频率特性分析仪.(DOC)
频谱分析仪几大技术指标及操作规程
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频谱分析仪几大技术指标及操作规程频谱分析仪几大技术指标频谱分析仪是一种多用途的电子测量仪器,它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。
对于频谱分析仪你还想了解更多吗?下文就来给大家认真介绍一下它的技术指标:1、输入频率范围指频谱仪能够正常工作的最大频率区间,以HZ表示该范围的上限和下限,由扫描本振的频率范围决议,现代频谱仪的频率范围通常可从低频段至射频段,甚至微波段,如1KHz~4GHz,这里的频率是指中心频率,即位于显示频谱宽度中心的频率。
2、辨别力带宽指辨别频谱中两个相邻重量之间的最小谱线间隔,单位是HZ,它表示频谱仪能够把两个彼此靠得很近的等幅信号在规定低点处辨别开来的本领,在频谱仪屏幕上看到的被测信号的谱线实际是一个窄带滤波器的动态幅频特性图形(仿佛钟形曲线),因此,辨别力取决于这个幅频生的带宽,定义这个窄带滤波器幅频特性的3dB带宽为频谱仪的辨别力带宽。
3、灵敏度指在给定辨别力带宽、显示方式和其他影响因素下,频谱仪显示最小信号电平的本领,以dBm、dBu、dBv、V等单位表示,超外差频谱仪的灵敏度取决于仪器的内噪声,当测量小信号时,信号谱线是显示在噪声频谱之上的,为了易于从噪声频谱中看清楚信号谱线,一般信号电平应比内部噪声电平高10dB,另处,灵敏度还与扫频速度有关,扫频速度赶快,动态幅频特性峰值越低,导致灵敏度越低,并产生幅值差。
4、动态范围指能以规定的精准度测量同时显现在输入端的两个信号之间的最大差值,动态范围的上限爱到非线性失真的制约,频谱仪的幅值显示方式有两种:线性的对数,对数显示的优点是在有限的屏幕有效的高度范围内,可获得较大的动态范围,频谱仪的动态范围一般在60dB以上,有时甚至达到100dB以上。
5、频率扫描宽度(Span)另有分析谱宽、扫宽、频率量程、频谱跨度等不同叫法。
通常指频谱仪显示屏幕最左和最右垂直刻度线内所能显示的响应信号的频率范围(频谱宽度),依据测试需要自动调整,或人为设置,扫描宽度表示频谱仪在一次测量(也即一次频率扫描)过程中所显示的频率范围,可以小于或等于输入频率范围,频谱宽度通常又分为三种模式:①全扫频:频谱仪一次扫描它的有效频率范围;②每格扫频:频谱仪一次只扫描一个规定的频率范围,用每格表示的频谱宽度可以更改;③零扫频频率宽度为零,频谱仪不扫频,变成调谐接收机;6、扫描时间(Sweep Time,简作ST)即进行一次全频率范围的扫描、并完成测量所需的时间,也叫分析时间,通常扫描时间越短越好,但为保证测量精度,扫描时间必需适当,与扫描时间相关的因素紧要有频率扫描范围、辨别率带宽、视频滤波,现代频谱仪通常有多档扫描时间可选择,最小扫描时间由测量通道的电路响应时间决议。
频率特性实验报告
![频率特性实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/afcc70ddd5d8d15abe23482fb4daa58da1111c7a.png)
一、实验目的1. 理解频率特性的基本概念和测量方法。
2. 掌握使用Bode图和尼奎斯特图分析系统频率特性的方法。
3. 了解频率特性在系统设计和稳定性分析中的应用。
二、实验原理频率特性描述了系统对正弦输入信号的响应,通常用幅频特性和相频特性来表示。
幅频特性表示输出信号幅度与输入信号幅度之间的关系,相频特性表示输出信号相位与输入信号相位之间的关系。
频率特性的测量通常通过以下步骤进行:1. 使用正弦信号发生器产生不同频率的正弦信号。
2. 将信号输入被测系统,并测量输出信号的幅度和相位。
3. 根据测量数据绘制幅频特性和相频特性曲线。
三、实验设备1. 正弦信号发生器2. 示波器3. 信号分析仪4. 被测系统(如电路、控制系统等)四、实验步骤1. 准备实验设备,确保各设备连接正确。
2. 设置正弦信号发生器,产生一系列不同频率的正弦信号。
3. 将正弦信号输入被测系统,并使用示波器或信号分析仪测量输出信号的幅度和相位。
4. 记录不同频率下的幅度和相位数据。
5. 使用绘图软件绘制幅频特性和相频特性曲线。
五、实验结果与分析1. 幅频特性分析通过绘制幅频特性曲线,可以观察到系统对不同频率信号的衰减程度。
一般来说,低频信号的衰减较小,高频信号的衰减较大。
根据幅频特性,可以判断系统的带宽和稳定性。
2. 相频特性分析通过绘制相频特性曲线,可以观察到系统对不同频率信号的相位延迟。
相频特性曲线通常呈现出滞后或超前特性。
根据相频特性,可以判断系统的相位裕度和增益裕度。
3. 系统稳定性分析根据幅频特性和相频特性,可以判断系统的稳定性。
如果系统的相位裕度和增益裕度都大于零,则系统是稳定的。
否则,系统可能是不稳定的。
六、实验结论通过本次实验,我们成功地测量了被测系统的频率特性,并分析了其幅频特性和相频特性。
实验结果表明,被测系统在低频段表现出较小的衰减,而在高频段表现出较大的衰减。
相频特性曲线显示出系统在低频段滞后,在高频段超前。
根据频率特性分析,可以得出被测系统是稳定的。
频率特性实验报告
![频率特性实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/af24e540df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1de7.png)
频率特性实验报告频率特性实验报告引言:频率特性是描述信号在不同频率下的响应性能的重要指标。
在电子领域中,频率特性实验是非常常见的实验之一。
本文将介绍频率特性实验的目的、实验原理、实验步骤以及实验结果的分析。
一、实验目的:频率特性实验的目的是研究电路或系统在不同频率下的响应特性,了解信号在不同频率下的传输和滤波性能。
通过实验,可以掌握频率特性的测试方法和实验技巧,提高实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理:频率特性实验通常涉及到信号的输入和输出,以及信号的幅度和相位响应。
在实验中,常用的测试仪器有函数发生器、示波器和频谱分析仪。
1. 函数发生器:用于产生不同频率的信号作为输入信号。
可以调节函数发生器的频率、幅度和波形等参数。
2. 示波器:用于观测电路或系统的输入和输出信号波形。
示波器可以显示信号的幅度、相位和频率等信息。
3. 频谱分析仪:用于分析信号的频谱成分。
频谱分析仪可以显示信号在不同频率下的幅度谱和相位谱。
实验步骤:1. 准备实验所需的仪器和器材,包括函数发生器、示波器和频谱分析仪。
2. 连接电路或系统,将函数发生器的输出信号连接到被测电路或系统的输入端,将示波器或频谱分析仪连接到电路或系统的输出端。
3. 设置函数发生器的频率和幅度,选择适当的波形。
4. 调节示波器或频谱分析仪的参数,观测信号的波形和频谱。
5. 重复步骤3和步骤4,改变函数发生器的频率,记录不同频率下的信号波形和频谱。
实验结果分析:根据实验记录的信号波形和频谱数据,可以进行以下分析:1. 幅度响应:通过观察信号的幅度谱,可以了解电路或系统在不同频率下信号的衰减或增益情况。
如果幅度谱在不同频率下保持不变,则说明电路或系统具有平坦的幅度响应特性。
如果幅度谱在某些频率点出现峰值或谷值,则说明电路或系统对该频率具有增益或衰减。
2. 相位响应:通过观察信号的相位谱,可以了解电路或系统在不同频率下信号的相位变化情况。
相位谱可以显示信号的相位延迟或提前。
频率特性测试仪工作原理
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频率特性测试仪工作原理1、扫频仪工作原理扫频仪实质上是扫频信号源与示波器X-Y方式的结合。
其组成框图及工作波形如图1所示。
图1 扫频仪组成框图及工作波形扫频信号源,即频率受控振荡器,在扫描信号u1掌握下产生扫频信号u3。
扫描信号源产生的扫描信号u1、扫频起停掌握信号u2分别是扫频信号源的频率掌握信号及停振掌握信号,u1还是示波器的水平扫描信号。
当扫频信号u3为锯齿波电压时,由于正程扫描速度慢,回程扫描速度快,使得扫描正程、扫描回程得到的波形不重合而无法观测,当扫频信号u3为正弦波电压号,u3在扫描回程时停振,使显示出的波形为被测波形和用作水平轴的水平回扫线的组合。
检波探头用于解调出经过被测电路的扫频信号的振幅(包络)变化状况,得到被测电路的幅频特性曲线。
频标形成电路用于产生进行频率标度的频标信号,以便读出各点对应的频率值。
2、产生扫频信号的方法产生扫频信号的方法许多,比较常用的是变容二极管扫频。
图2为变容二极管扫频振荡器原理图,其中VT1组成电容三点式振荡器,变容二极管VD1、VD2与L1、L2及VT1的结电容组成振荡回路,C1为隔直电容,L3为高频扼流圈。
调制信号经L3同时加至变容管VD1、VD2的两端,当调制电压随时间作周期性变化时,VD1、VD2结电容的容量也随之变化,从而使振荡器产生扫频信号。
图 2 变容二极管扫频振荡器原理图变容二极管变容二极管:又称“可变电抗二极管”。
是一种利用PN结电容(势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依靠关系及原理制成的二极管。
所用材料多为硅或砷化镓单晶,并采纳外延工艺技术。
反偏电压愈大,则结电容愈小。
主要参量是:零偏结电容、零偏压优值、反向击穿电压、中心反向偏压、标称电容、电容变化范围(以皮法为单位)以及截止频率等,对于不同用途,应选用不同C和Vr特性的变容二极管,如有专用于谐振电路调谐的电调变容二极管、适用于参放的参放变容二极管以及用于固体功率源中倍频、移相的功率阶跃变容二极管等。
频谱分析仪E4440A
![频谱分析仪E4440A](https://img.taocdn.com/s3/m/cc93cfd7b9f67c1cfad6195f312b3169a451eae9.png)
频谱分析仪E4440A频谱分析仪是一种基本的仪器,用于测量信号的频谱特性。
E4440A是一种高质量的频谱分析仪,由安捷伦公司制造。
本文将介绍其主要特点和应用。
主要特点E4440A是一种全数字化的频谱分析仪,采用宽带数字化技术,可同时测量多个信号。
该仪器具有以下主要特点:•支持频率范围广:9 kHz ~ 44 GHz。
•高灵敏度:可测量微弱信号。
•快速测量速度:支持高速扫描模式。
•高精度:可以精确地测量各种信号参数,如中心频率、带宽、功率等。
•丰富的测量功能:支持多种测量模式,如功率谱测量、相位噪声测量、频率偏移测量等。
•易于操作:配备了大尺寸液晶屏幕和直观的用户界面,操作简单方便。
应用领域E4440A可以在许多领域中应用,包括通信、电子、航天和国防等。
以下是一些应用实例:通信在通信领域中,E4440A可以用于分析和测试各种无线信号,如Wi-Fi、蓝牙、LTE等。
它可以帮助用户评估无线网络的性能、检测网络故障,以及探测无线信号间的干扰。
此外,它还可以用于定位信号源和查找哪些信号正在干扰无线系统。
电子在电子领域中,E4440A可以用于测试各种电路的频谱特性,如放大器、滤波器、调制器等。
它可以帮助工程师评估电路的性能、检测故障,以及优化电路设计。
此外,它还可以用于识别电磁干扰源,并为EMC测试提供数据支持。
航天在航天领域中,E4440A可以用于测量和分析卫星之间的互相干扰,以及卫星与地面站之间的通信频谱特性。
它可以帮助工程师验证卫星设计的合理性,检测卫星故障,以及优化卫星通信效率。
国防在国防领域中,E4440A可以用于测试和分析各种雷达系统的频谱特性,如天线方向性、信噪比、接收灵敏度等。
它可以帮助工程师评估雷达系统的性能和效率,检测雷达系统的故障,以及优化雷达系统设计。
结论E4440A是一种功能强大的频谱分析仪,具有广泛的应用领域和许多优点。
它可以帮助工程师评估各种信号的频谱特性,以及优化电路、通信和雷达系统的设计。
关于频谱分析仪和EMI接收机的详细分析和探讨
![关于频谱分析仪和EMI接收机的详细分析和探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/cfebd3604a73f242336c1eb91a37f111f1850d8e.png)
关于频谱分析仪和EMI接收机的详细分析和探讨频谱分析仪和EMI(电磁干扰)接收机是电子测试仪器中常用的设备,用于检测和分析电磁信号。
本文将对这两种设备进行详细分析和探讨。
首先,频谱分析仪(Spectrum Analyzer)是一种能够显示信号频谱分布的仪器。
它通过将时间域信号转换为频域信号,以图形方式显示信号的频谱特性。
频谱分析仪广泛应用于电子通信、雷达、无线电导航、无线电电视等领域中,用于测试和分析信号的频谱特性,例如信号的幅度、频率、相位等。
它可以帮助工程师找到信号中的各个组成部分,从而更好地设计和优化系统。
频谱分析仪的工作原理基于傅里叶分析理论。
在信号输入到频谱分析仪后,它会将信号转换为数字形式,并进行快速傅里叶变换(FFT)来计算信号的频谱分布。
然后,频谱分析仪将得到的频谱数据显示在屏幕上,用户可以通过调节参数如中心频率、带宽等来观察信号的特性。
频谱分析仪通常有两种类型:实时频谱分析仪和扫描频谱分析仪。
实时频谱分析仪能够快速地捕捉到信号的瞬态特性,对于频率波动性较大的信号特别有用。
而扫描频谱分析仪则能够提供更高的分辨率和更精确的频率测量,适用于对静态信号进行分析。
与频谱分析仪相比,EMI接收机(Electromagnetic Interference Receiver)更专注于电磁干扰的检测和测量。
它主要用于检测设备或系统产生的电磁干扰,以及寻找干扰源并分析其特性。
EMI接收机主要包括天线、前置放大器、带通滤波器、检波器、显示器等组件。
EMI接收机的工作原理是通过天线接收环境中的电磁信号,并经过前置放大器放大后输入到带通滤波器。
带通滤波器用于滤除不感兴趣的频段,确保只有干扰信号通过滤波器。
接下来的检波器将信号转换为直流信号,并输出到显示器上。
通过观察显示器上的输出结果,用户可以了解干扰信号的频谱特性和强度。
EMI接收机的应用非常广泛,特别是在电磁兼容性测试和认证领域。
它可以帮助工程师在设计和生产过程中检测和纠正电磁干扰问题,确保设备的电磁兼容性符合标准要求。
频谱分析仪原理
![频谱分析仪原理](https://img.taocdn.com/s3/m/ef0143bcf71fb7360b4c2e3f5727a5e9846a275e.png)
频谱分析仪原理频谱分析仪是一种用来对信号进行频率分析的仪器,它可以将信号的频谱特性直观地显示出来,帮助人们了解信号的频率成分和功率分布情况。
频谱分析仪广泛应用于无线通信、雷达、声音处理、振动分析等领域。
本文将介绍频谱分析仪的原理及其工作过程。
频谱分析仪的原理基于傅里叶变换,它可以将时域信号转换为频域信号。
在频谱分析仪中,输入信号首先经过模拟或数字滤波器进行预处理,然后进入变换器进行频谱分析。
变换器将输入信号分解为不同频率成分的幅度和相位信息,并将这些信息转换为直流电压或数字信号输出。
最后,输出信号经过显示器或计算机进行处理,形成频谱图谱。
频谱分析仪的工作过程可以分为几个关键步骤。
首先,输入信号经过前置放大器进行放大,然后进入滤波器进行滤波,去除不需要的频率成分。
接下来,信号经过变换器进行频谱分析,得到频率成分的幅度和相位信息。
最后,这些信息经过显示器或计算机进行处理,形成频谱图谱,直观地显示信号的频率特性。
频谱分析仪的原理可以用简单的数学模型来描述。
假设输入信号为f(t),经过变换器变换后得到的频谱信号为F(ω),其中ω为频率。
根据傅里叶变换的原理,F(ω)可以表示为f(t)的频谱分量,即F(ω)=∫f(t)e^(-jωt)dt。
通过对F(ω)进行幅度和相位的分析,就可以得到信号的频谱特性。
频谱分析仪的原理和工作过程为工程技术人员提供了一种有效的手段,帮助他们对信号进行频率分析和特性评估。
通过频谱分析仪,人们可以直观地了解信号的频率成分和功率分布情况,为无线通信、雷达、声音处理、振动分析等领域的工程设计和故障诊断提供了重要参考。
总之,频谱分析仪是一种基于傅里叶变换原理的仪器,它可以将信号的频率特性直观地显示出来,帮助人们了解信号的频率成分和功率分布情况。
频谱分析仪的工作原理和过程为工程技术人员提供了一种有效的手段,帮助他们进行频率分析和特性评估。
通过频谱分析仪,人们可以直观地了解信号的频率特性,为工程设计和故障诊断提供了重要参考。
频率特性测试仪的使用
![频率特性测试仪的使用](https://img.taocdn.com/s3/m/e7a59f6548d7c1c708a145c1.png)
频率特性测试仪的使用一,实验目的1,了解频率特性测试仪的工作原理和结构;2,了解调谐放大器的幅频特性;3,掌握正确设置频率特性测试仪的各项参数;4,掌握频率特性测试仪的实际操作和应用方法;二,实验设备及器材1,频率特性测试仪(以BT3系列为例) 1台2,电缆探头 1套3,隔直电容(510pF),隔离电阻各1只4,电源及附属设备 1套5,被测网络(中频放大器) 1套6,连接线若干三,实验原理(说明)1,频率特性测试仪的工作原理频率特性测试仪(简称扫频仪),主要用于测量网络的幅频特性.它是根据扫频法的测量原理设计而成的.简单地说,就是将扫频信号源和示波器的X-Y显示功能结合在一起,用示波管直接显示被测二端网络的频率特性曲线,是描绘网络传递函数的仪器.这是一种快速,简便,实时,动态,多参数,直观的测量仪器,广泛地应用于电子工程等领域.例如,无线电路,有线网络等系统的测试,调整都离不开频率特性测试仪.频率特性测试仪主要由扫频信号发生器,频标电路以及示波器等组成,其组成框图如图6-4中的虚线框内所示.检波探头(扫频仪附件)是扫频仪外部的一个电路部件,用于直接探测被测网络的输出电压,它与示波器的衰减探头外形相似(体积稍大),但电路结构和作用不同,内藏晶体二级管,起包络检波作用.由此可见,扫频仪有一个输出端口和一个输入端口:输出端口输出等幅扫频信号,作为被测网络的输入测试信号;输入端口接收被测网络经检波后的输出信号.可见,在测试时频率特性测试仪与被测网络构成了闭合回路.扫频信号发生器是组成频率特性测试仪的关键部分,它主要由扫描电路,扫频振荡器,稳幅电路和输出衰减器构成.它具有一般正弦信号发生器的工作特性,输出信号的幅度和频率均可调节.此外它还具有扫频工作特性,其扫频范围(即频偏宽度)也可以调节.测量时要求扫频信号的寄生调幅尽可能小.2,频率特性测试仪的应用(1)检查示波器部分检查项目有辉度,聚焦,垂直位移和水平宽度等.首先接通电源,预热几分钟,调节"辉度,聚焦,Y轴位移",使屏幕上显示度适中,细而清晰,可上下移动的扫描基线. (2)扫频频偏的检查:调整频偏旋钮,使最小频偏为±0.5MHz,最大频偏为±7.5MHz.(3)输出扫频信号频率范围的检查:将输出探头与输入探头对接,每一频段都应在屏幕上显示一矩形方框.频率范围一般分三档:0~75MHz,75~50MHz,150~300MHZ,用波段开关切换.(4)检查内,外频标检查内频标时,将"频标选择"开关置"1MHZ"或"10MHZ"内频标,在扫描基线上可出现1MHZ或10MHZ的菱形频标,调节"频标幅度"旋钮,菱形频标幅度发生变化,使用时频标幅度应适中,调节"频偏"旋钮,可改变各频标间的相对位置.若由外频标插孔送入标准频率信号,在示波器上应显示出该频率的频标.(5)零频标的识别方法频标选择放在"外接"位置,"中心频率"旋钮旋至起始位置,适当旋转时,在扫描基线上会出现一只频标,这就是零频标.零频标比较特别,将"频标幅度"旋钮调至最小仍出现.(6)检查扫频信号寄生调幅系数用输出探头和输入探头分别将"扫频信号输出"和"Y轴输入"相连,将"输出衰减"的粗细衰减旋钮均置0Db,选择内频标(如1MHZ),在屏幕上会出现一个以基线为零电平的矩形图形,调整中心频率度盘,扫频信号和频标信号都会移动,调节显示部分各旋钮,使图形便于观测,记下最大值A,最小值B,则扫频信号寄生调幅系数为M=(A-B)/(A+B)×100%要求在整个波段内,m7.5%.(7)检查扫频信号非线性系数"频标选择"开关置于"1MHZ",调节"频率偏移"为7.5MHZ,记下最低,最高频率与中心频率f0的几何距离A,B,则扫频信号非线性系数为γ=(A-B)/(A+B)×100%要求在整个波段内,r20%.(8)"1MHZ"或"10MHZ"频标的识别方法找到零频标后,将波段开关置于"Ι","频标幅度"旋钮调至适当位置,将频标选择放在"1MHZ"位置,则零频标右边的频标依次为1MHZ,2MHZ… ….将频标选择放在"10MHZ"位置,则零频标右边的频标依次为10MHZ,20MHZ… …,两大频标之间频率间隔10MHZ,大频标与小频标之间频率间隔5MHZ.(9)波段起始频标的识别方法"频标幅度"旋钮调至适当位置,频标选择放在"10MHZ","频率偏移"最小.将波段开关置∏,旋转"中心频率"旋钮,使扫描基线右移,移动到不能再移的位置,则屏幕中对应的第一只频标为70MHZ,从左到右依次为80MHZ, ……,150MHZ.将波段开关置Ш,则屏幕中对应的第一只频标为140MHZ,识别频标方法相同.(10)扫频信号输出的检查:将两个输出衰减均置于0dB.将输出探头与输入检波探头对接(即将两个探头的触针和外皮分别连在一起).这时,在扫频仪的荧光屏上应能看到一个由扫描基线和扫描信号线组成的长方图形.然后调整中心频率刻度盘,随着中心频率的变化,扫描信号线和频标都随着移动.要求在整个频段内的扫描信号线没有明显的起伏和畸变.并检查扫描信号的输出衰减和Y轴增益钮是否起作用.2,频率特性测试仪的使用注意事项(1)测量时,输出电缆和检波探头的接地线诮尽量短,切忌在检波头上加接导线;被测网络要注意屏蔽,否则易引起误差.(2)当被测网络输同端带有直流电位时,Y轴输放应选用AC耦合方式,当被测网络输入端带有直流电位时,应在扫频输出电缆上串接容量较小的隔直电容.(3)正确选择探头和电缆..BT-3测试仪附有四种探头及电缆:①输入探头(检波头):适于被测网络输出信号未经过检波电路时与Y轴输入相连.②输入电缆:适于被测网络输出信号已经过检波电路时与Y轴输入相连.③开路头:适于被测网络输入端为高阻抗时,将扫频信号输出端与被测网络输入相连.④输出探头(匹配头):适于被测网络输入端具有75特性阻抗时,将扫频信号输出端与被测网络输入相连.四,实验预习要求。
频率特性测试仪(完整版)
![频率特性测试仪(完整版)](https://img.taocdn.com/s3/m/8ab2cb69b84ae45c3b358cae.png)
频率特性测试仪摘要:本实验以DDS芯片AD9851为信号发生器,以单片机MSP430F449为核心控制芯片,以FPGA为辅助,加之于外围电路来实现幅频及相频的检测。
系统由6信模块组成:正弦扫频信号模块,待测阻容双T 网络模块,整形模块,幅值检测模块,相位检测模块,及显示模块。
先以单片机送给AD9851控制字产生100HZ—100KHZ的扫频信号,经过阻容双T网络检测电路,一路信号通过真有效值AD637JP对有效值进行采集后进入单片机进行幅值转换,另一路信号由整形电路整形后进入FPGA进行相位检测及频率检测,最后由LCD显示输出,最终来完成幅频及相频的简单测试。
关键字:AD9851、 MSP430F449 、FPGA 、阻容双T网络、AD637 LM311比较器、液晶12864目录一、方案方案论证与选择 (3)1. 扫描信号产生方案 (3)1.1 数字直接频率合成技术(DDFS) (3)1.2 程控锁相环频率合成 (3)1.3 数字频率发生器(DDS)AD9851产生 (3)2.相位检测方案 (4)2.1 A/D采样查找最值法 (4)2.2 FPGA鉴相法 (4)3. 幅值检测方案 (5)3.1 峰值检波法 (5)3.2 真有效值芯片AD637检测法 (6)二、系统总体设计文案及实现方框图 (7)三、双T网络的原理分析及计算 (7)1、双T网络的原理 (7)2、双T网络的设计 (9)四、主要功能模块电路设计 (11)1、AD9851正弦信号发生器 (11)2、减法电路及射极跟随器 (12)3 整形电路 (13)4 真有效值检测 (13)五、系统软件设计 (14)六、测试数据与分析 (15)七、总结分析与结论 (17)参考文献: (17)附录: (17)一、方案方案论证与选择1. 扫描信号产生方案1.1 数字直接频率合成技术(DDFS)方案一:采用数字直接频率合成技术(DDFS)。
以单片机和FPGA为控制核心,利用FPGA中的N位地址存储相应的正弦表值,通过改变频率控制字K,寻址相位累加器的波形存储器的数据,以产生所需频率的正弦信号f out=f in *K/2N。
频率特性测试仪的功能介绍
![频率特性测试仪的功能介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/7ef5e5577f21af45b307e87101f69e314332faa3.png)
频率特性测试仪的功能介绍1. 仪器概述频率特性测试仪是一种测试电路频率响应的仪器。
它能够测试电路在不同频率下的特性,从而分析电路的稳定性、幅频特性、相频特性等,是无线通信、电子电路等领域中不可或缺的工具。
本文将对频率特性测试仪的主要功能进行介绍。
2. 主要功能2.1 频率响应测试频率特性测试仪能够对电路的频率响应进行测试。
通过输入不同的频率信号,测试仪可以测量电路在不同频率下的幅度响应和相位响应,生成幅相频特性曲线。
这对于分析电路的特性、优化电路设计等都非常有帮助。
2.2 带宽测试带宽是一个电路能够正常工作的频率范围。
频率特性测试仪能够测试电路的带宽,通过测量电路在不同频率下的增益或衰减等参数,确定电路的带宽范围,从而保证电路的稳定性和正常工作。
2.3 信号发生器频率特性测试仪还具备信号发生器的功能。
测试仪可以产生稳定的正弦(Sine)、方波(Square)、三角波(Triangle)等信号,作为被测试电路的输入信号。
不同类型的信号可以测试电路在不同的工作状态下的响应特性。
2.4 直流偏置频率特性测试仪依靠外部直流电源为测试电路提供工作电压。
大部分频率特性测试仪都配有电流限制限制器或过载保护电路,保证测试电路的安全。
2.5 数据存储频率特性测试仪还可以将测试数据存储在设备中,便于后续分析和比较。
同时,测试仪也可以通过USB、RS232、LAN等接口与计算机相连,将测试数据传输到计算机上,方便进行后续的数据处理。
3. 使用方法频率特性测试仪的使用方法分为以下几个步骤:1.连接测试电路并设置测试参数。
2.连接设备与电脑,并设置数据传输参数。
3.开始测试。
4.保存测试数据。
5.根据数据分析测试结果。
4. 结语频率特性测试仪作为电子电路和无线通信领域的重要工具,可以帮助工程师更好地了解电路的表现和特性,提升电路设计的效率和准确性。
熟练掌握频率特性测试仪的使用方法,对于电子电路工程师来说是非常重要的。
频谱分析仪的原理操作应用pdf
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频谱分析仪的原理操作应用1. 介绍频谱分析仪是一种常用的电子测试仪器,用于分析信号的频谱特征。
本文将介绍频谱分析仪的原理、操作和应用。
2. 频谱分析仪的原理频谱分析仪基于傅里叶变换原理,将信号从时域转换为频域,通过显示信号在不同频率下的幅度和相位信息,实现对信号频谱特性的分析。
2.1 傅里叶变换傅里叶变换是将一个信号从时域转换为频域的数学工具。
它将一个连续或离散的时域信号分解成不同频率分量的叠加,得到信号在频域上的表示。
2.2 快速傅里叶变换快速傅里叶变换(FFT)是一种快速计算离散傅里叶变换(DFT)的算法。
它通过降低计算复杂度,提高计算速度,广泛应用于频谱分析仪中。
3. 频谱分析仪的操作频谱分析仪的操作步骤如下:1.连接信号源:将待分析的信号源与频谱分析仪进行连接,确保接口连接正确。
2.设置参数:根据需要设置频谱分析仪的参数,包括采样率、带宽、中心频率等。
3.选择窗函数:窗函数用于减小信号频谱泄露和谱线扩展的影响,根据需要选择合适的窗函数。
4.启动分析:启动频谱分析仪,开始对信号进行频谱分析。
5.分析结果显示:频谱分析仪会将信号的频谱特征以图表的形式显示出来,包括幅度谱、相位谱等。
4. 频谱分析仪的应用频谱分析仪在各个领域都有广泛的应用,以下是几个常见的应用场景:4.1 通信领域在通信领域,频谱分析仪用于对通信信号进行分析和测试,包括调制解调、频谱占用等方面的研究。
4.2 音频领域在音频领域,频谱分析仪用于音频信号的分析和处理,可以用于音乐制作、音频调试等方面。
4.3 无线电领域在无线电领域,频谱分析仪用于无线电信号的分析和监测,可以用于无线电频段的占用情况、频率干扰等方面的研究。
4.4 电力领域在电力领域,频谱分析仪用于电力系统的故障检测和干扰分析,可以帮助发现电力设备的故障和电磁干扰源。
5. 总结本文介绍了频谱分析仪的原理、操作和应用。
频谱分析仪通过傅里叶变换将信号从时域转换为频域,并显示信号在不同频率下的幅度和相位信息,实现对信号频谱特性的分析。
频率特性分析仪
![频率特性分析仪](https://img.taocdn.com/s3/m/228db4da647d27284b7351fe.png)
项目6 频率特性分析仪 (1)6.1 项目任务 (1)6。
1。
1 知识点 (1)6。
1.2 技能点 (1)6。
2 项目知识 (1)6.2。
1 扫频仪概述 (1)6.2.2 扫频仪基本原理 (2)6.2。
3 主要技术指标 (5)6.3 项目实施 (7)6.3.1 BT—3C型频率特性测试仪简介 (7)6。
3。
2 操作实例 (11)6。
3.3使用注意事项 (20)项目6 频率特性分析仪6.1 项目任务6.1。
1 知识点1。
频率特性分析仪(简称扫频仪)的类型、基本结构与用途。
2. 扫频仪的主要性能指标.3. 扫频仪的面板结构,并绘出扫频仪的面板示意图.4。
扫频仪的选择、使用及注意事项.6.1。
2 技能点使用扫频仪测试电路幅频特性、高频阻抗、电路参数.6。
2 项目知识6。
2。
1 扫频仪概述6.2。
1.1 定义频率特性测试仪简称扫频仪,它将扫频信号源及示波器的X-Y显示功能结合为一体,利用示波管直接显示被测二端网络频率特性曲线,是描绘表征网络传递函数的仪器,用于测量网络的幅频特性.扫频仪与示波器的区别在于它能够自身提供测试所需的信号源,并将测试结果以曲线形式显示在荧光屏上.在电子测量中,经常遇到对网络的阻抗特性和传输特性进行测量的问题,其中传输特性包括增益和衰减特性、幅频特性、相频特性等。
扫频仪就是用来测试上述特性的仪器,它为被测网络的调整,校准及故障的排除提供了极大的方便。
扫频仪是测试电视接收机的主要仪器。
电视接收机中的高频头、图象中频放大器、视频放大器和伴音放大器、鉴频器等部分,均可很方便地进行调试,边调边看曲线波形,一直调整到最佳的工作状态。
6.2.1.2 分类常用分类方法如下:1。
按照工作频带的宽度,可分为宽带扫频仪和窄带扫频仪;2. 按照工作频率的不同,可分为低频扫频仪、中频扫频仪、高频扫频仪和超高频扫频仪;3. 按照处理方式的不同,可分为模拟扫频仪和数字扫频仪;4。
按照用途的不同,可分为音频扫频仪和视频扫频仪等。
频谱分析仪的特性
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频谱分析仪的特性扫频外差式频谱分析仪的主要工作特性有幅频特性、频率特性和扫频特性。
1.幅频特性(1)量程被分析的信号包含有各种频率分量,而且各频案分量的幅值相差甚远,故要求仪器要有非常宽的量程,一般都在 120dR 以上。
(2)动态范围频谱仪的动态范围上限主要由非线性失真来决定,而动态范围的下限主要由仪器的剩余响应决定。
剩余响应是指没有信号输入时,由于内部或外部的某些干扰,屏幕上仍出现一些不需要的业示。
动作范围一般在60~120dB内。
(3)灵敏度它表征了仪器测量微小信号的能力。
显示幅度为满度时输入信号的电平值称为灵敏度。
仪器的灵敏度越高,动态范围就越大。
2.频率特性(1)频率范围,能够被分析的输入信号的频率的上,下限之间的频段称为频谱仪的频率范围。
(2)频率分辨率,频谱仪能区分的最小谱线间隔称为频率分排率。
它表征辨别两个很接近的频率分量的能力。
中预放大器和滤波器的带宽都是影响频率分辨率的主要因素。
3.扫频特性(1)扫频宽度(分析频谱)频谱仪在一次分析中所显示的频率范围称为扫频宽度。
扫频宽度愈宽,愈能观测被测信号的全貌,但其频谱分辨力较低,不宜分析频谱细节。
通常扫频宽度是可调的。
每厘米对应的扫频宽度称为频宽因数。
用 k11/cm或 MHz/mm 表示。
(2)分析时间和扫频速度,完成一次频谱分析所需的时间称为分析时间,即是本机振荡器频率扫完整个扫频宽度所需的时间。
扫频宽度与分析时间之比称为扫频速度。
扫频速度对灵敏度和频率分辨率是有影响的。
可以证明,扫趣速度快,都率分辨率要不坏,"敏度也要下降,要合理选择扫须速度,以保证有较高的灵敏度和较好的分排率。
频谱分析仪原理
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频谱分析仪原理
频谱分析仪是一种用来测量信号频谱分布的仪器。
它基于傅里叶变换的原理,将时域信号转换为频域上的能量分布。
其工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 采样:首先,频谱分析仪对待测信号进行采样,将连续的信号转换为离散的样本点。
2. 加窗:为了避免频谱泄露和干扰,对采样得到的样本数据进行窗函数处理。
窗函数可以减少信号末端样本的突变,提高频谱分辨率。
3. 傅里叶变换:采用傅里叶变换算法,将时域信号转换为频域上的能量分布。
这可以通过离散傅里叶变换(DFT)或快速傅里叶变换(FFT)实现。
4. 数据处理:对傅里叶变换的结果进行幅度和相位的计算,得到频谱图。
通常,频谱图以频率为横轴,能量或幅度为纵轴进行表示。
5. 显示和分析:最后,频谱分析仪将频谱图以图形的形式显示出来,便于用户对信号频谱进行直观的观察和分析。
用户可以根据频谱图上不同频率分量的能量分布,进行信号的频率测量、信号波形恢复、噪声干扰分析等应用。
总的来说,频谱分析仪的工作原理是通过采样、加窗和傅里叶变换等步骤,将时域信号转换为频域上的能量分布,从而实现
对信号频谱分布的测量与分析。
通过频谱分析,可以获取信号在不同频率上的能量分布情况,为用户提供有关信号特性和干扰情况的重要信息。
频谱分析仪作用介绍
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频谱分析仪作用介绍频谱分析仪(Spectrum Analyzer)是一种用于测量信号频谱特性的特殊仪器。
它可以显示信号的振幅、频率、相位等各种参数,并对信号进行分析和处理。
在电子工程和无线通信领域,频谱分析仪是一种必不可少的测试设备。
频谱分析仪的工作原理频谱分析仪的工作原理是将输入信号分解为不同频率的各个成分,然后对每个成分的振幅进行测量和分析。
具体来说,频谱分析仪通过以下步骤实现对信号频谱的分析:1.信号输入:将要分析的信号输入频谱分析仪。
2.前置放大器:通过前置放大器对输入信号进行增益,以增强信号的强度。
3.滤波器:对输入信号进行滤波,以去除不需要的噪声和干扰。
4.变频器:将输入信号变换到频谱分析仪的操作范围内。
5.FFT转换器:通过快速傅里叶变换(FFT)将输入信号分解为不同频率的各个成分。
6.显示器:将分解出的信号振幅和频率以图形方式显示出来。
频谱分析仪的作用频谱分析仪在电子工程和无线通信领域中有着广泛的应用,主要有以下几个方面:1. 频率测量频谱分析仪可以对信号的频率进行测量。
在无线通信系统中,频率是非常重要的参数,因为不同频率的信号会有不同的传输性质。
频谱分析仪可以对不同频率的信号进行分析,以确定每个信号的频率特性。
2. 波形分析频谱分析仪可以对信号的波形进行分析。
在电子工程领域中,波形分析是非常重要的,因为不同波形的信号会有不同的传输特性。
频谱分析仪可以对信号的波形进行分析,以确定信号在传输过程中的变化情况。
3. 信号测量频谱分析仪可以对信号的振幅、相位等参数进行测量。
在电子工程领域中,这些参数是非常重要的,因为它们可以帮助模拟和设计各种电路和系统。
频谱分析仪可以对信号的各种参数进行测量和分析,以帮助工程师进行各种设计和测试工作。
4. 故障诊断频谱分析仪可以用于分析信号中的故障。
在电子工程和无线通信领域中,信号的故障是非常常见的,因为各种因素都会影响信号的传输和接收。
频谱分析仪可以通过分析信号的频率和振幅变化来确定信号的故障原因,以帮助工程师快速地解决故障。
频谱分析仪介绍
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频谱分析仪介绍]频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。
它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。
现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果,能分析1赫以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。
仪器内部若采用数字电路和微处理器,具有存储和运算功能;配置标准接口,就容易构成自动测试系统。
频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。
它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。
现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果,能分析1赫以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。
仪器内部若采用数字电路和微处理,具有存储和运算功能;配置标准接口,就容易构成自动测试系统。
频谱分析仪 - 分类频谱分析仪分为扫频式和实时分析式两类。
扫频式频谱分析仪它是具有显示装置的扫频超外差接收机,主要用于连续信号和周期信号的频谱分析。
它工作于声频直至亚毫米的波频段,只显示信号的幅度而不显示信号的相位。
它的工作原理是:本地振荡器采用扫频振荡器,它的输出信号与被测信号中的各个频率分量在混频器内依次进行差频变换,所产生的中频信号通过窄带滤波器后再经放大和检波,加到视频放大器作示波管的垂直偏转信号,使屏幕上的垂直显示正比于各频率分量的幅值。
本地振荡器的扫频由锯齿波扫描发生器所产生的锯齿电压控制,锯齿波电压同时还用作示波管的水平扫描,从而使上的水平显示正比于频率。
实时式频谱分析仪在存在被测信号的有限时间内提取信号的全部频谱信息进行分析并显示其结果的仪器主要用于分析持续时间很短的非重复性平稳随机过程和暂态过程,也能分析40兆赫以下的低频和极低频连续信号,能显示幅度和相位。
浅谈BT-15V扫频图示仪的使用
![浅谈BT-15V扫频图示仪的使用](https://img.taocdn.com/s3/m/480ae8471ed9ad51f01df25b.png)
浅谈BT-15V扫频图示仪的使用BT—15扫频图示仪是扫频范围在0.5—1000MHZ的频率特性分析仪。
其应用领域遍及于工厂、研究所、大专院校、电视中心、电台、电视台、广电网络、卫星地球站等单位。
该仪器可在0.5—1000MHZ频段内,定量测量全部有源、无源双口网络的传输特性(增益或衰减)和反射特性(回波损耗或电压驻波比),还可测量身频电平、通频带、频率等参数。
被测器件包括各种放大器、滤波器、混频器、调谐器、隔离器、频率变换器,阻抗变换器、射频电缆、天线、负载等。
一、传输特性的测量利用BT—15进行对网络的传输特性的测量是很方便的,应用BT—15测量网络的传输特性(频率响应和幅频特性),有两种方法可以选择,一是利用机内检波器,把被测网络(器件)的输出端直接接到显示放大器的“RF”(射频)输入端进行检波放大。
最后显示波形。
这种方法的优点是:方便、简单、适用于窄带测量,缺点是:机内检波器一般来说,其频率特性不如机外的射频检波器好,另外,从被测网络输出到显示器“RF”输入端,还需要较长的射频电缆来连接,因此,电缆反射的引入会增加测量误差。
另一种方法是,在被测网络输出端直接接上射频检波器,把检波后的低频信号送入显示放大器的“低频输入”。
其优点是:测量精度高,在要求高精度测量或是宽带器件的测量时,建议采用此方法。
在传输特性的测量中,对于不同的被测器件,我们关心的具体参数不一,例如:中心频率、频率覆盖、3DB带宽、增益、插入损耗、阻带衰减、隔离度等等,但是归根结底,也就是这两个基本参数(频率与幅度)之间在不同条件下的相互关系,即我们常说的幅频特性。
二、增益(幅度)的测定:先接入被测网络(被测网络可以是各种放大器等),适当选择衰减量程,使显示器显示出被测曲线。
此时,改变1DB衰减量程时,被测曲线应有一定的变化,即应有一定的分辨率。
用电平线标记下曲线位置,然后拆除被测件,直接用射频电缆连接扫频信号源的“RF”输出端与显示器中放大器的“RF”输入端。
频率响应分析仪
![频率响应分析仪](https://img.taocdn.com/s3/m/9db36210524de518974b7d5e.png)
频率响应分析仪知识一、概述(一)用途频率响应分析仪是测量被测系统频率特性的仪器。
早期频率特性的测量是用信号源、电压表、频率计、相位计、示波器等单机组成,仪器操作复杂,易受干扰,测量精度低。
进入60年代,国外开发出以数字相关滤波为核心技术的频率响应分析仪,提高了测量精度。
随着技术发展,智能化、数字化程度不断提高,测量功能、精度得到了快速发展,拓宽了仪器应用范围。
目前,频率响应分析仪广泛地应用于航空航天、军工、机械制造的振动分析,大型机械的故障监测与诊断,自控系统、伺服系统的设计与调试,电子元件、压电元件的阻抗与谐振测试,高压电网滤波器调试,桩基检测, 自动控制系统科研与教学等领域。
(二)分类与特点频率响应分析仪可以分为基础型频率响应分析仪、教学型频率响应分析仪、多通道频率响应分析系统等类型产品。
•基础型频率响应分析仪的特点性能指标高,接口齐全,方便与各种测试仪器及计算机联接组成测试系统,适用于各种领域的频率响应测试。
•教学型频率响应分析仪的特点性能指标一般,频率范围窄,适用于低成本测试,如教学以及要求性能指标不高,能满足一定要求的场合。
•多通道频率响应分析仪的特点性能指标高,多通道测试可达32通道,适用于大型机械、桥梁、堤坝等大型系统多点测试。
(三)产品国内外现状国内生产频率响应分析仪的厂家主要有:天津中环电子仪器。
天津中环电子仪器自1958年建厂以来,一直致力于频率响应测试产品的研发,80年代与英国solartron 公司合作,开发出以TD1250频率响应分析仪为代表的系列产品,同类产品技术水平国内领先。
国外厂家主要有:英国solartron 公司和日本NF回路设计株式会社。
英国solartron 公司以数字相关滤波为技术核心的产品,频率范围10微赫到65千赫(1250),以及10微赫到32兆赫(1260)等,具有双通道及四通道测试功能,1250侧重于低频与超低频,主要用于机械、自控等领域,1255上限频率较高,满足低频测试的同时可用于电子元件、压电元件等测试。
频谱分析仪U3741
![频谱分析仪U3741](https://img.taocdn.com/s3/m/87277020dcccda38376baf1ffc4ffe473368fd14.png)
频谱分析仪U3741频谱分析仪(spectrum analyzer)是一种仪器,用于测量电信号在频率域中的特性,可以检测出信号的频率、幅度、失真和杂波等信息。
U3741是一种综合性能优异的频谱分析仪,下面对其进行详细介绍。
一、U3741的主要优势U3741的主要优势包括:•超宽带宽覆盖范围:9 kHz~3.6 GHz。
•高灵敏度和高精度测量。
•便携式设计,易于携带和移动。
•可选的频率范围扩展模块,可拓展到26.5 GHz。
综合这些特点,U3741非常适合在电信、无线通信、电子设备测试等领域中使用。
二、U3741的功能特点U3741主要具备以下功能特点:1. 频谱分析U3741的主要功能是对频率的信号进行分析,可用于测量、监测和分析信号的频谱,频谱密度以及信号相关的参数,如带宽、中心频率、谷值和峰值等等。
同时,U3741还可以对多个信号进行同时分析和显示,极大地提高了工作效率。
2. 频段扫描U3741可以利用扫频功能扫描各种频段,用于寻找潜在的问题和干扰源以及对频段内的信号进行生动的观察和分析。
通过扫描功能,可以对任何特定的频率和频带进行测量和分析,方便用户提前进行预测和分析。
3. 向量信号分析U3741具备测量向量信号的功能,可以测量各种模拟信号的向量分量,方便用户了解各信号部分的具体频率分配和频域范围分布。
4. 带宽测量U3741还可以进行带宽测量,包括信号的峰值、中央值、谷值,还可以测量各个频段的带宽,从而帮助用户确定信号带宽,精确地确定信号的频率和分配。
5. 自动测量U3741具有自动测量功能,不需要手动干预,可以自动测量信号和参数,极大地提高了操作效率。
同时,自动测量还可以控制测量频率和参数,便于使用者进行精确的测量和分析。
三、U3741的应用领域U3741的应用领域非常广泛,主要包括:•电信行业:用于测量和分析通信系统的信号特性。
•无线通信:用于测量和分析无线电、微波和无线电频率的信号特性。
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项目6 频率特性分析仪 (1)6.1 项目任务 (1)6.1.1 知识点 (1)6.1.2 技能点 (1)6.2 项目知识 (1)6.2.1 扫频仪概述 (1)6.2.2 扫频仪基本原理 (2)6.2.3 主要技术指标 (5)6.3 项目实施 (7)6.3.1 BT-3C型频率特性测试仪简介 (7)6.3.2 操作实例 (11)6.3.3使用注意事项 (20)项目6 频率特性分析仪6.1 项目任务6.1.1 知识点1. 频率特性分析仪(简称扫频仪)的类型、基本结构与用途。
2. 扫频仪的主要性能指标。
3. 扫频仪的面板结构,并绘出扫频仪的面板示意图。
4. 扫频仪的选择、使用及注意事项。
6.1.2 技能点使用扫频仪测试电路幅频特性、高频阻抗、电路参数。
6.2 项目知识6.2.1 扫频仪概述6.2.1.1 定义频率特性测试仪简称扫频仪,它将扫频信号源及示波器的X-Y显示功能结合为一体,利用示波管直接显示被测二端网络频率特性曲线,是描绘表征网络传递函数的仪器,用于测量网络的幅频特性。
扫频仪与示波器的区别在于它能够自身提供测试所需的信号源,并将测试结果以曲线形式显示在荧光屏上。
在电子测量中,经常遇到对网络的阻抗特性和传输特性进行测量的问题,其中传输特性包括增益和衰减特性、幅频特性、相频特性等。
扫频仪就是用来测试上述特性的仪器,它为被测网络的调整,校准及故障的排除提供了极大的方便。
扫频仪是测试电视接收机的主要仪器。
电视接收机中的高频头、图象中频放大器、视频放大器和伴音放大器、鉴频器等部分,均可很方便地进行调试,边调边看曲线波形,一直调整到最佳的工作状态。
6.2.1.2 分类常用分类方法如下:1. 按照工作频带的宽度,可分为宽带扫频仪和窄带扫频仪;2. 按照工作频率的不同,可分为低频扫频仪、中频扫频仪、高频扫频仪和超高频扫频仪;3. 按照处理方式的不同,可分为模拟扫频仪和数字扫频仪;4. 按照用途的不同,可分为音频扫频仪和视频扫频仪等。
6.2.2 扫频仪基本原理6.2.2.1 频率特性测量方法频率特性测量的方法主要包括点频测量法和扫频测量法。
点频测量法即静态测量法,由人工逐次改变输入正弦信号的频率,逐点记录对应频率的输出信号幅度而得到幅频静态特性曲线。
该方法缺点:繁琐、费时、不直观、测量误差大。
扫频测量法即动态测量法,扫描信号源一方面为示波器提供扫描信号;另一方面又控制扫频信号源的振荡频率,使其产生从低频到高频的周期性重复变化的等幅正弦波,输送给被测电路,被测电路的输出信号显示为幅频动态特性曲线。
扫频法测量简单迅速,可实现频率特性测量的自动化或半自动化。
由于扫频频率变化时连续的,所以不会漏掉被测特性的某些细节。
扫频法测量网络可边测量边调试,提高工作效率。
6.2.2.2 扫频仪的组成与原理扫频仪是根据扫频测量法原理设计的,由扫频信号发生器和示波器组合而成。
扫频仪利用扫频信号来检测电路的频率特性,并在其频率范围内按一定规律不断变化输出频率的信号。
用扫频信号检测电路故障时,可通过屏幕显示出电路的频率特性曲线,方便地对电路进行检测。
如图6-1所示,扫频仪包括扫频信号发生器、频标信号发生器、扫描信号发生器、示波器、电源电路及配有检波器的探头和同轴电缆等组成部分,其中,扫频信号发生器是扫频仪的核心部分。
1. 扫描信号发生器扫频信号是专门用来检测电路的频率特性,并在其频率范围内按一定规律不断变化其输出频率的信号。
扫描信号是在扫描电压的控制下产生的。
扫频信号发生器在扫描正程电压的作用下,产生随着扫描信号幅度变化频率而发生变化的等幅波调频信号。
(1)扫频信号的频率范围扫频信号的频率范围必须与被测电路的工作频率一致。
在扫描电压的逆程,电路采取措施使扫描电压发生器向扫频信号发生器输出负脉冲,使扫频信号发生器无输出信号。
逆程期屏幕上显示的是零基线。
(2)X轴放大器为了得到足够的扫描电压的幅度,使荧光屏上的水平扫描有足够的宽度。
(3)Y 轴放大电路用于放大检波探头输出的待测电路幅频特性响应的信号。
(4)扫描电压发生器X 轴电压发生器的任务是产生锯齿波电压。
锯齿波信号一般由50Hz 市电经降压、限幅、整形之后获得。
扫描电压发生器的作用是使扫描的图形在X 方向展开。
2. 探头扫频仪随机带有两条输出电缆(即两个输出探头)和两条输入电缆(即两个输入探头),输出探头有开路探头和匹配探头,输入探头有检波探头和非检波探头。
要根据被测电路的输入阻抗和电路的功能选择探头。
被测电路的输入阻抗为75Ω时,用开路探头,否则用匹配探头;被测电路本身若有检波级时,用非检波探头,否则用检波探头。
3. 被测电路被测电路是扫频仪所要测试的对象,不属于扫频仪的组成部分。
扫描仪工作波形如图6-2所示。
扫频信号加至被测电路,检波探头(如果被测电路具备检波功能的,用非检波探头,幅频特性响应的信号直接送Y 轴电路。
)对被测电路的输出信号进行峰值检波,并将检波 12345t tttt所得信号送往示波器Y 轴电路,该信号的幅度变化正好反映了被测电路的幅频特性,因而在屏幕上能直接观察到被测电路的幅频特性曲线。
4. 频标电路所谓频标是出现在幅频特性曲线上的频率标记。
扫频仪频标的作用:(1)可利用频标来选择扫频信号的频率范围;(2)用频标来对曲线进行分析;(3)频标对高度电路起指示作用。
若通过对分析发现曲线不符合设计要求,则说明电路没调好,此时需借助频标在曲线上的位置指示,对电路进行调整,直到曲线符合设计要求为止。
频率标记应有几种,必要时可外接频标。
为了标出X 轴所代表的频率值,需另加频标信号。
该信号是由作为频率标准的晶振信号与扫频信号混频而得到的,产生间隔为1MHz 或10MHz 的频标信号。
6.2.3 主要技术指标1. 有效扫描宽度和中心频率有效扫频宽度是指在扫频线性和振幅平稳性能符合要求的前提下,一次扫频能达到的最大的频率覆盖范围,即max min f f f ∆=-式中,f ∆为有效扫频宽度;max f 为扫频最高频率;min f 为扫频最低频率。
扫频信号中心频率0f 定义为 0max min ()/2f f f =+相对扫频宽度定义为有效扫频宽度与中心频率之比,即maxmin 0max min2f f f f f f -∆=+ 通常把f ∆远小于信号瞬时频率的扫频信号称为窄带扫频,f ∆和瞬时频率可以相比拟的扫频信号称为宽带扫频。
BT-3C 扫频仪的中心频率在1MHz ~300MHz 内可以连续调节,分三个波段实现;有效扫频宽度在±0.5MHz ~±7.5MHz 可连续调节。
2. 扫频线性扫频线性是指扫频信号瞬时频率的变化和调制电压瞬时值变化之间的吻合程度,吻合程度越高,扫描线性越好。
检查扫频线性好坏通常将频偏(频率范围)调到最大(15MHz ),测出最低、最高频率与中心频率的距离A 和B ,那么扫频线性误差r 为100%A B r A B-=⨯+ 一般要求r 不大于10%。
BT-3C 扫频仪的扫频线性度在频偏±7.5MHz 时,应大于20%。
3. 振幅平稳性所谓振幅稳定性,就是指在幅频特性测试中,扫频仪输出的扫频信号的幅度的变化情况。
在幅频特性测试中,必须保证扫频信号的幅度恒定不变。
扫频信号的振幅平稳性通常用它的寄生调幅系数M 来表示,寄生调幅系数越小,振幅平稳性越好。
寄生调幅系数的检查,调节扫频宽度,在有效面积内,使扫频宽度为15MHz ,旋转中心频率旋钮找一扫频线落差最大的地方,把最高点和最低点的高度分别记A 、B ,那么M 为100%A B M A B-=⨯+ BT-3C 扫频仪的寄生调幅系数为≯±7.5%。
4. 扫频信号电压扫频信号发生器的输出电压以有效值计,应满足被测电路处于线性工作状态的要求。
BT-3C扫频仪的输出扫频信号电压应大于0.1V(应接75Ω匹配负载,输出衰减置于0dB)。
而且输出电压的调节方式应满足以下原则:“步进衰减(粗)”:0/10/20/30/40/50/60dB;“步进衰减(细)”:0/2/3/4/6/8/10dB。
5. BT-3C扫频仪的检波探测器的输入电容:≯5pF(最大允许直流电压300V)。
6.3 项目实施6.3.1 BT-3C型频率特性测试仪简介6.3.1.1 概述BT-3C 型频率特性测试仪是利用示波管直接显示被测设备的频率响应曲线的仪器,本仪器为BT-3型频率特性测试仪系列产品,由于采用晶体管,集成电路,因此本仪器与BT-3型相比较则具有功耗,尺寸小,重量轻,输出电压高,寄生调幅小,扫频非线性系统数小,衰减器精度高,频谱纯度好,不分波段扫频,显示灵敏度高等特点。
用它可测定无线电设备(如宽带放大器、雷达接收机的中频放大器、高频放大器、电视机的共公通道、伴音通道、视频通道以及滤波器等有源和无源器四端网络)的频率特性。
为方便使用,BT-3C还具有三项输出功能:1. 仪器可以输出+12V(0.5A)直流电压,供测试过程中使用。
2. 仪器可以输出0~+6V可调的AGC电压,供电视机高须调谐器测试用。
3. 仪器可以输出稳幅的点频信号,亦可作为一般信号发生器使用。
6.3.1.2 操作面板图6-4 BT-3C操作面板示意图BT-3C型扫频仪的面板如图6-4所示。
1.显示部分“1”为电源、辉度旋钮,该控制装置是一只带开关的电位器,兼电源开关的辉度旋钮两种作用。
顺时针旋动此旋钮,即可接通电源,继续顺时针旋动,荧光屏上显示的光点或图形亮度增加。
使用时亮度宜适中。
“2”为聚焦旋钮,调节屏幕上光点细小圆亮或亮线清晰明亮,以保证显示波形的清晰度。
“3”为坐标亮度旋钮,在屏幕的4个角上,装有4个带颜色的指示灯泡,使屏幕的坐标尺度线显示明暸。
旋钮从中间位置向顺时针方向旋动时,荧光屏上两个对角位置的黄灯亮,屏幕上出现黄色的坐标线;从中间位置逆时针方向旋动时,另两个对角位置的红灯亮,显示出红色的坐标线。
黄色坐标线便于观察,红色坐标利于摄影。
“4”为Y轴位置旋钮,调节荧光屏上光点或图形在垂直方向上的位置。
“5”为Y轴衰减开关,有1,10,100 三个衰减档级。
根据输入电压的大小选择适当的衰减档级。
“6”为Y轴增益旋钮,调节显示在荧光屏上图形垂直方向幅度的大小。
“7”为影象极性开关,用来改变屏幕上所显示的曲线波形正负极性。
当开关在“+”位置时,波形曲线向上方向变化(正极性波形);当开关在“一”位置时,波形曲线向下方向变化(负极性波形)。
当曲线波形需要正负方向同时显示时,只能将开关在“+”和“一”位置往复变动,才能观察曲线波形的全貌。
“8”为Y轴输入插座,由被测电路的输出端用电缆探头引接此插座,使输入信号经垂直放大器,便可显示出该信号的曲线波形。
2.扫描部分“9”为波段开关,输出的扫频信号按中心频率划分为三个波段(第I波段1MHz~75MHz、第II波段75MHz~150MHz、第III波段150MHz~300MHz)可以根据测试需要来选择波段。