实验二：频率响应测试
频率响应测试的原理
频率响应测试的原理
频率响应测试是评估声学设备性能的一种方法。
它是通过测量设备在不同频率下的响应，来确定设备对不同频率的声波的敏感程度。
频率响应测试的原理是利用一个信号发生器生成一系列频率不同的测试信号，并通过测试设备播放出去。
然后通过测试设备捕捉信号并分析测试结果，从而测量设备在不同频率下的响应情况。
在实际测试中，我们可能会遇到一些干扰因素，如外部噪声和测试环境的变化等。
因此，为了减少这些干扰因素对测试结果的影响，我们需要尽可能控制测试条件和测试环境。
例如，使用隔音室和消除外部噪声的措施可以提高测试的准确性。
作为一种重要的测试方法，频率响应测试可以帮助我们了解声学设备的性能。
在使用设备时，我们可以根据测试结果调整设备的设置，以达到最佳效果。
此外，频率响应测试还可以帮助我们识别各种噪音、杂音以及失真等问题，并帮助我们进行有效的故障排除。
总之，频率响应测试是评估音频设备性能的重要工具。
通过测试设备在不同频率下的响应情况，我们可以更好地了解和掌握设备的特性和性能，为设备的使用和维护提供有力的支持。
数码相机性能评测实验二 空间频率响应(SFR)测试
数码相机性能评测实验二
空间频率响应（SFR）测试
一、实验目的
1、了解数码相机分辨率测试标准ISO12233以及GB/T 19953-2005《数码相机分辨率的测量》，熟悉测试标板构成，掌握其使用方法。
2、了解数码相机空间频率响应（SFR）的测试原理，理解空间频率响应（SFR）曲线的含义。
3、掌握数码相机空间频率响应（SFR）的测试方法，能够通过SFR曲线判别数码相机的分辨率特性。
二、实验步骤
1、使用数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板（透射、反射靶板均可）,要求连续拍摄三幅图。
（由于所拍摄的靶板与第一次实验相同，仅处理区域不同，可挑选拍摄效果最好的图片进行处理）
2、使用Imatest软件测量数码相机空间频率响应（SFR）曲线，将测量结果与第一次目视分辨率测试结果进行比较。
三、实验过程与结果：
实验结果列成表如下：
过程由黑到白由白到黑
次数 1 2 3 4 1 2 3 4 分辨率(LW/PH) 1965 1927 943 950 1898 1951 1101 1146 均值(LW/PH) 1946 947 1924 1125 第一次目视(LW/PH) 1600 1400 1800 1200
相机型号：NOKIA N
相机基本设置：有效像素：800万。
实验二系统的频率响应特性测试
。
() 2
T
当响应超前激励时为 () 正，当响应落后激励时 (1 C
函 数 CH1 发 生
R IN2
2C
器
GND
C R
R/2
OUT1 B
INPUT
OUT2
示
波
器
GND
图中：R=38kΩ ，C=3900pF，红色框内为实验板上的电路。
四、实验前预习内容：
1、写出原理图中高、低通及并联后滤波器网络的电压转 移函数，计算截止频率，并画出幅频特性及相频特性曲线；
2、测试频率特性时，测试点频率应如何选取。
五、实验内容及步骤：
将信号源CH1的信号波形调为正弦波，信号的幅度调为 Vpp=10V 。 1、RC高通滤波器的频响特性的测量： 将信号源的输出端(A)接实验板的IN1端，滤波后的信号 OUT1接示波器的输入(B) 。根据被测电路的参数及系统的 频特性，将输入信号的频率从低到高逐次改变十 次以上 (幅度保持Vipp=10v) ， 逐个测量输出信号的峰峰值大小 (Vopp)及输出信号与输入信号的相位差 ，并将测量数据 填入表一：
其中：｜H(jω )｜为幅频特性，表示输出信号与输入信号 的幅度比随输入信号频率的变化关系；
φ (ω )为相频特性，表示输出信号与输入信号的相位 差随输入信号频率的变化关系。
2、H(jω )可根据系统函数H(s)求得：
H(jω )= H(s)︱s=jω
因此，对于给定的电路可根椐S域模型先求出系统函数
Vi(v) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
f(Hz)
Vo(v)
φ (ω )
表二
３、双TRC带阻滤波器的频响特性的测量： 将实验板上的两输入端IN1与IN2短接，输出端OUT1与OUT2 短接；并将信号源的输出 (A)接实验板输入(IN1 )或 (IN2 )，滤波后的输出OUT1或OUT2接示波器的输入(B) 。 根据被测电路的参数及系统的幅频特性，将输入信号的频 率从低到高逐次改变二十 次以上(幅度保持Vipp=10v) ， 逐个测量输出信号的峰峰值大小(Vopp)及Φ (ω ) ，并将 测量数据填入表三：
频率响应测试
三、频率响应与相位裕度的测试
运放频率响应与相位裕度在一定程度上反映了运放的工作的稳定性和工作的正常范围，但理论的分析可以得到，要想运放正常的工作，相位裕度至少大于45度，因为小于此值，就意味影响运放工作的因素会加大它对运放的性能的影响。
下面就对运放的频率响应与相位裕度进行测试。
图频率响应仿真
电路的频率响应，可以在开环增益的基础上进行，只需在输出结果中加上相位响应输出，就可以得到，增益，相位于带宽之间的关系。
下图为仿真的结果图
图3 波特图
上图就是频响的波特图，从图中，选定坐标当增益Avd=0时，对应的相位的值是104度，通过相位裕度PM=180-104=76度，现在值是大于45度，那么就可以认为运放电路是稳定。
而被测运放的的相位裕度的值为77度，这个值与现在所搭建的电路的仿真结果所得到值基本相同的。
系统频率测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解系统频率特性的基本概念和测试方法。
2. 掌握使用示波器、频谱分析仪等设备进行系统频率测试的操作技巧。
3. 分析测试结果，确定系统的主要频率成分和频率响应特性。
二、实验原理系统频率特性是指系统对正弦输入信号的响应，通常用幅频特性（A(f)）和相频特性（φ(f)）来描述。
幅频特性表示系统输出信号幅度与输入信号幅度之比，相频特性表示系统输出信号相位与输入信号相位之差。
频率测试实验通常包括以下步骤：1. 使用正弦信号发生器产生正弦输入信号；2. 将输入信号输入被测系统，并测量输出信号；3. 使用示波器或频谱分析仪观察和分析输出信号的频率特性。
三、实验设备1. 正弦信号发生器2. 示波器3. 频谱分析仪4. 被测系统（如放大器、滤波器等）5. 连接线四、实验步骤1. 准备实验设备，将正弦信号发生器输出端与被测系统输入端相连；2. 打开正弦信号发生器，设置合适的频率和幅度；3. 使用示波器观察输入信号和输出信号的波形，确保信号正常传输；4. 使用频谱分析仪分析输出信号的频率特性，记录幅频特性和相频特性；5. 改变输入信号的频率，重复步骤4，得到一系列频率特性曲线；6. 分析频率特性曲线，确定系统的主要频率成分和频率响应特性。
五、实验结果与分析1. 幅频特性曲线：观察幅频特性曲线，可以发现系统存在一定频率范围内的增益峰值和谷值。
这些峰值和谷值可能对应系统中的谐振频率或截止频率。
通过分析峰值和谷值的位置，可以了解系统的带宽和选择性。
2. 相频特性曲线：观察相频特性曲线，可以发现系统在不同频率下存在相位滞后或超前。
相位滞后表示系统对输入信号的相位延迟，相位超前表示系统对输入信号的相位提前。
通过分析相位特性，可以了解系统的相位稳定性。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了系统频率特性的基本概念和测试方法。
2. 使用示波器和频谱分析仪等设备，我们成功地分析了被测系统的频率特性。
3. 通过分析频率特性曲线，我们了解了系统的主要频率成分和频率响应特性。
频率响应测试原理
频率响应测试原理频率响应测试原理频率响应测试是指对系统或设备在不同频率上的响应进行测试和评估。
主要用于评估音频系统、通信系统等的性能，检测设备是否符合规格要求，或者寻找故障原因等。
频率响应测试原理基于信号的传递和处理，主要涉及到信号源、传递媒介、传递器件和测量仪器等几个方面。
信号源在频率响应测试中，信号源是指产生测试信号的设备，主要用于模拟真实环境下不同频率下的信号。
通常使用正弦波作为测试信号，因为正弦波的频率、幅度和相位都可以精确控制，并且容易被仪器识别和测量。
传递媒介传递媒介是指信号传递经过的介质，通常包括导线、传输线、电缆、光纤等。
在频率响应测试中，传递媒介对测试结果有很大影响，因为它会对信号进行衰减和失真，从而影响测试结果的准确性。
因此，在进行频率响应测试时，要选择合适的传递媒介，确保测试信号稳定准确地传输。
传递器件传递器件是指信号传递中的各种电子元件，如放大器、滤波器、混频器等。
在频率响应测试中，传递器件对信号的响应会影响测试结果的准确性。
因此，在选择传递器件时，要根据测试需求和要求来选择合适的器件，确保测试结果的可靠性和准确性。
测量仪器测量仪器是指用于测量测试信号在不同频率下的响应的设备，包括频率分析仪、信号发生器、示波器等。
在频率响应测试中，测量仪器的准确性和灵敏度对测试结果的准确性至关重要。
因此，在选择并使用测量仪器时，要选择合适的品牌、型号和配置，并根据工作要求进行调整和校准，确保测试结果精确可靠。
总结频率响应测试是一种重要的测试手段，可以用于评估不同系统和设备的性能和可靠性。
在进行频率响应测试时，需要根据测试要求选择合适的信号源、传递媒介、传递器件和测量仪器，确保测试结果的精确性和可靠性。
在实际工作中，还需要合理设置测试条件，并认真分析和处理测试结果，从而不断优化测试方案和改进测试技术。
空间频率响应(SFR)测试
实验二空间频率响应（SFR）测试
一、实验目的：
1、了解数码相机分辨率测试标准ISO12233以及GB/T 19953-2005《数码相机分辨率的测量》，熟悉测试标板构成，掌握其使用方法。
2、了解数码相机空间频率响应（SFR）的测试原理，理解空间频率响应（SFR）
曲线的含义
3、掌握数码相机空间频率响应（SFR）的测试方法，能够通过SFR曲线判别数
码相机的分辨率特性。
二、实验步骤：
1、使用数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板（透射、反射靶板均可）,要求
连续拍摄三幅图。
（由于所拍摄的靶板与第一次实验相同，仅处理区域不同，可挑选拍摄效果最好的图片进行处理）
3、使用Imatest软件测量数码相机空间频率响应（SFR）曲线，将测量结果与第
一次目视分辨率测试结果进行比较。
三、实验过程与结果：
相机型号：富士s1770
相机基本设置：有效像素：1220万
光学变焦：15倍
等效焦距：28-420mm
快门速度：1/4-1/2000秒
测试标板：反射
测试原图：
第一次第二次
第三次第四次
第五次第六次
第七次第八次。
实验二 频率响应曲线的测量
模拟电路实验实验二频率响应曲线的测量实验目的了解毫伏表与万用表的结构和原理以及它们与示波器测量电压的异同
模拟电路实验
实验二 频率响应曲线的测量
实验目的
了解毫伏表与万用表的结构和原理以及它 们与示波器测量电压的异同。 能针对电子线路中不同内阻、不同波形和 不同频率的电压选择不同的仪表进行电压 测量。 学会用电压和分贝两种方法读数。
Байду номын сангаас
不同的电路具有不同的 频率响应曲线。 下图分别为由阻容元件 构成的低通、高通、带 阻滤波器。
C
Vi
R 2K Vi C 0.1uF Vo
低通滤波器
R1 2K C1 0.1uF R3 1K R2 2K C2 0.1uF C3 0.2uF Vo
0.1uF Vi R 2K Vo
高通滤波器
带阻滤波器
实验内容和步骤
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成绩
北京航空航天大学
自动控制原理实验报告
院（系）名称自动化科学与电气工程学院
专业名称自动化
学生学号13191006________
学生________ 万赫__________
指导老师_____ 王艳东
自动控制与测试教学实验中心
实验二频率响应测试
实验时间2015.11.13 实验编号30
同组同学无
一、实验目的
1、掌握频率特性的测试原理及方法
2、学习根据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数的方法
目的。
二、实验容
1. 测定给定环节的频率特性。
2. 系统模拟电路图如下图：
系统结构图如下图：
系统的传递函数：
取R=100KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。
取R=200KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。
取R=500KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。
若正弦输入信号为Ui(t)=A1Sin(ωt),则当输出达到稳态时，其输出信号为
Uo(t)=A2Sin(ωt+ψ)。
改变输入信号频率f=错误!未找到引用源。
值，便可测得二组A1/A2和ψ随f(或ω)变化的数值，这个变化规律就是系统的幅频特性和相频特性。
三、实验原理
1. 幅频特性即测量输入与输出信号幅值A1及A2，然后计算其比值A2/A1。
2. 实验采用“沙育图形”法进行相频特性的测试。
设有两个正弦信号: X(ωt)=XmSin(ωt) ，Y(ωt)=YmSin(ωt+ψ) 若以X(t)为横轴，Y(t)为纵轴，而以ω作为参变量，则随着ωt的变化，X(t)和Y(t)所确定的点的轨迹，将在X-Y平面上描绘出一条封闭的曲线。
这个图形就是物理学上成称
为的“萨如图形”。
3.相位差角Ψ的求法:
对于X(ωt)=XmSin(ωt)及Y(ωt)= YmSin(ωt)
当ωt=0时，有X(0)=0 ；Y(0)=Ym Sin(ψ)
即ψ=ArcSin（Y(0)/ Ym）, 0≤ψ≤π/2时成立
在该实验中，输入信号的赋值由软件设定，即在K=2时，输入幅值为2V；在K=5时，输入幅值为1V。
而Ac=Ym，为萨如图上最高点对应的纵坐标的值。
Y0为在x=0时对应的Y值。
实验中萨如图如下：
用坐标读取按钮
可以读出相应值
四、实验设备
1.HHMN-1型电子模拟机一台。
2.PC机一台。
3.数字式万用表一块。
五、实验步骤
1. 画出系统模拟运算电路图，标出电阻、电容的取值。
2. 观察出K=1和K=2两种情况下的萨育图形。
3. 填写实验数据表格。
4. 用测量的实验数据分别计算出两种系统的传递函数的参数，并确定系统的传递函数。
5. 分析实验数据，就理论值与实测值的差异进行分析，说明误差产生的原因。
六、实验结果
1.K=1实验数据
K=1时频率响应
ωAc Ar Y0Ym Ac/Ar Y0/Ymψ/°20lg（Ac/Ar) 10.5 2.0392 2.009 2.039 1.01950.9853-99.840.1677
9.5 2.2632 2.263 2.263 1.1315 1.0000-90.00 1.0731
8.5 1.9992 1.948 1.9990.99950.9745-77.03-0.0043 7.522 1.751210.8755-61.100.0000
6.522 1.749210.8745-60.990.0000
5.5 1.9992 1.295 1.9990.99950.6478-40.38-0.0043 4.5 1.9982 1.25 1.9980.9990.6256-38.73-0.0087 3.5 2.19220.6958 2.192 1.0960.3174-18.510.7962
2.5 2.19220.6274 2.192 1.0960.2862-16.630.7962
1.5
2.00420.0095 2.004 1.0020.0047-0.270.0174
K=1时沙如图形1 2.K=2实验数据
K=2时频率响应
ωAc Ar Y0Ym Ac/Ar Y0/Ymψ/°20lg（Ac/Ar)
4.5 2.1720.4468 2.17 1.0850.2059-11.880.7086
5.5 2.27320.6559 2.273 1.1370.2886-1
6.77 1.1114
6.5 2.5442 1.091 2.544 1.2720.4289-25.39 2.0897
7.5 2.5342 1.147 2.534 1.2670.4526-26.91 2.0555
8.5 2.9512 1.406 2.951 1.4760.4764-28.45 3.3788
9.5 2.9572 1.829 2.957 1.4790.6185-38.21 3.3964
10.5 3.122 2.458 3.12 1.560.7878-51.98 3.8625
11.5 3.2712 3.162 3.271 1.6360.9667-75.17 4.2730
12.5 3.0572 3.03 3.057 1.5290.9912-82.38 3.6853
13.5 3.0572 3.057 3.057 1.529 1.0000-90.00 3.6853
K=2时沙如图形1 七、结果分析
当K=1时，ψ= 90°时，ω=9.5，Ac/Ar=1.1315 代入公式，
ωn ξ-1ωd 2
=
Ac Ar
2ξ=
得ωd=8.522
ξ=0.4419
反推得传递函数为：G （s ）=5
.903961.85
.902++s s
当K=2时，ψ=90°时，ω=13.5，Ac/Ar=1.5285 代入公式，
ωn ξ-1ωd 2
=
Ac Ar 2ξ=
得ωd=12.757
ξ=0.3271
反推得传递函数为：G （s ）= 25
.1828317.825
.1822++s s
由实验结果发现,由于统计数据时,没有从ψ=90°的点向两边取值,故造成了图像的形状集中在0到1很小的围波动,没有看出整体的变化趋势。
其次，由于是偏向ω减小的方向采集的数据，使得画幅频和相频曲线时候，只是向一个方向的显示结果。
.
对于传递函数来说，误差主要来于元器件的老化和在进行数模转换时的误差，并且，由于在提取点时候，鼠标取点存在一定的误差，故使得在反推传递函数时，产生了区别。
八、收获、体会及建议
本次试验学会了使用沙育图形测量相位的方法，以及掌握了频率响应的研究方法。
其次，本次实验告诉我，以后再进行数据采集时，应更多考虑试验的目的与我真正需要数据的围再采集，做事也要三思而后行。
.。