РЕФЕРАТ
Пояснительная записка: 5 рис., 1 прил., 24 с.
В курсовой работе производится проектирование генератора высоких частот с заданными параметрами, рассматриваются методы генерации частот и основные схемные решения аналогичных приборов.
СОДЕРЖАНИЕ
Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов
ВВЕДЕНИЕ
1 КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ
1.1 Классификация частот
1.2 Виды генераторов
1.3 Классификация генераторов
2 ОБЗОР ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ГЕНЕРАЦИИ ЧАСТОТ
2.1 Резонансный метод
2.2 Основные источники погрешности
3 ГЕНЕРАТОР ВЫСОКИХ ЧАСТОТ
3.1 Назначение и область применения
3.2 Проведение поверки
3.3 Основные технические характеристики
3.4 Схема генератора ВЧ
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ
СИ – средство измерений;
СИТ – средства измерительной техники;
ФВ – физическая величина;
ЭВМ – электронно-вычислительная машина;
СКО – средне квадратическое отклонение;
ВЧ – высокая частота;
ГВЧ – генератор высоких частот.
ВВЕДЕНИЕ
Развитие многих направлений науки и техники определяются точностью измерения времени и частоты. Из семи основных физических величин (длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, сила света и количество вещества) эталоны времени и частоты являются самыми точными [1]. Это свидетельствует о том внимании, которое проявляет общество в процессе научной и производственной деятельности к вопросам измерения времени и его производной – частоты. В настоящее время Государственный первичный эталон времени и частоты, базирующийся на группе квантовых мер частоты (водородных, цезиевых, рубидиевых генераторов), обеспечивает воспроизведение единицы времени – секунды и единицы частоты – герца [1].
|
|
Измерения частоты – наиболее точный и быстро развивающийся вид измерений. Во-первых, единица времени (частоты) является основной единицей системы СИ; во-вторых, определение секунды связано с пересчетом событий, а пересчет является самым точным методом измерений; в-третьих, повышение точности измерений частоты необходимо для прикладного использования в телекоммуникациях, навигации, космической отрасли. За последние 50 лет суммарная относительная погрешность первичных государственных эталонов на основе цезиевых реперов частоты уменьшилась с ± 1×10 
до ± 1,5×10 
, то есть точность возрастала на порядок за каждые 10 лет. Никакой другой вид измерений не имеет такого значительного прироста, ведь возрастание точности в 2–3 раза за 10 лет уже считается отличным показателем. Проведенные исследования и сличения уже показывают возможность достижения погрешностей ± 1×10 
… ± 1×10 
. Но исследования в области измерения частоты продолжаются.
Таким образом, целью работы является систематизация и закрепление теоретических знаний с помощью основных разделов дисциплины: «Расчет и проектирование средств измерительной техники», приобретение навыков проектирования, разработки основных методов измерения, расчета и обеспечение основных метрологических характеристик
КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ
Классификация частот
Частотой колебаний называют число полных колебаний в единицу времени:
|
|
(1.1)
где t—время существования n колебаний.
Для гармонических колебаний частота 
, где Т — период колебаний. Единица частоты герц определяется как одно колебание в одну секунду. Частота и время неразрывно связаны между собой, поэтому измерение той или другой величины диктуется удобством эксперимента и требуемой погрешностью измерения. В Международной системе единиц СИ время является одной из семи основных физических величин. Частота электромагнитных колебаний связана с периодом колебания Т и длиной однородной плоской волны в свободном пространстве (следующими соотношением: 
.
Спектр частот электромагнитных колебаний, используемых в радиотехнике, простирается от долей герца до тысяч гигагерц. Этот спектр вначале разделяют на два диапазона — низких и высоких частот. К низким частотам относят инфра звуковые (ниже 20 Гц), звуковые (20— 20 000 Гц) и ультразвуковые (20—200 кГц).
Высокочастотный диапазон, в свою очередь, разделяют на высокие частоты (20 кГц — 30 МГц), ультравысокие (30 — 300 МГц) и сверхвысокие (выше 300 МГц). Верхняя граница сверхвысоких частот непрерывно повышается, и в настоящее время достигла 80 ГГц (без учета оптического диапазона).
Такое разделение объясняется разными способами получения электрических колебаний и различием их физических свойств, а также особенностями распространения на расстояние. Однако четкой границы между отдельными участками спектра провести невозможно, поэтому такое деление в большой степени условно.
Виды генераторов
|
|
Генератором радиосигнала называется устройство, в котором энергия одного или нескольких внешних источников преобразуется в энергию высокочастотных колебаний (радиосигнала). Генератор всегда включает в себя нелинейный генераторный прибор, в котором и происходит это преобразование, внешние электрические цепи источники питания.
Виды генераторов:
1. По форме выходного сигнала:
- синусоидальных сигналов (генератор Мейснера, генератор Хартли (индуктивная трёхточка), генератор Колпитца (ёмкостная трёхточка) и др.);
- прямоугольных импульсов — мультивибратор;
- функциональный генератор — прямоугольных, треугольных и синусоидальных импульсов.
2. По частотному диапазону:
- низкочастотные;
- высокочастотные.
3. По принципу работы:
- стабилизированные кварцевым резонатором;
- блокинг-генератор;
- RC-генератор.