Х1-49 — прибор для исследования АЧХ

Прибор Х1-49 предназначен для исследования амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) узкополосных и широкополосных уст­ройств в линейном и в логарифмическом режиах с воспроизведением АЧХ на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

Прибор Х1-49 удовлетворяет требованиям РОСТ 17023-74 и соответст­вует 2-му классу точности по амплитудным и частотным характерис­тикам.

Прибор Х1-49 может применяться в лабораторных и цеховых усло­виях, а также в ремонтных и поверочных органах.

Условия эксплуатации не долины выходить за пределы следующих величин:

-температура окружающей среды от 278 до 313 К (от 5 до 40 °С);

-относительная влажность воздуха 95 % при температуре 303 К (30 °С);

 -атмосферное давление (100±4) кПа, (750±30) мм рт. ст.

Продельные условия в нерабочем состоянии:

-минимальная температура окружающей среды 223 К (-50 °С);

-максимальная температуря окружающей среды 333 К (60 °С);

-атмосферное давление 61,3 кПа (460 мм рт. от.).

Диапазон рабочих частот приборе 0,1-150 МГц перекрыва­ется тремя поддиапазонами:

           I поддиапазон    0,1-1,5 МГц;

          II поддиапазон    1-15 МГц;

         III поддиапазон    10-150 МГц.

В приборе Х1-49 вырабатывается собственные частотные метки:

          I поддиапазон - через 0,01; 0,1; 1 МГц и комбинированные (0,01+0,1); (0,1+1) МГц;

          II и III поддиапазоны - через 0,1; 1; 10 МГц и комбинированные (0,1+1); (1+10) МГц.

Амплитуда одиночных меток не менее 4 мм, комбинированных - не менее 6 им.

В приборе Х1-49 предусмотрен режим стоп-метки. Погрешность измерения частоты в герцах с помощью стоп-метки Δ_С не превышает величины, определенное по формуле

                        Δ_С=Δ1+ 0,05 Δf ,

Где Δ1 - погрешность внешнего электронно-счетного частотомера, Гц

       0,05 Δf - погрешность, обусловленная разрешающей способности ЭЛТ, Гц.

Погрешность измерения частоты на экране ЭЛТ прибора с помощью частотных меток в герцах не превышает

                     ±(3*10^-4 + 0,05 Δf ),

Где f - намеряемая частота, Гц;

      Δf - установленная полоса качания, Гц.

В приборе Х1-49 предусмотрен режим получения частотной метки от внешнего генератора, амплитуда которой во всем диапазоне не менее 4 мм при напряжении внешнего генератора не более 0,1 В.

Погрешность измерения частоты в герцах с помощью внешней метки (Δ_В) не превышает величины, определяемой по формуле

                     Δ_В = Δr + 0,05 Δf        ,

Где Δr - погрешность установки частоты внешнего генератора, Гц.

Полоса качания частоты прибора плавно изменяется в пределах:

          максимальная - полный поддиапазон;

          минимальная - в I поддиапазоне не более 2 кГц;

                                   во II поддиапазоне не более 20 кГц;

                                   в III поддиапазоне не более 200 кГц.

Кратковременная нестабильность частоты за 10 мин в нормальных условиях не превышает 1*10^-3f_max , где f_max - максимальная частота поддиапазона, Гц.

Ширина спектра вблизи несущей на уровне минус 10 дБ не превышает 0,2Δ f_min, где Δ f_min - минимальная полоса кача­ния, Гц.

Длительности периодов автоматического качения частоты 0,08; 1; 10 с а разового качания с ручным напуском для периода 40 с отличается от номинальных не болев чем на 20 %.

В приборе Х1-49 предусмотрена возможность ручного качания частоты, при этом несовпадение длин автоматической и ручной раз­вертки не превышает 10 %.

Отклонение частотного масштаба от линейного закона не экране ЭЛТ в каждом поддиапазоне не превышает 5 %.

Величина выходного напряжения генератора качающейся частоты (ГКЧ) при работе на согласованную нагрузку 50 Ом не менее 0,5 В.

Неравномерность уровня выходного напряжения ГКЧ при работе на согласованную нагрузку 50 Ом в максимальной полосе качания не превышает ±1 дБ.

Предел регулировки выходного напряжения ГКЧ и входного напряжения преобразователя селективного от 0 до 70 дБ ступенями через 1 и 10 дБ. Погрешность ослабления выходного напряжения не превышает ±0,55 до 3 дБ; +0,9 до 10 дБ; +1,9 до 30 дБ; +2,9 до 50 дБ; ±3,9 до 70 дБ.

Погрешность измерения относительной амплитуды согласо­ванных четырехполюсников (при К_стU≤1,3) и децибелах при макси­мальной полосе качания на экране прибора в линейном масштабе на превышает ±(0,4+0,1 А), где А - относительная амплитуда в измеряемой точке, дБ, но не более 14 дБ;

- в логарифмическом масштабе не более ±2,5 дБ в динамическом диапазоне от 0 до 70 дБ на частотах от 0,5 до 150 МГц и от 0 до 50 дБ на частотах ниже 0,5 МГц.

Неравномерность собственной АЧХ в максимальной полосе качания в линейном масштабе не превышает ±0,4 дБ до частоты 30 МГц и +0,5 дБ свыше 30 МГц, в логарифмическом масштабе ±1,5 дБ до час­тоты 30 МГц и ±2,0 дБ - свыше 30 МГц,

Чувствительность по каналу вертикального отклонения (КБО) не менее 3 мм/мВ.

Коэффициент стоячей волны по напряжению (K_стU) выхода ГКЧ на частотах свыше 30 МГц не превышает:

а)      1,2 - при ослаблении аттенюатора не менее 10 дБ; 

б)      2,0 - при нулевом ослаблении аттенюатора.

K_стU входа преобразователя селективного в диапазоне частот от 20 до 150 МГц на превышает:

а)      1,2 - при ослаблении аттенюатора не более 6 дБ;

б)      2,0 - при нулевом ослаблении аттенюатора.

Выходное сопротивление ГКЧ на частотах до 30 МГц не превышает (50±10) Ом.

Уровень паразитных колебаний на выходе ГКЧ ниже минус 25 дБ.

Параметры импульса запуска внесшего частотомера для измерения частоты ГКЧ при сопротивлении нагрузки не менее 1 кОм и емкости нагрузки не более 50 пФ следующие:

-полярность - отрицательная;

-длительность на уровне 0,5 - не менее 5 мкс;

-длительность переднего фронта - не более 2 мкс;

-амплитуда - от 10 до 20 В.

Чувствительность по КВО с высокоомной детекторной го­ловкой не менее 0,3 мм/мВ.

Входное сопротивление КВО без детекторной головни не менее 100 кОм.

Входное сопротивление КВО с высокоомной детекторной головкой на частоте 100 МГц не менее 5 кОм и емкость не более 3 пФ.        

Входное сопротивление " →O ИН" преобразователя селективно­го с пробником на частоте 10 МГц не менее 50 кОм и емкость не бо­лее 10 пФ.

Размеры рабочей части экране ЭЛТ 90x90 мм.

Толщина сфокусированной линии не более 1 мм.

Прибор Х1-49 имеет выход на двухкоординатный самописец и вход для внешнего управления частотой.

Параметры напряжений:

          с выхода X - пилообразное напряжение положительной полярнос­ти с амплитудой не менее 5 В;

          с выходе У - постоянное напряжение с пределами изменения не менее чем от плюс 5 до минус 5 В,

Пределы изменения управляющего напряжения не более чем от 0 до минус 10 В.

Электрическая изоляция цепи сетевого питания относи­тельно корпуса прибора выдерживает без пробоя переменное испыта­тельное напряжение 1500 В в нормальных условиях.

Сопротивление изоляции указанной цепи прибора относительно корпуса не менее 20 МОм.

Прибор Х1-49 обеспечивает свои технические характеристики в пределах норм после времени самопрогрева, равного 15 мин.

Прибор сохраняет свои технические характеристики в пределах норм при питании его от сети переменного тока напряжени­ем (220±22) Б, частотой (50±0,5) Гц с содержанием гармоник до 5 %.

Мощность, потребляемая прибором от сети при номиналь­ном напряжении, не превышает 160 ВА.

Прибор Х1-49 допускает непрерывную работу в рабочих условиях в течение 8 ч при сохранении своих технических характеристик в пределах норм. При этом обеспечивается нормальные режимы ЭВП, ППП и элементов в пределах установленных норм.

Прибор Х1-49 сохраняет свои технические характеристики в пределах норм после замены в нем ЭЛТ 16Л04В.

Напряжение индустриальных радиопомех не превышает следующих величин в диапазонах частот:

          от 0,15 до 0,5 МГц - 80 дБ;

          выше 0,5 до 2,5 МГц - 74 дБ;

          выше 2,5 до 30 МГц - 66 дБ.

Напряженность поля индустриальных радиопомех в диапазоне частот от 30 до 150 МГц не превышает 46 дБ,

Нормальные условия эксплуатации приборов следующие:

           температура окружающей среды (293±5) К, (20±5) °С;

           относительная влажность воздуха (65+15) %;

           атмосферное давление (100±4) кПа, (750±30) мм рт. ст.;

           напряжение сети (220±4,4) В, частота 50 Гц.

Габаритные размеры, не более:

-прибора для исследования амплитудно-частотных характеристик (прибора ИАЧХ) 490x482x175 мм;

-преобразователя селективного 490x475x135 мм;

-прибора ИАЧХ в укладочном ящике 580x557x269 мм;

-преобразователя селективного в укладочном ящике 580x557x229 мм;

-укладочного ящика (ЗИП) 350x248x127 мм;

-прибора ИАЧХ с ЗИП в транспортной таре 808x756x428 мм;

-преобразователя селективного в транспортной таре 808x756x428 мм.

Масса, не более:

-прибора ИAЧX 25 кг;

-преобразователя селективного 15 кг;

-ящика укладочного (с ЗИП) 7 кг;

-прибора ИAЧX с ЗИП в транспортной таре 75 кг;

-преобразователя селективного в транспортной таре 60 кг.

Прибор Х1-49 состоит из прибора для исследования амплитудно-частотных характеристик ИАЧХ (X1-49), внешних СВЧ узлов и преобразователя селективного, который предназначен для обеспечения возможности измерения АЧХ четырехполюсников с большими начальными ослаблениями и в большом динамическом диапазоне входных сигналов, а тек же для исключения погрешностей АЧХ, обусловленных относительно большим уровнем гармонических составляющих в сигнале ГКЧ. Преобразователь селективный выполнен по принципу гетеродинного, преобразования частоты сигнала, поступающего с выхода исследуемого четырехполюсника. Выходной сигнал с преобразователя селективного в виде продетектированного напряжения в логарифмической масштабе подается на вход индикаторной части прибора Х1-49.

Прибор Х1-49 можно использовать для исследования амплитудно-частотных характеристик без преобразователя селективного.

Принцип действия. Прибор выполнен по блочному варианту и состоит из генераторной части, включающий в себя пре­образователь частоты, генератор пилообразного напряжения (ГПН), узел частотных меток, аттенюатор ступенчатый, и индикаторной части - осциллографического блока в усилителя постоянного тока (УПТ).

Принцип исследования амплитудно-частотных характеристик прибором ИАЧХ основан на том, что на вход исследуемого четырех­полюсника подается напряжение с генератора со стабильной ампли­тудой и периодически изменяющейся частотой, а огибающая высоко­частотного сигнала, полученная с помощью детекторной головки (согласованной либо высокоомной) на выходя четырехполюсника, воспроизводится на экране индикатора в виде АЧХ исследуемого че­тырехполюсника. Синхронность перестройки частоты генератора (пре­образователя частоты) и развертке индикатора достигается тем, что развертка электронного луча по горизонтали ЭЛТ осуществляется с помощью  пилообразного напряжения, которое одновременно использу­ется в качестве модулирующего напряжения в преобразователе час­тоты.

Для анализа частотных параметров исследуемого четырехполюс­ника попользуется частотные метки, вырабатываемые узлом частотных меток, которые включают в себя генератор частотах меток, смеси­тель частотных меток и формирователь частотных меток. В индика­торной части прибора сигнал, снимаемый с детекторной головки, усиливается и обеспечивается визуальное наблюдение АЧХ на экране ЭЛТ осциллографического блока.

При исследовании четырехполюсников с волновым сопротивлением 75 Ом в измерительную схему прибора включаются аттенюаторы-переходы 50/75 и 75/50 Ом.

Диапазон рабочих частот прибора 0,1-150 МГц формируется в преобразователе частоты смешиванием сигнала генератора фиксированной частоты (ГФЧ) 350 МГц с сигналом генератора перестраива­емой частоты (ГПЧ) 350,1 - 500 МГц. Сигнал разностной частоты отфильтровывается фильтром нижних частот, усиливается и поступает на аттенюатор ступенчатый.

Постоянство уровня выходного сигнала, вырабатываемого преобразователем частоты, поддерживается системой автоматической регу­лировки мощности (АРМ), состоящей из детектора АРМ, усилителя АРМ и элемента управления усилителя сигнала ГФЧ с регулируемым коэф­фициентом передачи.

Для уменьшения нестабильности частоты генерируемого сигнала, улучшения его спектрального состава, а также для улучшения линейности перестройки частоты в широком диапазоне, преобразователь частоты линеаризован с помощью петли обратной связи по частоте. Часть выходного сигнала с усилителя поступает на формирователь импульсов и затем на делители частоты на 10 в на 100 (для второго и третьего поддиапазонов частот соответственно). С делителей час­тоты либо непосредственно с выхода формирователя импульсов, при работе в первом поддиапазоне частот, сигнал поступает на преобра­зователь частота-напряжение, выходное напряжение с которого с вы­сокой точностью прямопропорционально частоте входного сигнала. Сигнал ошибки, пропорциональной разности напряжения, поступающих с ГПН и преобразователя частота-напряжение, усиливается и подает­ся на управляющий вход ГПЧ 350, 1-500 МГц. Под воздействием сиг­нала ошибки частота ГПЧ изменяется до тех пор, пока сигнал ошиб­ки не станет равным нулю.

Перестройка частоты выходного сигнала преобразователя часто­ты в заданном диапазоне осуществляется напряжением, поступающим с ГПН.

Генератор пилообразного напряжения вырабатывает пилообразное напряжение, используемое для горизонтальной развертки луча ЭЛТ и формирования напряжения управления генератором перестраиваемой частоты.

Генератор частотных меток, смеситель частотных меток и фор­мирователь частотных меток назначены для формирования стаби­лизированных кварцем частотных меток, кратных частотам 0,01; 0,1; 1; 10 МГц, и частотной метки от внешнего генератора во всем рабочем диапазоне частот прибора, а также для обеспечения работ прибора в режиме стоп-метки. Смеситель частотных меток обеспечи­вает получение частотных меток после смешивания выходного сигнала ГКЧ с гармониками стабилизированных кварцем сигналов генератора частотных меток. После фильтрации частотные метки в виде нулевых биений поступают на формирователь частотных меток, в котором час­тотные метки преобразуются в прямоугольные импульсы одинаковой амплитуды. В приборе предусмотрено не только раздельное включение частотных меток 0,01; 0,1; 1; 10 МГц, но и их комбинаций вида: 0,01+0,1; 0,1+1 и 1+10 МГц, что упрощает определение частотных параметров исследуемого объекта.

Поверку прибора проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17023-74 "Приборы для исследования амплитудно-частотных ха­рактеристик. Типы и основные параметры. Технические требования. Методы испытаний." и устанавливает методы и средства поверки прибора Х1-49, находящего в эксплуатации, на хранении и выпускаемого из ремонта.

Поверку технического состояния прибора Х1-49, а так же его работоспособность проводят 1 раз в год в объеме методики.

По запросу на email: izmeritelrzn@gmail.com