Мини-лекции. Осциллографы. ГКЧ

   Осциллограф, это понятно. А, что или кто такой ГКЧ? Это как-то c ГКЧП связано или где? У ГКЧ с ГКЧП такая же связь как у нас c папуасами Океании! ГКЧ, это всего лишь Генератор Качающейся Частоты. А причём здесь осциллограф? Там вроде бы и качаться-то нечему? Там да, нечему. Когда мы говорили о классификации группы [С], то в неё входил разные приборы из других подгрупп: С2,3,4,5,6. Так анализаторы спектра «С4-27» и «С4-46» по виду напоминает осциллограф. Но только напоминает, он (осциллограф) во всём этом разве, что на подтанцовках. Но есть группа приборов также похожих на осциллографы и это группа [Х]. По-русски приборы для исследования характеристик радиоустройств. В частности подгруппа Х1, для исследования частотных характеристик. На рис4 Вы и видите именно такой сундучок «ПНТ-59» типа прибор настройки телевизоров или что-то в этом роде?! Потом его перекрестили по-новому «Х1-7». На рис5 более современный (относительно) «Х1-50». Вот в таких приборах осциллографческая часть уже на вторых ролях.

   Так это что? То, что Вы в домашних условиях с помощью измерительного генератора (если он у Вас конечно есть?), высокочастотного вольтметра, с трудом сможете построить по точкам характеристику скажем четырёхполюсника рис1а. Это два связанных контура LC. Связанных электромагнитной связью. Величина связи меняется с изменением расстояния между (или положением) контурами. От связи зависит и его характеристика! Вот на рис2 показано семейство из трёх характеристик. Рис2-1 слабая связь и выглядит как характеристика одиночного контура. На рис2-3 наоборот сильная — два горба и декольте до колен. На рис2-2 более-менее оптимальная, хотя и далёкая от П-образной, той самой идеальной какой бы нам хотелось?! Но увы, из того, что у нас есть... Это всё на картинке, а если её нет и надо построить чтобы представлять, как и что?.. Тогда всё это строится по точкам (как на рис2-2). Генератор выдаёт через определённые интервалы, постоянной величины напряжение частот от и до. Пройдя через наши контура сигнал на выходе измеряется вольтметром. Каждая точка это какая-то частота и соответствующее напряжение на выходе. И вот так, точка за точкой... И чем больше точек-измерений, тем точнее получится наша загогулина! Удобно? Ещё как удобно!

   Вот для того, чтобы ускорить процесс и были придуманы приборы группы (подгруппы) Х1. Как это всё работает? Вот для Вас блок-схема предположительно Х1-7?.. Возможно что-то по-другому у Х1-50, но принцип тот же самый.

   Такая же ЭЛТ но с той разницей, что развёртка (по горизонтали) не с помощью пилообразного напряжения, а синусоидального и вдобавок не регулируемой частоты. Она, частота, постоянная — 50Гц. Конкретно от сети наших 220 на 380, прямо с блока питания БП. Работает генератор ГКЧ меняющий свою частоту по закону модуляции. Так ещё, происходит частотная модуляция (модулятор МОД) или по Вашему FM и модулирующая частота всё та же 50Гц. Во как получается? И хотя синусоида далеко не пилообразная, и где-то не шибко ровная, но ведь и частота по такому же закону меняется... Вот поэтому всё тип-топ — искажений никаких! А никаких, это каких и к чему это? ЩАС! Всё поймёте. Вы наверное догадались почему качающейся частоты? Слева направо и наоборот. Генератор как бы сканирует частотный интервал куда должна попасть характеристика наших двух контуров. Проще строит характеристику не по отдельным точкам, а по бесконечному числу этих точек...

   Пройдя через контура напряжение выхода детектируется и подаётся на усилитель и далее на горизонтальные пластины. Луч ЭЛТ отклоняется на определённую высоту, повторяя закон передачи сигнала через наши контура. Как Вы уже видели, характеристика не похожа на идеальную и стало быть напряжение на выходе контуров будет различной величины, что и повторит на экране луч ЭЛТ. Тем самым нарисует реальную характеристику как на рис2. Так-как частота сканирования 50 Гц, а наши глаза инертны, то Вы всё время будете видеть неподвижную картинку-характеристику. А как же мы узнаем где и какая частота? Ведь характеристика должна не только иметь необходимую форму, но соответствовать каким-то заранее оговоренным частотам?

   Вот чтобы определить где это мы находимся, существует так называемый маркерный генератор МАР-ГН. Он кроме основной (запланированной) частоты выдаёт кучу гармоник (частот). Весь этот частотный хлам поступает в смеситель СМСТ. Туда же и меняющаяся частота с ГКЧ. Догадались что происходит потом? Правильно! Пока частота ГКЧ находится далеко от маркерных частот-гармоник, мы на экране ничего не видим. По мере приближения частоты ГКЧ начнутся чудеса. Какие? В результате смешивания двух частот образуются биения. Частота биений Fб = Fм-Fг. В смысле разница между частотами маркера (Fм) и ГКЧ (Fг). Если Fб высокая, то всякие фильтры, характеристики к нам не пустят все эти биения и мы не увидим. Но с приближением частот друг к другу частота биений будет понижаться и её амплитуда будет возрастать. В определённый момент достигнет максимума, а потом начнёт резко уменьшаться. И в момент когда частота генератора и маркера сравняются, на экране будет виден только обратный ход луча. Частота биений будет ровна нулю!

    В следующее мгновение частота генератора ГКЧ начинает повышаться и процесс пойдёт в обратную. Теперь частота биений будет равна разнице между частотами ГКЧ и маркера, так ещё поменяются местами. Амплитуда биения увеличится, дойдёт до максимума и далее пойдёт на спад. Визуально вот так, как на рис3. Зелёная стрелка показывает на маркерную метку. Так-как на рис3 не совсем внятно показано, то я как бы смоделировал картинку на экране рис5b. Визуально метки от этих биений Вы видите на рис5а. Такие вот ромбики. Применительно к «Х1-7», между ними частотное расстояние равно 1мГц. Если ромбик растянуть, то и получим примерно картинку как на рис5b. Если Вы внимательны, то на рис3 слегка виден этот провал между половинками ромбика. В зависимости от частотного масштаба Вы естественно можете увидеть несколько меток, но уже без анатомических подробностей?! Аналогично на экране «Х1-50» на рис5. Там метка только одна.

    Если Вам интересно, это видна характеристика как раз наших двух контуров или просто какого-то устройства с подобной характеристикой. А на рис3 характеристика частотного детектора, того самого который сначала вот такой загогулиной превращает ЧМ в АМ и только потом как обычно в звуковую...