jednoduchá bloková schéma záznejového generátora je na nasledujúcom obrázku.

       Pri týchto generátoroch sa využíva princíp superheterodynu, teda princíp zmiešavania dvoch rôznych frekvencií. Pre dosiahnutie čo najmenšieho skreslenia výstupného signálu by malo platiť, že frekvencia f1 by mala byť vždy nižšia ako frekvencia f2. Oscilátor f1 je kryštálom riadený z dôvodu čo najväčšej frekvenčnej stability signálu f1. Oscilátor f2 je preladiteľný, realizovaný ako LC oscilátor. Vysokofrekvenčné zosilňovače 1 a 2 slúžia na zosilnenie signálov z oboch oscilátorov na potrebnú amplitúdu pre zmiešavač a zároveň zabraňujú ovplyvňovanie oscilátorov produktmi zmiešavania v zmiešavači. Ako z obrázku vidno, na výstupe zmiešavača dostávame okrem základných frekvencií f1 a f2 aj zmes rôznych kombinačných zložiek týchto dvoch frekvencií. Pretože nás zaujíma len rozdielová zložka týchto dvoch základných frekvencií, za zmiešavač je zaradený dolnopriepustný filter DP, na výstupe ktorého dostávame len požadovanú rozdielovú zložku zmiešavania. Tento signál je následne zosilnený na požadovanú maximálnu amplitúdu vo vysokofrekvenčnom zosilňovači 3. Za tento zosilňovač je zaradený atenuátor, ktorým si nastavujeme výstupnú amplitúdu generátora na požadovanú úroveň.

       Tieto generátory sa dajú použiť tak v oblasti nízkofrekvenčnej ako aj vysokofrekvenčnej, v praxi sa však skoro výlučne používajú pre potreby vysokofrekvenčnej techniky. V oblasti nízkofrekvenčnej je problém s frekvenčnou stabilitou generovaného výstupného signálu.



Vobléry

       Záznejové generátory majú praktické využitie nie len ako samostatné generátory, ale v spojení so zobrazovacou jednotkou (jednoduchý osciloskop) tvoria základ elektronických meracích prístrojov nazývaných "Voblér". Tieto prístroje slúžia na vykresľovanie amplitúdovo-frekvenčných charakteristík rôznych frekvenčne závislých elektronických zariadení a obvodov na ploche obrazovky zobrazovacej časti Vobléra. Jednoduchá bloková schéma Vobléra je na nasledujúcom obrázku.

       Ako z obrázku vidno, celá generátorová časť je tvorená záznejovým generátorom. Ladenie tohto generátora je prepojené s časovou základňou zobrazovacej časti Vobléra. Platí, čím vyššia amplitúda napätia píly ČZ, tým vyššia frekvencia záznejového generátora. Priebeh výstupného signálu je na obrázku a) nižšie. Výstup tejto časti Vobléra sa pripája na vstup meraného obvodu (MO). Výstup MO sa pripája na vstup zobrazovacej časti Vobléra. Priebeh signálu na výstupe MO je na obr. b). Vstup zobrazovacej časti tvorí špičkový detektor (tvorený v najjednoduchšom prípade kondenzátorom C a diódou D.) Pomocou tohto obvodu usmerníme striedavý signál na výstupe meraného obvodu. Na jeho výstupe je prítomná už aj jednosmerná zložka kopírujúca amplitúdy kladných striedavých zložiek usmerneného signálu - obr. c). Tejto jednosmernej zložke hovoríme "obálka" AF charakteristiky MO. Pomocou dolnopriepustného filtra DP odstránime všetky striedavé zložky signálu z detektora. Týmto dostávame iba jednosmernú zložku, obálku AF charakteristiky MO. Pomocou píly z ČZ je obálka rozprestretá na tienidle obrazovky. Situácia je znázornená na obr. d).


a)

Signál s premenlivou frekvenciou na výstupe záznejového generátora rozmietaného pílou z ČZ

b)

Signál s premenlivou frekvenciou a amplitúdou za MO na vstupe detektora


c)

Signál na výstupe detektora so zložkami striedavého signálu, ale aj s jednosmernou zložkou - "obálkou"

d)

Výsledný priebeh obálky AF charakteristiky MO na obrazovke a súvislosť s generovaním píly ČZ


       Použitie týchto elektronických meracích prístrojov je veľmi užitočné. V nf technike umožňujú veľmi ľahko overiť a nastaviť prenosové vlastnosti akustických zosilňovačov alebo korekčných zosilňovačov, vo vf technike zasa prenosové vlastnosti kanálových vstupných dielov, rôznych odlaďovacích filtrov, ale tiež úzko alebo širokopásmových vf zosilňovačov.





!!!   Použitie obsahu stránok alebo ich častí na "kvaziautorské" a komerčné účely je v rozpore s autorskými právami a je možné len so súhlasom autora   !!!

Spracoval :  Ing. Alexander Žatkovič
Prípadné pripomienky alebo otázky zasielajte na adresu