Ti, двойного Т-образного несбалансированного моста и делителя напряжения, обеспечивающего необходимый ток смещения базы транзистора. Параллельно сопротивлению Ri включен конденсатор Си шунтирующий делитель по переменному току.

Настройка генератора сводится к единственной операции - подгонке сопротивления R2, с помощью которого регулируется форма напряжения генератора. Частота колебаний целиком определяется параметрами элементов двойного Т-образного моста. Амплитуда колебаний зависит от величины напряжения питания. Поэтому напряжение питания целесообразно стабилизировать, например кремниевым стабилитроном типа Д8П.

При желании изменить частоту генератора следует рассчитать новые значения емкостей конденсаторов С2, Q и С4, руководствуясь следующими формулами:

Сз =

С4 =

Здесь / - частота в герцах, а С и i? -значения емкостей и сопротивлений соответственно в фарадах и омах.

Изменение частоты генератора путем замены сопротивлений Rs, R4 и Rs нецелесообразно, так как при этом могут измениться условия согласования и режим работы транзистора.

АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

В различных областях техники часто приходится встречаться с необходимостью проведения спектрального анализа сигнала, основанного на математическом аппарате теорем Фурье. Из этих теорем следует, что всякий периодический сигнал сложной формы может быть представлен в виде геометрической суммы некоторого числа гармонических составляющих 1И постоянной составляющей. Такая операция называется спектральным разложением или спектральным анализом, а совокупность гармонических колебаний, имеющих различные частоты и амплитуды, - спектром, изображаемым в виде спектрограммы. Спектрограмма обычно строится в прямоугольной системе координат, где по горизонтальной оси откладываются частоты составляющих колебаний, а по вертикальной - их амплитуды. В большинстве случаев спектральный анализ может быть выполнен с помощью электрического анализатора спектра, не прибегая при этом к трудоемким вычислениям и обработке графиков.

В недалеком прошлом анализаторы спектра использовались исключительно для работ в научно-исследовательских лабораториях. Однако за последнее время появились и находят широкое применение в промышленности спектральные методы контроля работы механизмов, контроля износа деталей, методы акустической спектрометрии и т. п. По аналогии с электроэнцефалографией в биологии и медицине исследуются различные методы технической диагностики . Для этих целей исследуемые процессы (механические, акустические, теп-

ловые и пр.) с помощью датчиков преобразуются в электрический сигнал и расшифровываются анализатором спектра. В результате получают спектрограмму исследуемого процесса. Например, при сравнении спектра шума гребного винта корабля с образцовым спектром можно судить об износе лопастей, состоянии подшипников и режиме обтекания. По спектру шума работающих механизмов можно судить об их динамических характеристиках, обнаруживать неполадки и находить оптимальные условия эксплуатации.

Рис. 19. Внешний вид анализатора спектра.

Предлагаемый анализатор (рис. 19) предназначен для исследования спектра периодических сигналов в диапзоне частот 25 гц~ 2 600 гц как при ручном, так и при автоматическом анализе с записью на электромеханический осциллограф или самописец. Этот прибор, кроме того, можно использовать как микровольтметр с полосой пропускания 20-20 ООО гц, как усилитель того же диапазона частот или как избирательный усилитель с полосой пропускания около 4% от рабочей частоты в диапазоне 25-2 600 гц. Во всех случаях возможна работа прибора с IV, V и VIII типами вибраторов (шлейфов) магнитоэлектрического осциллографа МПО-2.

Прибор для измерения и гармонического анализа периодических сигналов имеет следующие основные технические данные: пределы измерений по напряжению 0-0,1 мв, 0-0,3 мв, 0-1 мв, 0-3 мв, 0-10 мв, 0-30 мв и О-100 мв; частотный диапазон 20 гц-20 кгц в режиме вольтметра и широкополосного усилителя и 25 гц-2,6 кгц в режиме анализатора; ширина полосы пропускания анализатора составляет не более 0,04 рабочей частоты; поддиапазоны анализатора 25-80 гц, 77-260 гц, 250-800 гц и 770-2 600 гц; входное сопротивление не менее 30 ком; средневыпрямленное значение шумов, приведенных к входу, не более 2 мкв при работе в режиме вольтметра и не более 0,2 мкв при работе в режиме анализатора; основная амплитудная погрешность в любом из режимов не превышает ±10%; частотная погрешность составляет не более 3%; коэффициент уси-

ления по отношению к выходным зажимам составляет 2 300 и может изменяться ступенями через 10 дб\ выходное сопротивление не более 400 ом; напряжение питания прибора 23-30 в; максимальный ток, потребляемый от источника питания напряжением 30 в, составляет 50 ма при работе с отключенным усилителем для магнитоэлектрического осциллографа и 90 ма при работе с усилителем; размеры прибора с крышкой 450X310x220 мм; вес прибора 12 кг.

Схема. В упрощенном виде анализатор спектра представляет собой избирательный вольтметр с достаточно узкой полосой пропускания, частота настройки которого может изменяться в широких

у/ио

Bb/xod /ш магии - тозлентрачесний осциллограф

-Выосод

14 2Я /9 zo

Рис. 20. Блок-схема анализатора спектра.

пределах. Блок-схема анализатора (рис. 20) состоит из следующих основных узлов: входного делителя Д, предварительного усилителя ПУ, основного усилителя ОУ, фильтра Ф, включаемого в цепь обратной связи, усилителя вольтметра VB и усилителя для магнитоэлектрического осциллографа УМО.

При работе прибора как анализатора спектра переключатель фильтра находится в положении Через делитель сигнал поступает на вход предварительного усилителя, в состав которого входит согласующий каскад. С выхода этого каскада переменное напряжение подается на фильтр, включенный в цепь параллельной отрицательной обратной связи основного усилителя. Далее сигнал поступает на вход основного усилителя, а с его выхода на входы усилителя вольтметра и усилителя для магнитоэлектрического осциллографа. Основной усилитель содержит согласующий каскад, с выхода которого сигнал поступает в цепь отрицательной обратной связи.

Фильтр обладает антирезонансной частотной характеристикой, и поэтому если частота сипнала совпадает с частотой настройки фильтра, то коэффициент передачи цепи обратной связи равен нулю. На других частотах напряжение с выхода основного усилителя поступает через фильтр на его вход в противофазе, уменьшая коэффициент усиления. В результате сам усилитель имеет частотную характеристику, аналогичную характеристике резонансного контура. Частота настройки фильтра плавно изменяется с помощью специаль-