Cтраница 3
Нетрудно видеть, что развитие стробоскопической осциллографии тесно связано с успехами импульсной техники. Основные узлы осциллографа - генератор стробимпульсов, смеситель, схемы синхронизации и автосдвига - работают в наносекундном и пикосекундном диапазонах длительностей; активные элементы этих узлов - наиболее быстродействующие на сегодняшний день электронные приборы. [31]
Входное устройство включает в себя смеситель и часто элементы, непосредственно формирующие стробим-пульсы. Вопросы построения смесителя и генератора стробимпульсов, таким образом, тесно связаны. Конструктивно это устройство может быть выполнено в виде пробника с высоким входным сопротивлением либо в виде согласованного элемента тракта передачи энергии СВЧ. В первом случае из-за влияния входной емкости пробника Свх целесообразность применения его обычно ограничивается полосой частот от 0 до 1 ГГц. В случае конструктивного выполнения устройства в виде распределенной системы возможно его использование в полосе частот до нескольких гигагерц и даже до нескольких десятков гигагерц. [32]
![]() |
Амплитудная характеристика смесителя. [33] |
Для нормальной работы симметричной схемы требуется тщательно подбирать пары диодов по нескольким параметрам, например: по величине прямого сопротивления, емкости, заряда переключения. Кроме того, при использовании этих схем предъявляются повышенные требования и к генератору стробимпульсов, который, в частности, должен генерировать идентичные и синхронные разнополярные импульсы. [34]
Таким образом, работа осциллографа при исследовании быстропроте-кающих процессов определяется качеством стробимпульсов. Поэтому применение стробоскопической техники означает перенесение высоких требований, предъявляемых к усилителям и кинескопам, на генераторы стробимпульсов. [35]
![]() |
Мостовая схема симметричного смесителя. [36] |
Трансформатор Тр в цепи передачи стробимпульсов выравнивает их амплитуды ( если на выходе генератора они совпадают по времени, но несколько отличаются по величине), а кроме того, выполняет функции однонаправленного элемента передачи. Сопротивление трансформатора для проходящих к смесителю стробимпульсов пренебрежимо мало благодаря компенсации магнитных потоков в его сердечнике. Со стороны моста трансформатор представляет собой большое индуктивное сопротивление, в результате чего шунтирующее действие внутреннего сопротивления генератора стробимпульсов на диагональ моста а - б практически исключается. [37]
![]() |
Конструкция однодиодного смесителя. [38] |
Коаксиальная линия с волновым сопротивлением 50 Ом заканчивается согласующим резистором 2, установленным в конической камере. Диод 1 подключен к центральному проводнику линии. Другой его электрод с помощью контактного вывода 4, проходящего через изоляционную втулку 3, соединен с выходом генератора стробимпульсов, монтируемого на плате в непосредственной близости от смесителя. [39]
Для наиболее высоких частот счета в работе [95] предложен метод, в котором используется распределение серии импульсов вдоль линии задержки по ее длине. При этом используются обычные коммутационные средства стробоскопических осциллографов. На схеме они показаны в виде элементов И, на один из входов которых одновременно поступает очень короткий импульс от генератора стробимпульсов. Только тогда, когда в момент зондирования отсчитываемый импульс прошел мимо точки ответвления, присоединенный элемент И передает импульс на связанный с ним счетчик. [40]
Рассмотрим в качестве примера принципиальную схему преобразователя ( рис. 3.21), используемую в стробоскопическом осциллографе с полосой пропускания свыше 5 ГГц. Входное устройство здесь представляет собой ко-аксиально-полосковую конструкцию, подобную описанной в § 2.4. Исследуемый сигнал проходит по линии и поглощается в нагрузке RI. В качестве ключевых элементов смесителя используются быстродействующие импульсные диоды Дь Дг с эффективным временем жизни неравновесных носителей заряда менее 100 пс. Напряжения смещения на диодах таковы, что диоды открываются лишь на время длительности вершин импульсов, формируемых в замкнутой конструкции, условно показанной на схеме в виде короткозамкнутого отрезка. От генератора стробимпульсов подаются на диод Д3 запирающие импульсы с амплитудой около 5 В, с фронтом длительностью менее 1 не. [41]