小信号测试方法

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§4-4 小信号分析法

小信号分析法
根据KVL：
Rs i (t ) + u(t ) = Us + us (t ) 当 us (t ) = 0 时：Rs i(t ) + u(t ) = Us i 非线性电阻的VCR为： = g(u)
us(t) + R
Rs
+ i + u(t) -
Us
Rs IQ + UQ = Us
-
IQ = g(UQ )
2
此时非线性电阻的动态电阻为：
du Rd = = ( i + 1) I = 1.285Ω Q di I Q
1 2 1 U Q = I Q + I Q = ×0.285 2 + 0.285 = 0.33 V 2 2
X
解（续）
(3)作出小信号等效电路如图(c)所示。则：
us ( t ) cos t i (t ) = = = 0.047costA Req + Rd 20 + 1.285 u' (t ) = Rd i ' (t ) = 1.285×0.047cost = 0.06costV
i
+
u
_
R2 U oc = Us R1 + R2 20 = ×12 = 6V 20 + 20
R1 + _
Us
R3 a 。
IQ
+ _
UQ
R2 。 b
20 ×20 Req = R3 + R1 // R2 = 10 + = 20Ω 20 + 20
(a)
X
解（续）
图(a)所示电路等效为图(b)。 (2)对图(b)所示电路，根据KVL有：

微弱信号的检测方法

微弱信号的检测方法
微弱信号的检测方法包括以下几种：
1. 前置放大：使用低噪声、高放大倍数的前置放大器来放大微弱信号，以增加信号的幅度。

2. 滤波：使用滤波器来去除噪声和其他干扰信号，从而提取出微弱信号。

3. 增益控制：根据信号的强度调整放大倍数，在信号强度较弱时增大放大倍数，以增加信噪比；在信号强度较强时降低放大倍数，以避免过载。

4. 信号平均：通过多次采样并取平均值来降低噪声的影响，提高信噪比。

5. 相位锁定环路：通过引入参考信号与微弱信号进行比较，调整参考信号的相位和频率，使其与微弱信号同步，以提高微弱信号的检测灵敏度。

6. 自适应滤波：根据输入信号的特性和统计特性，自动调整滤波参数，以适应不同条件下的信号检测。

7. 比较检测：将微弱信号与一个已知的参考信号进行比较，通过比较结果来确定和检测微弱信号。

需要根据具体的应用场景和信号特性选择适合的检测方法。

此外，还可以采用多种方法的组合，以提高微弱信号的检测能力。

示波器测量小信号方法

如何用示波器测量小信号
饶志华肖静刘滨
东华理工大学
用数字示波器测量小信号时，由于信号幅度较小，极容易受噪声干扰。

经总结，用数字示波器测小信号可以按照如下步骤进行：
1、将信号好输入示波器（这里以p-p value=5mv，f=1KHz的余弦信号为例）
2、按”auto set”按钮获取波形，见图1
图1按”auto set”获取波形
3、按触发菜单按钮”trig menu”，在显示屏幕上弹出触发菜单，见按菜单旁边对应的按钮，
选取图示的触发方式，见图2
图2按触发菜单按钮选取合适触发方式
4、调节相应的幅度旋钮”scale”,将波形的幅度展宽（图中信号是从第一路输出），见图3。

图3调节幅度旋钮将波形的幅度展宽
5、调节相应的频率旋钮”scale”,将波形在时域上展开，仅在屏幕上仅显示1-3个周期（待补
图）
6、如果这时后的波形看不到余弦信号的样子，则可能是示波器抓取波形失败，则重复以上
步骤。

7、这时候示波器上显示的波形由于受噪声影响，重影非常明显，这时可以按捕获按
钮”acquire”，选取“取平均次数，即用多次采样的次来作为测量值，故可以中和掉噪声，这时候可以看到细小清晰的波形。

（待补图）
---------------
注：实际信号发生器输出的波形噪声没有那么严重，大部分噪声是来自周围环境的噪声和信号发生器和示波器的接入方式，当采取同轴电缆将信号发生器和示波器直接连接起来的时候，不用求平均值的方式也可以得到较好的信号，这也从一方面说明了当用放大器放大小信号时，示波器上的输出信号不像输入信号般有非常大的噪声。

按下测量按钮，则可以得到测量波形的各项参数值。

（待补图）。

小信号实验报告

一、实验目的1. 了解小信号放大器的基本原理和组成。

2. 掌握小信号放大器的性能指标及其测试方法。

3. 学会使用示波器、信号发生器等实验仪器进行实验操作。

4. 培养动手能力和实验技能。

二、实验原理小信号放大器是一种将输入信号进行放大，同时保持放大前后信号波形不失真的电子电路。

其主要组成部分包括放大管、偏置电路、耦合电容、负载电阻等。

实验中，我们将对单调谐放大器和双调谐放大器进行性能测试。

1. 单调谐放大器：单调谐放大器由一个放大管、偏置电路、耦合电容和负载电阻组成。

其工作原理是利用放大管放大输入信号，通过耦合电容将放大后的信号传递到负载电阻，实现信号的放大。

2. 双调谐放大器：双调谐放大器由两个单调谐放大器级联而成，具有更高的选择性。

其工作原理是第一个单调谐放大器对输入信号进行初步放大，第二个单调谐放大器对放大后的信号进行选择性放大。

三、实验仪器与设备1. 实验箱：高频电子线路综合实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 双踪示波器5. 频率测试仪四、实验步骤1. 连接实验电路：根据实验要求，将单调谐放大器和双调谐放大器的电路连接到实验箱上。

2. 测试单调谐放大器性能：（1）测量静态工作点：调整偏置电路，使放大管工作在最佳状态。

（2）观察输入输出信号：使用示波器观察输入输出信号的幅度和相位关系，计算放大倍数。

（3）测试幅频特性：使用频率测试仪观察幅频特性曲线，测量3dB带宽和通频带。

（4）测试相频特性：使用频率测试仪观察相频特性曲线，测量相位变化。

3. 测试双调谐放大器性能：（1）测量静态工作点：调整偏置电路，使放大管工作在最佳状态。

（2）观察输入输出信号：使用示波器观察输入输出信号的幅度和相位关系，计算放大倍数。

（3）测试幅频特性：使用频率测试仪观察幅频特性曲线，测量3dB带宽和通频带。

（4）测试相频特性：使用频率测试仪观察相频特性曲线，测量相位变化。

4. 分析实验数据：对实验数据进行整理和分析，得出单调谐放大器和双调谐放大器的性能指标。

第十一章-微弱信号检测技术

锁相放大器的工作过程
I 随时间缓变的信号
经过调制
λ(t)
I
信号恢复
输出信号（与信号幅度成 λ(t) 正比，与相对相位有关）
ωm
送入锁相放大器
信号输入
Lock-in
参考信号
ωm
互相关函数
两个具有确定频率和相位的周期性信号，它们的相关特
性可以用互相关函数来表达：
lim R12 ( ) T
1 2T
模拟锁相放大器
数字锁相放大器
锁相放大器
2. 锁定放大器抑制噪声的基本出发点
( 1 )用调制器将直流或慢变信号的频谱迁移到调制频率处,再进行放大, 以避开1/f 噪声的不利影响； ( 2 )利用相关器实现对调制信号的解调，同时检测频率和相位，噪声
与信号同频又同相的概率很小；（3）利用低通滤波器来抑制噪声，低通滤波器的频带可以做的较窄，
1.锁相放大器概述
自从1962年，美国EG&G PARC公司制作了第一台锁相放大器(LIA)的后，微弱信号检测技术得到了突破性的发展。后来又出现了模拟锁相放大器(ALIA) 和数字锁相放大器(DLIA) 。对于数字锁相放大器而言，又出现基于单片机的DLIA 和基于专用DSP的DLIA 。还有基于PC的系统级模块化DLIA ，这种锁相的算法是采用C，C++等语言实现的。由于整个系统运行在PC平台上，所以可以使用各种仿真软件对算法进行研究。
通常把由于材料或器件的物理原因产生的扰动称为噪声。
把来自外部的原因的扰动称为干扰，有一定的规律性，可以减少或消除。
锁相放大器要解决的就是如何在很强的外部干扰环境中检测弱信号。
通常干扰是可以减少或消除的外部扰动，而由于材料或器件的物理原因产生的噪声则很难消除。

高频小信号选频放大器的测试与分析

高频小信号选频放大器的测试与分析Q值）的影响。

图1-2 单调谐回路谐振放大器【实验内容】1．用万用表测量晶体管各点（对地）电压VB、VE、VC，并计算放大器静态工作点。

2．采用点测法测量单调谐放大器的幅频特性。

3．用示波器观察静态工作点、集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。

4．用示波器观察放大器输入、输出波形。

3、学会连接电路的方法。

4、按《实验报告》的要求做好记录。

【实验步骤】1. 在实验箱上插上实验板1。

接通实验箱上电源开关，此时电源指示灯点亮。

2. 把实验板1左上方单元（单调谐放大器单元）的电源开关（K7）拨到ON位置，就接通了+12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。

3．单调谐回路谐振放大器静态工作点测量①取射极电阻R4=1kΩ（接通K4，断开K5、K6），集电极电阻R3=10kΩ（接通K1，断开K2、K3），用万用表测量各点（对地）电压VB、VE、VC，并填入表1.1内。

表1.1射极偏置电阻实测(V) 计算(V,mA)晶体管工作于放大区? 理由V B V E V C V BE V CE I C是否R4=1kΩ 3.41 2.76 11.80 0.65 9.04 2.76 是V BE在0.6-0.7V间R4=510Ω 3.37 2.71 11.79 0.66 9.08 5.31 是V BE在0.6-0.7V间R4=2kΩ 3.45 2.81 11.80 0.64 8.99 1.41 是V BE在0.6-0.7V间②当R4分别取510Ω（接通K5，断开K4、K6）和2kΩ（接通K6，断开K4、K5）时，重复上述过程，将结果填入表1.1，并进行比较和分析。

小信号模型分析法(微变等效电路法)

ic hoe vce
β = hfe
rce= 1/hoe
• ur很小，一般为10-3∼10-4 ，很小，一般为10 • rce很大，约为100kΩ。故很大，约为100kΩ 100k 一般可忽略它们的影响，一般可忽略它们的影响，得到简化电路 BJT的 BJT的H参数模型为
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模拟电子技术基础
2
β 一般用测试仪测出；一般用测试仪测出；
H参数的确定 H参数的确定
rbe 与Q点有关，可用图示点有关，
仪测出。仪测出。也用公式估算 rbe rbe= rb + (1+ β ) re
rb为基区电阻，约为200Ω 为基区电阻，约为200 200Ω
VT (m ) V 26(m ) V re = = IEQ(m ) IEQ(m ) A A
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模拟电子技术基础
二
建立小信号模型的思路
当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管当放大电路的输入信号电压很小时，小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。
dvBE = ∂vBE ∂iB
VCE ⋅ di + B
ic ib + vbe – b e c + vce –
∂iC d iC = ∂iB
∂iC VCE ⋅ diB + ∂vCE
∂vBE ∂vCE
IB
⋅ dvCE
IB
⋅ dvCE
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模拟电子技术基础
vbe = hieib + hrevce ic = hfe ib + hoevce

通信中的小信号检测技术

通信中的小信号检测技术随着通信技术的快速发展，人们对通信中信号的传输速度、可靠性以及抗干扰能力等要求也越来越高。

为了满足这些需求，通信技术不断推陈出新。

在通信中，小信号检测技术是其中的一个重要组成部分。

一、小信号检测技术概述小信号检测技术指的是在弱信号情况下，对信号进行有效检测和提取的技术手段。

在通信中，小信号往往是指低噪声信号，其信号强度十分微弱，很容易被其他干扰信号所淹没。

因此，对小信号进行可靠的检测和提取，是提高通信系统性能的核心关键之一。

二、小信号检测技术的应用领域小信号检测技术具有广泛的应用领域，常见的应用领域包括：无线通信、雷达系统、卫星通信、声音处理、地震勘测等。

在无线通信中，小信号检测技术作为信号增强技术，可以有效提高接收机对弱信号的接收能力和鉴别信号的能力，从而提高通信的可靠性。

在雷达系统中，小信号检测技术的应用则主要体现在对雷达回波信号的检测和处理中。

在卫星通信领域，小信号检测技术则主要应用于卫星信号的检测和解调中。

在声音处理和地震勘测中，小信号检测技术则广泛应用于低信噪比环境下的检测和分析。

三、小信号检测技术的常用方法小信号检测技术具有多种实现方法，其中最常用的方法包括：平均法、信号放大法、滤波法和频谱分析法。

平均法指的是对多次采样结果进行平均处理，从而消除随机噪声的影响。

信号放大法则是将信号进行放大处理，从而使信号强度得到提升，以达到有效检测的目的。

滤波法则是采用不同的滤波器，将信号中的噪声滤除，从而得到纯净的信号。

频谱分析法指的是通过对信号进行频谱分析，从而提取信号频率和幅值等关键信息。

四、小信号检测技术的发展趋势随着通信技术的快速发展，小信号检测技术也得到了不断的完善和提高。

在未来，小信号检测技术的发展趋势将体现在以下几个方面。

首先，小信号检测技术将更加智能化和自适应化。

随着人工智能技术和机器学习技术的不断发展，小信号检测技术将能够更加智能地理解和识别不同类型的信号，从而实现更精准的信号检测和提取。

微弱信号检测2

2.1.3 零位法一般的直接指示仪表测量的方法是将被测信号放大到一定幅度，以驱动表头指针的偏转，指示被测量的大小；或经模数转换和数据处理后由数码管显示被测量的数值。零位法是调整对比量的大小使其尽量接近被测量，由对比量指示被测量的大小。下图零位法测量原理中，零位表指针只用来指示被测量和对比量的差异值，当指针近似为零时，对比量的大小就表征了被测量的大小。对比量的调整可以手动实现，也可闭环自动实现，如下图虚线所示。测量分辨率取决于对比量调整和指示的分辨率。
图(a)中，H1、H2为两个变换环节的传递函数， n1、n2为引入的干扰噪声，x为被测有用信号，则系统输出y为： y H1 H 2 x H1 H 2 n1 H 2 n2 图(b) 构成的闭环检测系统的输出为：
AH1 H 2 H1 H 2 H2 y x n1 n2 1 AH1 H 2 K F 1 AH1 H 2 K F 1 AH1 H 2 K F
上式说明：解调过程实现了第二次频谱迁移，解调器输出Vd(t)的频谱分量包含原被测信号频谱ωs，另一部分频谱集中在2ωc±ωs。利用低通滤波器滤除Vd(t)中的高频分量和附加噪声，可得到放大的被测信号Vo(t)。
1 1 Vo (t ) Acos s t AVs (t ) 2 2
对于由多种频率成分组成的被测信号，解调器输出信号和滤波器输出信号的频谱分别如上图(d)和(e)所示。调制信号的放大和解调广泛应用于通信领域，例如无限广播和收音机，这种情况下调制和解调分别由不通的设备完成，因此要求接收设备能产生解调用的载波信号。为了解调方便，多数广播系统在发送包含有用信号边带的同时，还发送频率为ωc的载波信号。对于小信号检测，还可以利用斩波器替代调制器，利用电子开关实现斩波和斩波信号的解调过程。有些传感器的输出信号就是调制信号或斩波信号，目的是为了减小漂移的影响。

示波器测微小信号的方法

示波器测微小信号的方法示波器是一种用于测量电信号波形和参数的仪器。

它的主要作用是显示电压随时间变化的波形图像，并提供各种测量功能。

对于微小信号的测量，示波器要具备高灵敏度、宽带宽、低噪声等特点。

下面将详细介绍示波器测微小信号的方法。

首先，测量微小信号前，需要保证测量系统的灵敏度。

这包括选择合适的示波器和探测器。

示波器的输入灵敏度决定了能否接收微小信号，而探测器则用于将信号转换为示波器可读取的形式。

一种常用的探测器是直流耦合。

它通过一个电容耦合电路将输入信号耦合到示波器的输入端，可用于测量直流信号和低频交流信号。

此外，还有交流耦合、微分耦合等探测器可供选择。

其次，示波器的带宽至关重要。

带宽定义为示波器在特定增益情况下频率响应的3dB下降点。

带宽越宽，示波器对高频信号的测量能力越强。

对于微小信号，应选择带宽适中的示波器，以便能够准确测量信号的高频成分。

第三，示波器的增益和噪声问题也需考虑。

增益能够放大微小信号，以便更好地显示在示波器屏幕上。

噪声则会干扰信号的测量。

因此，合理选择增益大小，并采取噪声抑制措施，如滤波器等，以提高微小信号的测量精度。

此外，示波器的采样率也对微小信号的测量有一定影响。

采样率越高，示波器对高频信号的采样越精确，可以更准确地还原信号波形。

因此，采样率应根据信号的频率特性来选择。

在具体测量微小信号时，可以通过以下步骤进行：1. 将示波器调至合适的探测模式，并将探头正确连接到被测信号的输出端。

2. 调整示波器的增益，使信号能够充分展示在屏幕上，同时避免过度放大引起的失真。

3. 根据信号的频率特性选择适当的时间/频率刻度，并调整触发电平和触发边沿，确保信号稳定地显示在屏幕上。

4. 如有需要，可以使用示波器提供的测量功能对信号的各种参数进行测量，如峰峰值、均值、频率等。

5. 可以通过调整示波器的触发模式、采样率等参数来优化微小信号的测量效果。

最后，示波器的测量结果还需要注意信号的准确性和可靠性。

模电03(小信号模型分析法)

建立小信号模型
将非线性元件的特性用线性元件来表示，并假设这些线性元件的电压或电流为小信号量。
确定线性化工作点
选择一个合适的工作点，在该工作点附近对非线性元件的特性进行线性化处理。
小信号模型的线性化处理
泰勒级数展开
将非线性元件的特性函数展开成泰勒级数，并保留线性项。
确定线性化参数
根据泰勒级数的展开结果，确定线性化参数，如晶体管的放大系数、二极管的导纳等。
THANKS
验证线性化精度
根据实际需要，确定线性化的精度，并验证小信号模型的准确性。
小信号模型的等效电路
根据线性化参数，构建等效电路
01
根据小信号模型的线性化参数，用线性元件构建等效电路。
分析等效电路的频率响应
02
对等效电路进行分析，计算其频率响应，以了解电路在不同频
率下的性能。
验证等效电路的准确性
03
通过实验或仿真验证等效电路的准确性，并根据需要对其进行
小信号模型分析法的未来研究方向
1 2
跨尺度建模与仿真
研究如何在不同尺度上建立小信号模型，实现从微观到宏观的跨尺度模拟，以更好地理解电路性能。
异构集成与混合信号建模
针对异构集成和混合信号电路，研究更为复杂的小信号模型，以适应不同工艺和材料的应用。
3
动态特性和非线性效应
深入研究电路的动态特性和非线性效应，提高小信号模型的动态性能和非线性描述能力。
修正。
03
小信号模型分析法的实现方法
频域分析法
频域分析法是一种在频域中对电路进行分析的方法，通过将时域中的电路转换为频域中的电路，可以更容易地分析电路的频率响应和稳定性。
频域分析法的优点是计算简便、直观，可以快速得到电路的频率响应和稳定性。

4-5 小信号分析法

§4-5 小信号分析法
小信号是一个相对于直流电源来说振幅很小的振荡，可以看作是信号或扰动。
Rs
+ us(t) + R i + u(t) -
i/A Us/Rs IQ 0 Q UQ Us u/V i=g(u)
Us
-
Rs i(t ) u(t ) U s u s (t )
当 u s (t ) 0时： Rs i(t ) u(t ) U s i g (u ) 非线性电阻的VCR为：
i0
对于线性含源单口网络与非线性电阻连接的网络仍可用小信号分析法进行分析。在这种情况下，首先令小信号为零，应用戴维南定理或诺顿定理求出线性含源单口网络的戴维南等效电路或诺顿等效电路，然后再利用小信号分析法求解。
Rs I Q U Q U s I Q g (U Q )
Q点的坐标（UQ,IQ ）
当 u s (t ) 0 时：设 u(t ) U Q u (t )
'
i(t ) I Q i ' (t )
u ' (t )和 iFra bibliotek' (t )是由小信号引起的偏差
根据非线性电阻的VCR有：
1 u i I s is Rs
Is is (t ) +
u Rs _
i g (u) 0, u 01
解
求电路的静态工作点
i=g(u)
令 is 0
则
当 u 0时有 3u u 2 10 解得 U Q u 2V
1 u i Is Rs
2 I Q UQ 4A
或 u ' (t ) Rd i ' (t )

mos内阻测量方法

mos内阻测量方法## mos内阻测量方法MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）是一种常见的场效应晶体管，它在数字电路和模拟电路中有广泛应用。

在设计和分析电路时，经常需要测量MOS晶体管的内阻，以评估电路性能和优化器件选择。

本文将介绍几种常用的MOS内阻测量方法。

### 直流方法直流方法是最简单常用的MOS内阻测量方法之一。

它基于Ohm定律，通过在线性区域中使用恒定的电流来测量MOS晶体管的电压变化，从而计算出其内阻。

具体操作步骤如下：1. 使用直流电源连接MOS晶体管的源极和漏极，同时连接一个负载电阻。

2. 设置直流电源的电压，使MOS晶体管进入线性工作区域。

3. 测量负载电阻上的电压，并记录下相应的电流值。

4. 根据Ohm定律，计算出MOS晶体管的内阻。

直流方法的优点是简单易于操作，不需要特殊的测试设备。

但是它只适用于小信号的测试，无法反映MOS晶体管在大信号下的实际工作性能。

### 小信号方法小信号方法是一种更精确的MOS内阻测量方法。

它基于AC信号在MOS晶体管上的传输特性，通过测量电流和电压的相位差来计算出内阻。

具体操作步骤如下：1. 使用信号发生器连接到MOS晶体管的栅极，提供一个小幅度的交流信号。

2. 使用示波器测量栅极和漏极之间的电压，并记录下相应的电流值。

3. 分析示波器上的相位差，计算MOS晶体管的内阻。

小信号方法的优点是精确度高，可以反映MOS晶体管在不同频率下的特性。

但是它需要专业的测试设备，并且对电路结构和测试环境要求较高。

### 变电阻法变电阻法是一种便捷且准确的MOS内阻测量方法。

它基于改变MOS晶体管的栅极电压，观察漏极电流的变化来计算内阻。

具体操作步骤如下：1. 连接MOS晶体管的源极和漏极，形成一个电流路径。

2. 使用示波器监测漏极电流，并记录下相应的栅极电压。

3. 改变栅极电压，多次测量漏极电流。

4. 根据测得的漏极电流和栅极电压的变化关系，计算出MOS晶体管的内阻。

小信号检测方法时间累积

小信号检测方法时间累积一、小信号检测方法简介小信号检测是指在噪声干扰较大的情况下，对微弱信号进行检测和分析的方法。

小信号检测在通讯、生物医学、环境监测等领域都有广泛的应用。

其中，时间累积法是一种常用的小信号检测方法。

二、时间累积法原理时间累积法是一种基于统计学原理的小信号检测方法。

其基本原理是将多次采集到的数据进行叠加，从而提高信噪比，使微弱信号得以被检测出来。

具体来说，假设我们要检测的微弱信号为s(t)，噪声为n(t)，则采集到的数据可以表示为：x(t) = s(t) + n(t)其中，x(t)为采集到的数据。

由于噪声是随机变量，因此可以通过多次采集数据，并将其叠加起来，从而消除噪声对于微弱信号的影响。

假设我们采集了N次数据，则叠加后得到：X(T) = ∑[x1(t)+x2(t)+...+xN(t)]其中，T表示累积时间。

当T越大时，叠加后得到的结果越接近于真实的信号，因此可以通过不断累积数据来提高信噪比。

三、时间累积法实现步骤1. 设定采样率和采样时间在进行小信号检测之前，需要先设定采样率和采样时间。

采样率是指每秒钟采集的数据点数，通常选择合适的采样率可以提高信噪比。

而采样时间则决定了叠加的次数，也就是累积时间T。

2. 采集数据并进行叠加在设定好采样率和采样时间之后，可以开始进行数据的采集和叠加。

具体来说，可以使用示波器或者数据采集卡等设备进行数据的采集，并将多次采集到的数据进行叠加。

在叠加过程中，需要注意去除直流偏置和高频噪声等干扰。

3. 计算平均值并进行判决在完成数据叠加之后，可以计算出平均值：X(T) = 1/N ∑[x1(t)+x2(t)+...+xN(t)]然后根据设定的阈值对平均值进行判决。

如果平均值大于阈值，则认为检测到了微弱信号；否则则认为未检测到微弱信号。

4. 提高累积时间并重复步骤2-3如果未检测到微弱信号，则可以通过增加累积时间来提高信噪比。

具体来说，可以将累积时间T加倍，重新进行数据的采集和叠加，并计算出新的平均值。

15.4 小信号分析法

第8页
2、小信号分析法举例例题求电路在静态工作点处与小信号所产生的u(t)和i(t)。已知
uS(t)=cosωt V，非线性电阻的伏安关系（电压和电流单位分别为伏
特和安培）为： u 2i 1 i3 3
2 i
9V
+
uS(t)
+ u u=g(i)
第9页
（1）求电路的静态工作点
2 i
令 uS (t) 0
1小信号分析法1小信号分析法1分析的前提1分析的前提直流偏置电压小信号压控电阻t0求静态工作点3个静态工作点不稳定电路存在3考虑u线性关系4非线性元件线性化4非线性元件线性化5小信号等效电路5小信号等效电路小信号等效电路小信号分析法的步骤为
15.4 小信号分析法
1、小信号分析法（1）分析的前提小信号分析法是分析电子工程中非线性电路的一个重要方法。针对在某一工作点信号变化幅度较小的电路，进行局部线性化，运用线性电路分析方法进行研究。
R0IQ UQ R0i1 t u1 t
U0 R0IQ UQ
u1(t) Rdi1(t)
uS t R0 Rd i1 t
第6页
uS t R0 Rd i1 t
+ uS(t)
R0 i1(t)
+ u1(t) Rd
根据小信号等效电路得：
i1 (t )
uS (t) R0 Rd
小信号
2 +
+ uS(t)
u1 7
1
1
i1(t) uS costA
27 9
7
u1(t) 7i1(t) cos t V
9
（4）与静态工作点叠加
1
i(t)=IQ
+i1(t)

LNA的小信号IMD测试

LNA的小信号IMD测试一.实验目的和原理为了检查双工器或者塔放中从TX通道泄露过来的发射信号,在LNA之后能产生多大的交调信号,并且该信号应该小于从天线口进入RX通道的最低信号电平.从而可以确定RX滤波器需要对TX通道信号有多大的抑制才能满足要求.从下图说明本实验的测试原理以及目的. 本次实验仅考虑3阶互调.这是一个塔放的原理框图, 为了分析问题, 我们做如下假设: TX通道的发射信号为f1,f2, 功率都为A dBm, 并且RX1滤波器对TX波段的抑制不小于X dB.设从天线口进入RX通道的最小接收信号为B dBm, LNA的增益为G dB, 则LNA后的信号为(B+G)dBm, 从而可以知道, 从TX通道泄露到RX通道的发射信号f1,f2, 功率为(A-X) dBm, 则这两个功率信号在通过LNA后产生互调信号, 设该互调信号为 I dB, 同时, TX信号在通过RX1滤波器时也将产生互调信号I2,并通过LNA放大而造成干扰. 因此, LNA后的信号共有三种: 从天线口来的接收信号 B+G, 互调信号I2+G 及互调信号I. 很明显, 互调信号的总和应小于 (B+G), 并应有一定的余量M ( dB), 否则将引起干扰. 因此, 有 I +I2+G < B+G-M.二.实验框图以及误差的分析.在本次实验中, 准备了如下的测试框图. 整个实验由下面三个测试组成.而在测试前,先约定一些定义, 如下图. 并且,实验仅考虑对我们有影响的互调, 而不考虑它的镜象频率.首先要说明的是, 上面的约定有一些误差, 在本次实验中, 这些误差忽略不计.下面分析各实验框图的原理.FIG 1根据上图得: F = fsp + fH, 确切的说, 是F = fsp( f1’, f2’ ) + fH( f1,f2 )FIG 2根据上图, 得: F = fsp( f1’, f2’), 若增大输入信号f1, f2, 则也可以得到: F = fsp( f1, f2 )FIG 3从上图可以得到: F = fsp + fL + fH + Gr, 用公式来表示, 则有F = fsp(f1’+Gt, f2’+Gt) + fL(f1’.f2’) + fH(f1, f2) +Gr很显然, 图1-3中的分析忽略了电缆产生的互调. 但是,在本次实验中,主要测试的是小信号状态下的互调, 因此, 电缆的互调可以忽略不计. 另外, 双工器的插损被忽略了, 这样一来,对实验结果会有影响. 在FIG2中, 实际进入频谱仪的信号功率会小一个双工器TX的插损, 因此频谱仪上读取的数据会比真实值小, 鉴于双工器TX的插损一般都小于1dB, 因此, 频谱仪上读取的数据误差不超过3dB.三: 实验过程以及计算.在进行实验以前, 我们需要测定几个数据,1.合路器插损, 测试结果为-4.7dB2.LNA的增益: 15.86dB@1780MHz, 15.6dB@1830MHz, 15.4dB@1880MHz因此, 取Gr = 15.86dB, Gt = 15.5dB.3.选定的测试三阶互调的发射频率为: 1830MHz, 1880MHz, 则RX带内互调信号为1780MHz.4.测试要求: fL< -116dBm时, 输入功率f1,f2是多少.根据图1-3, 进行测试, 并得出下表的数据:首先, 根据第一步和第二步可以得出 fH(f1,f2), 其次, 根据第三步, 可以得到fsp(f1’+Gt, f2’+Gt), 第四步得到fsp(f1’+Gt, f2’+Gt) + fL(f1’.f2’) + [fH(f1, f2) +Gr]而fH(f1, f2), fsp(f1’+Gt, f2’+Gt)为已知, 因此可以计算出fL(f1’.f2’).这里要注意的是: 因为频谱仪上的读数是dBm, 需要换算成W然后才能进行相加.。

如何准确测量小信号噪声

频谱仪本身的底噪和三个因素相关，只要设置好这个就可以了1，RBW，RBW每小一个数量级，频谱仪底噪降低10个dB，因此频谱仪底噪最低的时候是RBW最小的时候2，放大器设置。

放大器顾名思义就是放大微弱信号的，一般放大器可以放大20dB，等效于频谱仪底噪降低20dB3，衰减器设置。

和放大器相反，因此测试小信号请手动将衰减器调节到0dB因此，如果你的信号极小，应该将RBE调节至最小，衰减调节到0，打开放大器。

如果还测不到，只能外置放大器了探测噪声，分很多情况，1.频谱仪的选择，要尽可能选择最灵敏的频谱仪，当时我们深圳实验室有一台安捷伦的非常高配的频谱仪，特别是其自带前置低噪声放大器，其底噪非常低，2.测试时，频谱仪的参数优化配置（RBW，VBW，扫描时间/次数，探测方式等等）也非常关键，最重要的参数是RBW, 其值越小，噪声底噪也就低，但是扫描时间就会越慢，需要权衡。

3.探测噪声又分辐射噪声还是传导噪声探测，a)辐射噪声探测，是最困难的，其拾取的辐射噪声基本都会低于设备的底噪，需要配备高级的辐射噪声探头，同事必须配置外置低噪声放大器，另外周围环境的屏蔽也很关键。

b)如果是线路或引脚上的传导噪声，相对容易一些，但必须要专业的高频探头，频谱仪也要选高配高灵敏度的，同事各参数合理配置。

用高频探头，点到要探测的线路或引脚上，可以相对容易探测到。

视频滤波要识别靠近噪声的信号并不只是EMC 测量遇到的问题。

如图2-27 所示，频谱仪的显示是被测信号加上它自身的内部噪声。

为了减小噪声对显示信号幅度的影响，我们常常对显示进行平滑或平均，如图2-28 所示。

频谱仪所包含的可变视频滤波器就是用作此目的。

它是一个低通滤波器，位于包络检波器之后，并且决定了视频信号的带宽，该视频信号稍后将被数字化以生成幅度数据。

此视频滤波器的截止频率可以减小到小于已选定的分辨率(IF) 滤波器的带宽。

这时候视频系统将无法再跟随经过中频链的信号包络的快速变化，结果就是对被显示信号的平均或平滑。