Хочу построить несложный селективный вольтметр\ручной спектроанализатор 5-500 кГц
Селективный вольтметр вещь очень нужная в радиолюбительском хозяйстве, позволяет оценить уровень сигналов в определённой области частот, например, чтобы оценить уровень гармоник или шума, а если у селективного вольтметра сигнал после фильтрации подать не только на детектор уровня, но и вывести для подачи на осциллограф, то можно вырезанный диапазон и увидеть, т.е. получается практически спектроанализатор с той разницей, что у последнего выводится на экран сразу весь спектр, а для селективного вольтметра это придётся делать вручную перестройкой гетеродина (это конечно не так приятно, но когда частоты гармоник известны заранее, то получается не утомительно). Конечно звуковая плата до 90 кГц позволяет всё это делать, но а если надо выше? К примеру посмотреть 5-10 гармоник от частоты 20 кГц? И наконец в селективном вольтметре можно сделать выделение гармоник чисто аналоговыми методами, что позволяет повысить достоверность измерений по отношению к цифровым методам через математику (правда последний позволяет понизить планку шума ниже реального за счёт понижения достоверности, чего аналоговый не позволяет, поэтому для аналогового надо делать малошумящую схему). Именно аналоговый селективный вольтметр я и хочу собрать. Принцип простой (практически приёмник), входной сигнал преобразуется в ВЧ сигнал определённой частоты, получившийся сигнал фильтруется, а дальше или подаётся на детектор\осциллограф или преобразуется в более низкую частоту (для большей фильтрации и простоты измерений, особенно если надо эффективное значение, напр., для измерения шума), есть приборы и с тремя преобразованиями, всё зависит от заданного диапазона частоты по входу и минимальной полосы пропускания, мне хватает входного диапазона между 5 кГц и парой сотен кГц и полосы пропускания в 1 кГц, поэтому думаю хватит и одного преобразования. Итак блок схема получается простой, сигнал после аттенюатора и согласующего каскада с фильтрацией поступает на смеситель. Наименьшие шумы и помехи имеет балансный диодный смеситель (особенно на Шоттках) и именно такой используется в промышленных аппаратах, здесь очень важна симметрия, поэтому использую такой http://ru.farnell.com/avago-technolo...143/dp/1843077 (это готовый кольцевой смеситель на четырёх согласованных ВЧ диодах Шоттки). На смеситель надо подать от генератора синус нужной частоты (и довольно чистый для получения малых шумов) и именно он и определит измеряемую частоту (как в приёмнике), а значит он должен быть стабильным и удобным в перестройке. И вот тут удачно подойдёт недавно купленный у китайцев перестраиваемый энкодером до 5.74 МГц DDS генератор https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=66383, поэтому частоту на выходе смесителя (и соответственно фильтра) надо выбирать менее 5.74 МГц, я выбрал 4 МГц. После смесителя сигнал попадает через согласующее устройство на кварцевый полосовой фильтр, это просто несколько П-образных звеньев на дешёвых кварцах 4 МГц (кварцы последовательно, а между ними конденсаторы на землю), такой фильтр из-за высокой добротности кварцев (десятки тысяч) без проблем при отстройке +- 1 кГц обеспечивает подавление ниже -100 дБ (дополнительные преобразования позволили бы довести отстройку до 10 Гц, но меня и 1 кГц устраивает, частоты ниже 5 кГц я и обычной звуковой платой могу посмотреть до 10-ой гармоники). Всё, теперь сигнал 4 МГц можно подать или на пиковый вольтметр или на осциллограф, амплитуда (пик) этого сигнала равна амплитуде входного сигнала частотой, равной 4 МГц минус частота задающего генератора, к примеру, подаём на вход 20 кГц, генератором устанавливаем 3900 кГц, соответственно амплитуда сигнала 4 МГц после фильтра соответствует входной частоте 100 кГц, т.е. 5-ой гармонике от 20 кГц. Какие будут замечания и советы?
Сообщение от viktor8m
Социальные закладки