Электронный инструмент, используемый для анализа волн, называется анализатором волн . Он также называется анализатором сигнала, поскольку термины «сигнал» и «волна» могут часто использоваться взаимозаменяемо.
Мы можем представить периодический сигнал в виде суммы следующих двух членов.
- Компонент постоянного тока
- Серия синусоидальных гармоник
Итак, анализ периодического сигнала — это анализ составляющих гармоник, представленных в нем.
Базовый анализатор волн
Основной анализатор волн состоит в основном из трех блоков — первичного детектора, двухполупериодного выпрямителя и гальванометра PMMC. Блок-схема базового волнового анализатора показана на рисунке ниже —
Функция каждого блока, присутствующего в основном волновом анализаторе, указана ниже.
-
Основной детектор — состоит из цепи LC. Мы можем отрегулировать значения индуктора L и конденсатора C таким образом, чтобы он позволял измерять только желаемую гармоническую частотную составляющую.
-
Двухполупериодный выпрямитель — преобразует вход переменного тока в выход постоянного тока.
-
Гальванометр PMMC — показывает пиковое значение сигнала, который получается на выходе двухполупериодного выпрямителя.
Основной детектор — состоит из цепи LC. Мы можем отрегулировать значения индуктора L и конденсатора C таким образом, чтобы он позволял измерять только желаемую гармоническую частотную составляющую.
Двухполупериодный выпрямитель — преобразует вход переменного тока в выход постоянного тока.
Гальванометр PMMC — показывает пиковое значение сигнала, который получается на выходе двухполупериодного выпрямителя.
Мы получим соответствующую принципиальную схему, просто заменив каждый блок соответствующим компонентом (-ами) в приведенной выше блок-схеме основного волнового анализатора. Итак, принципиальная схема основного волнового анализатора будет выглядеть так, как показано на следующем рисунке —
Этот базовый волновой анализатор можно использовать для анализа каждой гармонической частотной составляющей периодического сигнала.
Типы волновых анализаторов
Волновые анализаторы можно разделить на следующие два типа .
- Частотно-селективный волновой анализатор
- Супергетеродинный волновой анализатор
Теперь давайте поговорим об этих двух волновых анализаторах один за другим.
Частотно-селективный волновой анализатор
Волновой анализатор, используемый для анализа сигналов диапазона АФ, называется частотно-избирательным волновым анализатором. Блок-схема частотно-избирательного волнового анализатора показана на рисунке ниже.
Частотно-избирательный волновой анализатор состоит из набора блоков. Функция каждого блока указана ниже.
-
Входной аттенюатор — Сигнал АФ, который необходимо проанализировать, подается на входной аттенюатор. Если амплитуда сигнала слишком велика, его можно ослабить с помощью входного аттенюатора.
-
Driver Amplifier — усиливает полученный сигнал при необходимости.
-
Высокий Q-фильтр — используется для выбора желаемой частоты и отклонения нежелательных частот. Он состоит из двух RC-секций и двух фильтрующих усилителей, и все они расположены каскадом друг с другом. Мы можем варьировать значения емкости для изменения диапазона частот в степени 10. Аналогично, мы можем варьировать значения сопротивления, чтобы изменять частоту в пределах выбранного диапазона.
-
Аттенюатор измерительного диапазона — получает выбранный сигнал AF в качестве входного сигнала и создает ослабленный выходной сигнал, когда это необходимо.
-
Выходной усилитель — при необходимости усиливает выбранный сигнал AF.
-
Выходной буфер — используется для подачи выбранного AF-сигнала на устройства вывода.
-
Meter Circuit — отображает показания выбранного сигнала AF. Мы можем выбрать показания счетчика в диапазоне вольт или децибелах.
Входной аттенюатор — Сигнал АФ, который необходимо проанализировать, подается на входной аттенюатор. Если амплитуда сигнала слишком велика, его можно ослабить с помощью входного аттенюатора.
Driver Amplifier — усиливает полученный сигнал при необходимости.
Высокий Q-фильтр — используется для выбора желаемой частоты и отклонения нежелательных частот. Он состоит из двух RC-секций и двух фильтрующих усилителей, и все они расположены каскадом друг с другом. Мы можем варьировать значения емкости для изменения диапазона частот в степени 10. Аналогично, мы можем варьировать значения сопротивления, чтобы изменять частоту в пределах выбранного диапазона.
Аттенюатор измерительного диапазона — получает выбранный сигнал AF в качестве входного сигнала и создает ослабленный выходной сигнал, когда это необходимо.
Выходной усилитель — при необходимости усиливает выбранный сигнал AF.
Выходной буфер — используется для подачи выбранного AF-сигнала на устройства вывода.
Meter Circuit — отображает показания выбранного сигнала AF. Мы можем выбрать показания счетчика в диапазоне вольт или децибелах.
Супергетеродинный волновой анализатор
Волновой анализатор, используемый для анализа сигналов радиочастотного диапазона, называется супергетеродинным волновым анализатором. На следующем рисунке показана блок-схема супергетеродинного волнового анализатора.
Работа супергетеродинного волнового анализатора упомянута ниже.
-
РЧ-сигнал, который необходимо проанализировать, подается на входной аттенюатор. Если амплитуда сигнала слишком велика, его можно ослабить с помощью входного аттенюатора .
-
Ненастроенный усилитель усиливает РЧ-сигнал всякий раз, когда это необходимо, и он подается на первый микшер.
-
Частотные диапазоны РЧ-сигнала и выходного сигнала гетеродина составляют 0-18 МГц и 30-48 МГц соответственно. Итак, первый микшер выдает выход с частотой 30 МГц. Это разница частот двух сигналов, которые к нему применяются.
-
Усилитель ПЧ усиливает сигнал промежуточной частоты (ПЧ), т.е. выход первого микшера. Усиленный сигнал ПЧ подается на второй смеситель.
-
Частоты усиленного ПЧ-сигнала и выходного сигнала кварцевого генератора одинаковы и равны 30 МГц. Итак, второй микшер выдает выходной сигнал с частотой 0 Гц. Это разница частот двух сигналов, которые к нему применяются.
-
Частота среза активного фильтра нижних частот (LPF) выбрана равной 1500 Гц. Следовательно, этот фильтр разрешает выходной сигнал второго микшера.
-
Meter Circuit отображает показания радиочастотного сигнала. Мы можем выбрать показания счетчика в диапазоне вольт или децибелах.
РЧ-сигнал, который необходимо проанализировать, подается на входной аттенюатор. Если амплитуда сигнала слишком велика, его можно ослабить с помощью входного аттенюатора .
Ненастроенный усилитель усиливает РЧ-сигнал всякий раз, когда это необходимо, и он подается на первый микшер.
Частотные диапазоны РЧ-сигнала и выходного сигнала гетеродина составляют 0-18 МГц и 30-48 МГц соответственно. Итак, первый микшер выдает выход с частотой 30 МГц. Это разница частот двух сигналов, которые к нему применяются.
Усилитель ПЧ усиливает сигнал промежуточной частоты (ПЧ), т.е. выход первого микшера. Усиленный сигнал ПЧ подается на второй смеситель.
Частоты усиленного ПЧ-сигнала и выходного сигнала кварцевого генератора одинаковы и равны 30 МГц. Итак, второй микшер выдает выходной сигнал с частотой 0 Гц. Это разница частот двух сигналов, которые к нему применяются.
Частота среза активного фильтра нижних частот (LPF) выбрана равной 1500 Гц. Следовательно, этот фильтр разрешает выходной сигнал второго микшера.
Meter Circuit отображает показания радиочастотного сигнала. Мы можем выбрать показания счетчика в диапазоне вольт или децибелах.
Таким образом, мы можем выбрать конкретный волновой анализатор на основе частотного диапазона анализируемого сигнала.