Современная электроника №8/2021

ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2021 ● УПП из состава расходомера «Акрон-1». Для аттенюатора диаграмма Боде как таковая является итоговым результатом измерений. При измерениях использо- валась схема, показанная на рис. 5а. Она включала осциллограф R&S RTM3004 с четырьмя каналами и полосой рабочих частот 1 ГГц и с опцией R&S RTM-K36. Сигналы передавались в коаксиаль- ных трактах, на выход аттенюатора для согласования была установлена нагрузка номиналом 50 Ом. В настрой- ках опции R&S RTM-K36 было указано, что генератор R&S RTM-B6 работал с нагрузкой 50 Ом. В использовавшей- ся схеме измерений диаграмма Боде строилась для аттенюатора вместе с подключёнными к нему коаксиаль- ными кабелями, в выбранной полосе частот такое соединение характери- зуется постоянством задержки рас- пространения сигналов. Фотография измерительной установки приведена на рис. 5б. При измерениях частотной зависи- мости импеданса УПП использовалась схема, показанная на рис. 3, в которой применялся пробник PP016. Как и мно- гие другие пробники, он имеет встро- енный делитель напряжения. При работе с коэффициентами деления 1:1 и 1:10 полоса его рабочих частот составляет 10 и 300 МГц [15]. Ввиду того, что построение диаграммы Боде для УПП представляет особый инте- рес на частотах выше 15 МГц, на нём был установлен коэффициент деления 1:10, и тогда по информации из техни- ческой документации R 0 = 10 МОм, а к ёмкости осциллографического кана- ла C 01 = 14 пФ добавляется ещё 12 пФ, откуда имеем C 0 = 26 пФ. Перед исполь- зованием пробник был компенсирован встроенными средствами регулиров- ки в соответствии с рекомендациями [15] с использованием прямоугольных импульсов с частотой 10 кГц. Фотогра- фия измерительной установки приве- дена на рис. 6, генератор R&S RTM-B6 в ней работал в режиме нагрузки с высо- ким сопротивлением. Результаты измерений, получен- ные для аттенюатора JEW 50FHB- 020-10-N , показаны на рис. 7. При построении диаграммы Боде в интер- вале частот от 10 Гц до 25 МГц исполь- зовалось напряжение с амплитудой 5 Вп-п, расчёт амплитуд и фаз выпол- нялся в ста точках в пределах каждой декады. В левой нижней части окна показаны результаты курсорных изме- рений. Для частот 2 кГц и 25 МГц на графики ЛАЧХ и ЛФЧХ установле- ны маркеры. Как видим, ослабление между этими частотами почти посто- янно и находится вблизи номиналь- ного значения –20 дБ, что вполне соответствует ожиданиям. Для каж- дой из указанных частот опция R&S RTM-K36 рассчитала фазовый сдвиг сигналов между вторым и первым каналом осциллографа, которые рав- ны –0,07° и –101,53°, или –3,9 × 10 –4 и –0,56 рад. На основе измеренных зна- чений фазового сдвига Δϕ для иссле- дуемой цепи может быть найдена задержка распространения сигналов для указанных частот f по формуле Δ t = – ϕ /(2 π f ), расчётные значения кото- рых для частот 2 кГц и 25 МГц состав- ляют соответственно 33 и 35 нс, т.е. практически совпадают. Постоянство задержки характерно для трактов, не проявляющих значительных диспер- сионных свойств в рассматриваемой полосе частот [4]. Как следует из полу- ченных результатов, в высокочастот- ной части диапазона построения диа- граммы Боде измерительная оснастка, включая кабели и пробники, способ- на проявлять собственные свойства, которые, как будет показано ниже, могут приводить к весьма противоре- а б Рис. 5. Измерительная установка для построения диаграммы Боде для аттенюатора: схема (а) и фотография (б) Рис. 7. Результат построения диаграммы Боде для аттенюатора Рис. 8. Диаграмма Боде, построенная с использованием схемы измерений на рис. 3 Рис. 6. Фотография измерительной установки для построения диаграммы Боде в целях расчёта функции Z ( f )