扫频仪的应用

实验6 频率特性测试仪（扫频仪）的应用
6．1实验目的
1）掌握BT-3GIII 型频率特性测试仪面板装置的操作方法；
2）会用BT-3GIII 测试单调谐放大电路的频率特性。

6．2实验设备及器材
1）BT-3GIII 型频率特性测试仪一台；
2）单调谐放大电路板一块；
3）SG1731型双路直流稳压稳流电源一台。

6．3实验步骤
实验前预习BT-3GIII 型频率特性测试仪的面板装置图（见附图7及附图8）及各控制装置的功能介绍（见附录7及附录8）。

1）熟悉BT-3GIII 面板装置及操作方法；
2）使用前的检查
将“电源、辉度”旋钮顺时针调节接通电源，预热5～10分钟，进行下列调整：
（1）调节“电源、辉度”和“聚焦”旋钮，使扫描线细且清晰，亮度适中。

（2）检查仪器内部频标 将“频标选择”开关置于“1MHz ·10MHz ”处，此时扫描基线上呈现相应的频标信号。

调节“频标幅度”旋钮，使频标幅度适中。

（3）零频（起始频标）的确定 将“频标选择”置于“1MHz ·10MHz ”处，“频标幅度”旋钮位置适中，“全扫 窄扫 点频”开关置于“窄扫”位置。

调节“中心频率”，使中心频率在起始位置附近，在众多的频标中有一个顶端凹陷的频标；将“频标选择”开关置于“外接”，其它频标信号消失，此标记仍然存在，则此标记为“零频”频标。

（4）频偏检查 将“频率偏移(扫频宽度)”旋钮调至最大与最小时，荧光屏上呈现的频标数应满足技术要求（±0.5MHz-±15MHz ）。

（5）输出扫频信号频率范围的检查 将检波探测器插入仪器的“扫频电压输出”端，并接好地线，在每一波段都应在荧光屏上出现方框。

将“频标幅度”旋钮置于适当位置，“频标选择”开关置于“1MHz ·10MHz ”处，调节“中心频率”旋钮，应满足技术要求（1～300MHz 连续可调）。

（6）寄生调幅系数的检查 将连接“扫频电压输出”端的电缆与“Y 轴输入”端的检波探头对接，“粗衰减”及“细衰减”均置于“0”，“y 轴衰减”置于“10”；调节“y 轴增益”旋钮，使屏幕上显示出高度适当的矩形方框，如图6.1所示。

设方框的最大高度为A 格，最小高度为B 格；则寄生调幅系数m 为
%100⨯+-=
B A B A m
（6-1）
对应不同的扫频频偏，在整个波段内m 应不大于±7.0%。

f 0
（7）检查仪器输出电压
在输出插座上接75Ω输出电缆，用超高频毫伏表DA22测其电压值，扫频调节放在点频处，其有效值应>0.5V 。

（8）检查扫频信号的非线性系数
中心频率在任意频率上，调节频偏为±15MHz ，按图6.2检查，记下频偏F 最大距离
值为A ，最小距离值为B ，则非线性系数： %100B A B A ⨯+-=γ
（6-2）
其数值应≤10%。

（9）“0dB ”校正
在进行增益测量前，先要进行“0dB ”校正，即将扫频仪的输出电缆直接与检波电缆对接，“输入衰减”旋钮置于0dB 挡，调节“Y 轴增益”旋钮，使屏幕上显示的两条水平线占有一定的格数。

这个格数称为“0dB ”校正线，然后接入被测电路，在保持“Y 轴增幅”旋钮位置不变的情况下，改变“输出衰减”旋钮挡位，使显示的幅频曲线高度处于0dB 校正线高度，此时“输出衰减”旋钮所标dB 数即为被测电路的增益。

3）测试单调谐放大电路的频率特性曲线
实验电路如图6.3所示。

该电路由晶体管VT 、选频回路CP 二部分组成。

它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。

R1、R3和射极电阻决定晶体管的静态工作点。

拨码开关S1改变回路并联电阻，即改变回路Q 值，从而改变放大器的增益和通频带。

拨码开关S2改变射极电阻，从而改变放大器的增益。

将扫频仪与单调谐放大电路正确连接，用双路直流稳压电源给电路提供直流电压，如图6.4所示，即扫频输出信号作电路的输入信号，电路的输出作扫频仪的Y 输入信号。

观察扫频仪显示的频率特性曲线，如图6.5所示。

利用频标读出其谐振频率和频带宽度。

增益测量参照下述内容进行：
扫频信号“输出衰减”的记数为AdB ，“y 轴衰减”置于“10”，调节“y 轴增益”旋钮，使图形高度便于读取结果，设为H 。

然后将检波探测器与扫频信号输出端短接，不改变“y 轴衰减”及“y 轴增益”的位置，改变“输出衰减”，使图形高度仍为H 。

如此时“输出衰减”的读数为BdB ，则被测网络的增益 BdB AdB K -= （6-3）
6.3 单调谐放大电路
6.4 测试电路连接图
6.5 频率特性曲线
实验6 频率特性测试仪的使用
一、实验目的：
掌握BT3C-B型频率特性测试仪面板装置的操作方法；会用BT3C-B型频率特性测试仪测试幅频特性曲线。

二、实验原理：
用频率特性测试仪测量幅频特性曲线采用的是扫频法。

若一个正弦信号的频率在一定范围内随时间按一定规律反复连续变化，这个过程称为“扫频”，这种频率扫动的信号称为“扫频信号”。

扫频测量法是将扫频信号加至被测电路输入端，然后用示波器来显示信号通过被测电路后振幅的变化。

由于扫频信号是连续变化的，不存在测试频率的间断点，因此不会漏掉突变点。

在频率特性测试仪中，扫描信号一方面为示波器X轴提供扫描信号，一方面又用来控制扫频振荡的频率，使其产生频率从低到高周期性重复变化的扫频信号输出。

扫频信号加至被测电路，其输出电压由峰值检波器检波，以反映输出电压随频率变化的规律，加至示波器Y轴偏转板。

最后在荧光屏上显示被测电路的幅频特性曲线，其横轴代表的是频率。

通常会在显示的幅频特性曲线上迭加频率标记，以便读出各点相应的频率值，而频标是对晶体振荡器输出的正弦波进行限幅、整形、微分，形成含有丰富谐波成分的尖脉冲，再与扫频信号混频而得到的。

为防止扫描逆程轨迹的干扰，采取措施使扫频信号发生器在扫描逆程期间停振。

三、实验设备：
1、1、频率特性测试仪，型号：BT3C-B，指标：1～300MH Z，数量：1台；
2、2、被测放大电路，数量：一块；
3、3、稳压电源，型号：SG1731，数量：1台。

四、实验预习要求：
1、复习好《电子测量》中频率特性测试的有关章节。

2、参照仪器使用说明书，了解BT3C-B频率特性测试仪的使用方法。

3、详细阅读实验指导书，作好绘制波形和测试记录的准备。

五、实验步骤：
1、1、实验前的准备
1）“频标选择”开关置于“1MH Z·10MH Z”处，调节“频标幅度”使频标幅度适中；
2）确定零频的位置，将“频标选择”开关置于“外接”，其它频标信号消失，此标仍存在；
3）检查寄生调幅系数，将连接“扫频电压输出”端的电缆与“Y轴输入”端的检波探头对接；
2、2、测试放大电路
连接电路，“扫频电压输出”端接被测电路输入端，“Y轴输入”端的检波探头接被测电路输出端；
扫频信号“输出衰减”计为A dB，使波形高度为H；
再将“扫频电压输出”端的电缆与“Y轴输入”端的检波探头对接，改变输出衰减，
使图形高度仍为H；如此时“输出衰减”的读数为B dB，则被测网络的增益为K=A dB－B dB。

六、思考题：
1、1、如何确定零频的位置？
2、2、被测电路的增益如何读出？。