Поверка генератора высокой частоты

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО
ЗНАМЕНИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И
ИНФОРМАТИКИ»
_____________________________________________________________________________
Кафедра метрологии, стандартизации и измерений в инфокоммуникациях
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Тема: Поверка генератора высокой частоты
Выполнил:
студент группы БРР1501
Москва 2017
ЦЕЛИ РАБОТЫ:


1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Приобретение практических навыков работы с генератором высокочастотных
колебаний, селективным вольтметром и электронносчетным частотомером;
Изучение методов испытаний генератора ВЧ, предусмотренных ГОСТ 8.322-78, и
приобретение практических навыков поверки прибора.
ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
Измерение значений граничных частот поддиапазонов и определение запаса по
частоте на краях поддиапазонов.
Измерение основной погрешности установки частоты.
Измерение основной погрешности установки опорного напряжения генератора.
Измерение основной погрешности ослабления ступенчатого аттенюатора.
Измерение коэффициента гармоник несущей частоты генератора.
Измерение погрешности частоты внутреннего модулирующего генератора.
Определение пределов регулировки и основной погрешности.
Измерение зависимости выходного напряжения генератора от величины
сопротивления нагрузки.
ПЕРЕЧЕНЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ:







Измерительный генератор высокой частоты (ГВЧ);
Электронно-счетный частотомер (ЭСЧ);
Универсальный вольтметр;
Селективный вольтметр (СВ);
Электронно-лучевой осциллограф (ЭЛО);
Блок коммутации (БК).
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1.
Номер
поддиапазона
2.
Значение граничных частот,
МГц
Величина запаса по частоте
МГц
%
𝑓𝑚𝑖𝑛
𝑓𝑚𝑎𝑥
𝑓𝑚𝑖𝑛
𝑓𝑚𝑎𝑥
𝑓𝑚𝑖𝑛
𝑓𝑚𝑎𝑥
1
0,09
0,185
0,007
0,002
0,7
0,2
2
0,17
0,36
0,003
0,002
0,3
0,2
3
0,34
0,76
0,001
0,001
0,1
0,1
4
0,74
1,73
0
0
0
0
5
1,67
4,1
0,004
0,05
0,4
5
6
3,9
10,2
0,03
0,08
3
8
7
9,74
20,3
0,006
0,003
0,6
0,3
8
19,7
51
0,005
0,12
0,5
12
100
)
𝐹изм ∙ 𝑇сч
= ±5 ∙ 10−6 кГц
𝛿𝑓 = ± (𝛿кв +
𝛿кв
Номер
поддиапазона
Значение частот
𝑓ном , МГц
Значение частот
𝑓изм , МГц
′
𝑓ном
′′
𝑓ном
′′′
𝑓ном
I: Тсч = 0.1 с
0,1
0,14
0,18 0,099
7: Тсч = 0.001 с
10
14
20
′
𝑓изм
9,94
′′
𝑓изм
′′′
𝑓изм
𝛿𝑓′
𝛿𝑓′′
𝛿𝑓′′′
0,14
0,18
0,001
0
0
13,97
20
0,06
0,03
0
Изображение одного периода сигнала генератора:
3.
ЭЛО
ГВЧ
выход
Погрешность
установки частоты, %
вход
Но
мер
под
диап
азон
а
1
3
Установленное
значение частоты F,
МГц
Измеренное значение напряжения
В7-16А
Uизм, мВ
Вычисленные
погрешности
измерения
δоп, %
Δоп, дБ
SMVII
Uизм, дБ/мкВ
0,1
0,14
0,18
0,47
0,45
0,45
113
112
112
0,35
0,5
0,18
0,45
0,45
0,45
112
112
112
Uоп = 0.5 В
Погрешность установки опорного напряжения:
𝑈оп − 𝑈изм
𝛿оп (%) =
𝑈изм
4.
Установлен
ное
значение
выходного
напряжени
я, мкВ
Установленн
ое значения
ослабления
ступенчатого
аттенюатора,
дБ
Вычисленное значение
погрешности ступенчатого
аттенюатора
Измеренное значение
напряжения
В7-16А
SMV II
В7-16А
SMV II
𝑈изм, мВ
𝑈изм, дБ/мкВ
∆А, дБ
∆А, дБ
5*105
0
0,46
113
5*104
20
0,048
93
5*103
40
0,005
72,6
5*102
60
0,002
50,2
5*101
80
0,002
32,4
5
100
0,002
11,4
∆А= Ауст − Аизм
𝑈вых.уст.
∆А = 20 lg(
)
𝑈изм
Зависимость основной погрешности установки опорного напряжения:
5.
СВ
ГВЧ
вход
выход
Установленное
на ГВЧ
значение
частоты F,
МГц
Измеренные значения уровня гармоник
ГВЧ, дБ/мкВ
U1
U2
U3
U4
U5
0,1
112
77
71
66
61,8
1
112
72,2
68,8
64,2
61
Рассчитанные значения
затуханий нелинейности, дБ
КГ2
КГ3
КГ4
КГ5
Затухание нелинейности:
𝐾Г (дБ) = 𝑈оп − 𝑈изм
Зависимость 𝑲Г (дБ) от номера гармоники:
6. Вычисление относительной погрешности частоты модуляции:
𝐹уст − 𝐹изм
𝛿(%) =
𝐹уст
7.
ЭЛО
ГВЧ
вход
выход
Установленное
значение
частоты, МГц
Установленное значение
коэфф. амплит. модул.,
%
0.1
10
50
80
1
10
50
80
50
10
50
80
Глубина модуляции:
А−Б
𝑀(%) =
∙ 100
А+Б
Погрешности:
∆𝑀(%) = 𝑀ном − 𝑀изм
Наблюдаемые осциллограммы:
Измеренное
значение коэфф.
амплит. модул., %
Погрешность
установки значения
коэфф. амплит.
модул., %
8.
Rн, Ом
25
50
75
100
200
300
400
Uизм, В
0,234
0,4
0,476
0,545
0,68
0,754
0,789
Rн/Rг
δизм, %
δтеор, %
Относительная погрешность установки выходного напряжения при
несогласованной нагрузке:
5
Измеренные
погрешности
––
4
Допускаемые
погрешности
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
С1-75
––
––
SMVII
В7-16А
––
––
Ч3-44
Погрешности измерения по ТУ на
средства измерения
6
экспериментальная:
𝑈уст − 𝑈изм
𝛿изм (%) =
∙ 100
𝑈уст
теоретическая:
2𝑅н
𝛿теор (%) = (
− 1) ∙ 100
𝑅г + 𝑅н
2𝑈уст 𝑅н
𝑈вых =
,
𝑅г = 50 Ом,
𝑅г + 𝑅н
𝑈уст = 0.5𝑈оп = 0.25 В
9.
2
Погрешность
4 установки ослабление
аттенюатора
7
6
Погрешность
частоты
модулирующего
источника
Погрешность
установки
коэффициента
амплитудной
модуляции
0.1 МГЦ
1 МГц
50 МГц
1000 Гц
Во всем диапазоне частот
0.1…50
3
Коэффициента
гармоник (затухание
нелинейности)
0.1 МГЦ
1 МГц
50 МГц
Погрешность
установки опорного
напряжения
5
Три точки всех
поддиапазонов
Погрешность
установки частоты
Поверяемые отметки по
ГОСТ 8.322-78
3
2
Поверяемые
параметры генератора
Г4-102А
Заводской №
1
Экспериментально
полученные
параметры:
F U AM
1