Generatori di segnale. Generatore sinusoidale BF. Generatori di funzione. Generatori sinusoidali a RF. Generatori a battimenti. Oscillatori a quarzo

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1 Generatori di segnale Generatore sinusoidale BF Generatori di funzione Generatori a battimenti Oscillatori a quarzo Generatori di segnale sintetizzati Generatori per sintesi indiretta 2 1

2 Obiettivi della lezione Metodologici: problematiche di generare un segnale a rispetto ad uno a BF problemi circuitali e problemi di schermatura esigenze di modulazione del segnale a Progettuali: circuiti elettronici utilizzabili parametri da cui dipendono le caratteristiche variazione della frequenza con continuità ed a gamme prestazioni limiti ottenibili 4 2

3 Prerequisiti per la lezione Sistemi elettronici: amplificatori controreazionati problematiche di amplificatori a oscillatori LC modulazioni analogiche di un segnale a 5 Bibliografia per la lezione Microelectronics (II ed.) J. Millman, A. Grabel McGraw Hill/Boringhieri Misure Radioelettriche S. Malatesta, L. Mezzani, E. Sportoletti Colombo Cursi, Pisa,

4 Contenuti della lezione Generatori sinusoidali Schema di principio Problemi di schermatura Prestazioni 7 4

5 Approfondimenti I seguenti concetti devono essere meditati e risultare chiari dallo studio della lezione: problematiche della generazione di segnali a radio frequenza schermatura dei vari componenti del generatore prestazioni e limitazioni dei generatori LC 9 Sommario della lezione Generatori sinusoidali Schema di principio Problemi di schermatura Prestazioni Domande di riepilogo 10 5

6 Generalità 1/2 Caratteristiche di massima: uso: rilievo delle caratteristiche a di componenti (bipoli e doppi bipoli), test su apparecchiature per radio comunicazioni trasmettitori, ricevitori ecc. gamma di frequenze: da 500 khz a 1 GHz o.d.g. impedenza di uscita: resistiva R 0 =50Ω valore normalizzato (R 0 =75Ω per CATV) 12 6

7 Generalità 2/2 deriva in frequenza: [(δf/f)/ t] 10-4 /min o.d.g. accuratezza di taratura frequenza: 1 3% o.d.g. armoniche: dB rispetto alla fondamentale tensione di uscita: 0.5µV 3V o.d.g. attenuazione di uscita a scatti da 10 db possibilità di modulazione AM, FM, PM 13 Oscillatori utilizzati NO resistenze (poco ideali a ) Tipi di oscillatori L,C: oscillatore Hartley C L 1 R L a partizione induttiva L 2 oscillatore Colpitts a partizione capacitiva C 1 Variazione di frequenza mediante variazione di capacità L C 2 R L 14 7

8 Schema a blocchi Schema a blocchi di principio Ampiezza di modulazione OSCILLATORE BF Frequenza di modulazione OSCILLATORE AMPLIFICATORE SEPARATORE + AMPLIFICATORE POTENZA MODULATORE ATTENUATORE D USCITA R 0 =cost V OUT R 0 Gamma di frequenza Regolazione fine di frequenza CONTROLLO AUTOMATICO DI LIVELLO Misuratore di tensione di uscita Variazione a scatti di ampiezza Regolazione fine di ampiezza 16 8

9 Modulatore di segnale Il modulatore aggiunge le prestazioni di segnale modulato in AM, FM, o PM Ampiezza di modulazione OSCILLATORE BF Frequenza di modulazione OSCILLATORE AMPLIFICATORE SEPARATORE + AMPLIFICATORE POTENZA MODULATORE ATTENUATORE D USCITA R 0 =cost V OUT R 0 Gamma di frequenza Regolazione fine di frequenza CONTROLLO AUTOMATICO DI LIVELLO Misuratore di tensione di uscita Variazione a scatti di ampiezza Regolazione fine di ampiezza 17 Controllo automatico di ampiezza Per mantenere costante il livello del segnale al variare della frequenza Ampiezza di modulazione OSCILLATORE BF Frequenza di modulazione OSCILLATORE AMPLIFICATORE SEPARATORE + AMPLIFICATORE POTENZA MODULATORE ATTENUATORE D USCITA R 0 =cost V OUT R 0 Gamma di frequenza Regolazione fine di frequenza CONTROLLO AUTOMATICO DI LIVELLO Misuratore di tensione di uscita Variazione a scatti di ampiezza Regolazione fine di ampiezza 18 9

10 Schermature 1/5 Problema molto sentito per i generatori : schermatura verso l ambiente esterno schermatura fra i circuiti all interno del generatore 20 10

11 Schermature 2/5 Verso l esterno: il segnale a deve fuoriuscire solo dal connettore previsto in uscita in realtà la può essere irradiata dal cordone di alimentazione e da altri punti della struttura 50 Hz GENERATORE V out L C 1 C 2 FILTRO SUL FILO DI ALIMENTAZIONE 21 Schermature 3/5 Accoppiamenti fra vari circuiti interni: si schermano i vari circuiti racchiudendoli in contenitori metallici I =0 GENERATORE Alimentatore Attenuatore di uscita I =0 V out 22 11

12 Schermature 4/5 si definiscono i punti di uscita dei segnali tra una scatola e l altra I =0 GENERATORE Alimentatore Attenuatore di uscita I =0 V out 23 Schermature 5/5 si collegano le scatole allo schermo equipotenziale messo a terra in un unico punto per evitare la circolazione di correnti a sulla scatola I =0 GENERATORE Alimentatore Attenuatore di uscita I =0 V out 24 12

13 Gamme di frequenza Gamma di frequenza limitata (2 ottave o.d.g.): a causa della scarsa dinamica di variabilità continua delle capacità (10:1) NO variazione continua delle induttanze Commutazione di gamma B i ottenuta commutando induttori e/o condensatori 26 13

14 Livello del segnale L ampiezza del segnale non è costante all interno della gamma di frequenza e nelle varie gamme V out f B1 B2 B3 B