Методы исследования АЧХ

В процессе испытаний радиоэлектронной аппаратуры часто возникают задачи измерения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) высокочастотных и звуковых каналов. Комплексная АЧХ представляет собой отклик линейнойцепи на специальный тестовый сигнал, в качестве которого можно использовать единичный импульс, единичный скачок, шумовой сигнал, а также гармонические колебания с перемен­ной частотой. Близость АЧХ заданным требованиям оценивается с помощью параметров и функционалов. В строгом математи­ческом смысле параметры - это постоянные величины, входящие в аналитическую запись характеристики. В реальной практике чаще встречаются задачи измерения функционалов, как интегральных оценок АЧХ.

Наиболее распространенным при исследовании АЧХ, как "обобщенного импульса", является метод выбранных точек и условных сечений. Положение может оцениваться по максимуму характеристики, по точкам наибольшей крутизны, по граничным частотам полосы пропус­кания, по точке симметрии. Протяженность определяется по ус­ловному сечению на требуемом уровне или по условным грани­цам, в пределах которых "площадь" (или "энергия") "обобщенного импульса" составляет заданную часть полной "площади".

В практических задачах при исследовании избирательных цепей используют следующие частотные функционалы положения и протяженности АЧХ: нижнюю (F_Н) и верхнюю (F_В) гра­ничные частоты полосы пропускания, среднюю частоту полосы пропускания (F_СР) и полосу пропускания (DF). В соот­ветствии с их определениями уравнения измере­ния могут быть представлены в следующем виде:

DFF_В-F_H; F_ср(F_В+F)/2,

где К (f) - АЧХ; F - область значений частоты; К_зад – заданный уровень измерения.

Дополнительно необходимо измерять амплитудные парамет­ры и функционалы АЧХ, в том числе коэффициенты передачи на заданных частотах K(F_i), экстремумы и неравномерность АЧХ в заданной полосе частот f_H... f_B:

;;

.

Известны два основных метода оценки АЧХ: во временной области по огибающей выходного сигнала с медленной ЛЧМ; в частотной области по огибающей спектра широкополосного сигнала. Основываясь на формальной тождественности определений АЧХ линейной цепи и амплитудно-частотного спектра импульса, можно построить структурную схему исследования статической АЧХ, представленную на рис. 1а. Схема измерения динамической ха­рактеристики, построенная в соответствии с определением АЧХ, какмодуля коэффициента передачи, изображена на рис. 1б.

В качестве генератора спектра используют генераторы дума (ГШ) и генераторы линейчатого спектра (ГЛС). В серийных приборах в качест­ве источника сигнала обычно используется ГКЧ или специализированный генератор пилообразно-ступенчатого изменения частоты.

а)

б)