Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Вступ
Не секрет, що звучання системи багато в чому залежить від рівня сигналу на її ділянках. Контролюючи сигнал на перехідних ділянках схеми, ми можемо судити про роботу різних функціональних блоків: коефіцієнті підсилення, що вносяться викривлення і т.д. Так само бувають випадки, коли результуючий сигнал просто не можливо почути. У тих випадках, коли не можливо контролювати сигнал на слух, застосовуються різного роду індикатори рівня.
Для спостереження можуть використовуватися як стрілочні прилади, так і спеціальні пристрої, що забезпечують роботу «стовпчикових» індикаторів. Отже, розглянемо їх роботу більш докладно.
Транзисторні низькочастотні пристрої дуже чутливі до змін рівня сигналу - перевищення максимально допустимого рівня веде до різкого підвищення нелінійних спотворень, а зменшення - до збільшення шуму. Те ж саме виходить при перенасиченні магнітного шару в магнітофонній стрічці. Отже є необхідність контролю рівня сигналу на виході звуковідтворюючого і на вході звукозаписуючого пристроїв. Найбільш популярні індикатори діючого значення сигналу. В магнітофоні індикатор рівня виконує особливо важливу функцію - здійснює безперервний контроль за рівнем сигналу, що подається на запис. В стереофонічних пристроях використовуються два індикатори - окремо для кожного каналу.
Схеми індикаторів можуть бути зовсім простими, що використовуються в звичайних побутових пристроях, але можуть бути і дуже складними - в апаратурі для професійних потреб. В побутовій Ні - Бі апаратурі використовуються компромісні рішення, які вимагають виконання наступних основ них вимог:
Виконання другої вимоги зобов'язує точно визначити часові характеристики, які містять час інтеграції, час встановлення час відновлення.
Параметри, що характеризують роботу індикаторів рівня.
Це тривалість одиночного сигналу, при якій стрілка приладу відхиляється до відмітки шкали 80 %. Час інтеграції - це найбільш суттєвий показник індикатора рівня, він відображає можливість вимірювання гострих піків з похибкою не більше 20 %. Для побутових магнітофонів час інтеграції повинен знаходитись в межах 150...350 мс.
Це час, який необхідний, щоб стрілка, поборовши свою інертність досягла відхилення, що відповідає сигналу. Час встановлення визначає запізнення, з яким сигнал відображається на індикаторі. За звичай у стрілочної системи цей час біля 200 мс і ця різниця між сигналом і його індикацією не може помічатися людським оком.
Це час, який необхідний для повернення стрілки в початковий стан після вимкнення сигналу. Він вимірюється інтервалом, на протязі якого після вимк-
нення сигналу стрілка зменшить свої покази в 20 раз. За звичаєм час відновлен ня складає декілька секунд.
Крім часових характеристик, важливим показником для індикатора рівня є його частотна характеристика, вона повинна відповідати частотному діапазону пристрою.
Індикатори середнього рівня будуються на основі стрілочних приладів магнітоелектричної системи зі струмом повного відхилення стрілки не більше 250 мкА. Схема діодного індикатора, який забезпечує близький до логарифмічного хід показів стрілки показана на рисунку 3.
РА1
Максимальний рівень 0 дБ досягається подачею напруги 5 В. Залишається резерв контролю перемодуляції до + 3 дБ або 10 В на вході. В області низьких рівнів шкала доходить до - 30 дБ, де градуювання ущільнюється. Більше всього шкала розтягнута біля 0 дБ, що дуже зручно для контролю при критичному рівні модуляції. Випрямляюча частина VI) 1, УТ)2 працює як подвоювач напруги, а діод УБЗ допомагає отримати необхідний логарифмічний хід кривої, так як його робоча точка знаходиться на початковій нелінійній ділянці характеристики.
Конденсатори СІ і С2 разом з резистором Ш визначають постійну часу вимірювальної ланки і затухання системи. Час інтеграції такої схеми біля 100 мс. Частотний діапазон в якому покази зберігають свою точність від 20 Гц до 50 кГц.
3. Пікові (люмінесцентні) індикатори
Зараз широко застосовуються в музичних центрах. Такі індикатори дуже складні у виготовленні (включають в себе спеціалізовані мікросхеми та мікроконтролери) і в підключенні (вимагають декількох джерел живлення).
Розглянем більш детальніше аналізатори .
Аналізатор спектру - прилад для спостереження та вимірювання відносного розподілу енергії електричних (електромагнітних) коливань у смузі частот.
Аналізатор спектру дозволяє визначити амплітуду і частоту спектральних компонент, що входять до складу аналізованого процесу. Найважливішою його характеристикою є роздільна здатність – найменший інтервал по частоті між двома спектральними лініями, які ще поділяються аналізатором спектру. Аналізатор спектру може дати справжній спектр тільки тоді, коли аналізоване коливання періодично, або існує тільки в межах інтервалу. При аналізі тривалості процесів аналізатор спектру дає неістинний спектр, а його оцінку, яка залежить від часу включення і часу аналізу. Так як спектр коливання може в загальному випадку змінюватися в часі, то оцінка дає поточний спектр.
Аналізатори спектра класифікують:
Розглянемо найважливішу характеристику аналізатора спекту- роздільну здатність. Роздільна здатність це найменший інтервал по частоті між двома спектральними лініями, які ще поділяються аналізатором спектру. Аналізатор спектру може дати справжній спектр тільки тоді, коли аналізоване коливання періодично, або існує тільки в межах інтервалу. При аналізі тривалостей процесів аналізатор спектру дає не істинний спектр
,
а його оцінку
,
яка залежить від часу включення і часу аналізу. Так як спектр коливання може в загальному випадку змінюватися в часі, то оцінка дає поточний спектр.
Низькочастотні аналізатори
Низькочастотні аналізатори аналізатори бувають паралельного і послідовного типу (частіше паралельного) і призначені для роботи в діапазонах частот від декількох герц до десятків - сотень кілогерц. Використовуються в акустиці, наприклад, при дослідженні характеристик шуму, при розробці і обслуговуванні аудіоапаратури і в інших цілях. Аналізатори, що використовуються для контролю якості живлячої електромережі, інакше називаються аналізаторами гармонік.
Радіочастотні аналізатори
Більшість радіочастотних аналізаторів є широкосмуговими, дозволяють працювати в смузі від декількох кілогерц до одиниць - сотень гігагерц, як правило, це аналізатори послідовного типу. Застосовуються для аналізу властивостей радіосигналів, для дослідження характеристик радіопристроїв.
Аналізатори послідовного типу
Аналізатори послідовного типу є найбільш поширеним видом аналізаторів для дослідження радіосигналів, принцип їх дії полягає в скануванні смуги частот за допомогою перебудованого гетеродина. Складові спектра послідовно переносяться на проміжну частоту. Перебудова частоти гетеродина еквівалентна переміщенню спектру досліджуваного сигналу. Селективний ППЧ послідовно виділяє складові спектра, і, завдяки синхронній розгортці осцилографічногоіндикатора, відклики кожної спектральної складової послідовно відтворюються на його екрані.
Аналізатори паралельного типу
Аналізатори паралельного типу містять набір ідентичних вузькосмугових фільтрів (високодобротних резонаторів), кожен з яких налаштований на певну частоту (в області низькочастотних вимірювань фільтри можуть мати однакової не абсолютну смугу пропускання, а відносний частотний інтервал). При одночасному впливі досліджуваного сигналу на всі фільтри кожен з них виділяє відповідну його настройці складову спектру. Паралельний аналізатор спектру має перед послідовним перевагу в швидкості аналізу, проте поступається йому в простоті.
Цифрові аналізатори
Цифрові аналізатори можуть бути побудовані двома способами. У першому випадку це звичайний аналізатор послідовного типу, в якому вимірювальна інформація, отримана методом сканування смуги частот за допомогою гетеродина,оцифровується за допомогою АЦП і, далі, обробляється цифровим методом. У другому випадку реалізується цифровий еквівалент паралельного типу у вигляді ШПФ-аналізатора, який обчислює спектр за допомогою алгоритмів швидкого перетворення Фур’є. У порівнянні з послідовними цифрові паралельні ШПФ-аналізатори володіють певними перевагами: більш високою роздільною здатністю і швидкістю роботи, можливістю аналізу імпульсних і одноразових сигналів. Вони здатні обчислювати не тільки амплітудний, але і фазовий спектри, а також одночасно представляти сигнали у часовій і частотній областях. На жаль, паралельні ШПФ-аналізатори через обмежені можливості АЦП працюють тільки на відносно низьких частотах.
Корпорація Tektronix створила цифрові аналізатори спектру реального часу. Вони дозволяють відслідковувати в реальному масштабі часу швидкі зміни спектру, які використовуються в деяких видах сучасних комунікаційних систем. При цьому, поряд зі звичайними спектрами, прилади дозволяють будувати спектрограми, які представляють собою безліч спектрів, представлених у різні моменти часу. Крім того в приладах застосована технологія "цифрового фосфору", що дозволяє на певний час запам'ятовувати спектри і наочно відслідковувати їх зміни в часі.
Компанія Rohde-Schwarz також виробляє аналізатори спектру в реальному масштабі часу, в яких додатково реалізований режим синхронізації по частотоной масці (селективний запуск). У даному режимі аналізатор спектру запускається і проводить вимірювання, якщо спектр досліджуваного сигналу в смузі аналізу паралельного ШПФ-аналізатора на базі АЦП відповідає заданим умовам, наприклад один з спектральних компонентів на заданій частоті перевищує встановлений рівень. Цей режим корисний при спостереженні спектрів сигналів у бездротового зв'язку, коли можливо виділити необхідні для вивчення несучі або пілот-сигнали.