电子测量仪器与应用第7章 频率特性测量及仪器
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一个电信号特性的研究可以分析它随时间变 化的特性（即时域分析），也可以由它所包含的 频率分量（或频谱分布）来描述（即频域分析）。
7.2 扫频仪的操作使用方法
输出电压随输入频率变化的关系，这就是我 们在测量中经常提到的网络的频率特性，包 括幅频特性与相频特性。
电路系统的频率特性曲线（幅频特性） 的测量方法主要包括点频测量法（静 态）、扫频测量法（动态）、多频测量 法等。
m A1 A2 A1 A2
• （4）扫描速度。扫频信号的频率随时间 的变化率df/dt称为扫频速度。
• （5）频率标记。一般有1MHz、10MHz、 50MHz及外接四种。
• （6）输出阻抗。扫频仪的输出阻抗特性 一般选择75Ω。
7.2.3 BT-3型扫频仪介绍
• BT-3型扫频仪整机电路功耗低、体积小、 输出电压高、寄生调幅小、扫频非线性 系数小、衰减器精度高、频谱纯度好、 显示灵敏度高，主要用来测试雷达接收 机、电视机等无线电电路的频率特性。
信号
信号
器
源
源
Y
u2
u3
u4
被测电路
峰值检波探
头
7.2.2 扫频仪的工作原理
方框图
工作波形
频标信号的形成
差频法产生菱形频标的原理框图
菱形频标的形成过程
荧光屏上的频标形成
针形频标产生原理框图
f0
fmax 2
fmin
2.主要技术指标
• （1）有效扫频宽度和中心频率。有效扫 频宽度也称扫频频偏，是指在扫频线性 和幅度不平坦性符合要求的前提下，一
• （5）频标：分为1MHz、10 MHz菱形频标和 外接频标三种。
• 6）输出扫频信号电压：>0.1V（应接 75Ω匹配负载，输出衰减置于0 dB）。
• （7）输出电压调节方式：
• ①步进衰减（粗调）： 0/10/20/30/40/50/60 dB；
• ②步进衰减（细调）：0/2/3/4/6/8/10 dB。
f0
fmax 2
fmin
• （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，常用扫频线性系数来 表示，定义为
k (df / du)max (df / du)min
m A1 A2 A1 A2
• （3）幅度平坦性。在幅频特性测量中， 必须保证扫频信号的幅度保持不变。扫 频信号的幅度平坦性常用它的寄生调幅
• （3）频标部分
• ①频标选择：有1（MHz）、10（MHz）和外接三种。 当开关置于“1 MHz”时，扫描线上显示1MHz的菱形 频标；置于“10 MHz”时，扫描线上显示10MHz的菱 形频标；置于“外接”时，显示外接信号频率的频标。
• ②频标幅度：调节频标幅度大小。一般幅度不宜太大， 以观察清楚为准。
Q L / RLS
1.点频测量法
点频测量法是通过人工逐点改变输入信号的频 率，用测量仪器在各个频率点上测量出相应的输 出电压值，再计算不同频率点对应的放大倍数， 并绘制出被测网络的幅频特性曲线。
f
Ui
Uo
RL
点频法测出的幅频特性曲线
A(f)
f fo
2.扫频测量法
扫频
u1
扫描 u1 X 示波
• ③输出衰减旋钮：根据测试的需要，选择扫频信号的 输出幅度大小。按开关的衰减量来划分，可分粗、细 调两种。粗调衰减：0、10、20、30、40、50、60 （dB），细调衰减：0、2、3、4、6、8、10（dB）， 粗调和细调衰减的总衰减量为70 dB。
• ④扫频电压输出插座：扫频信号由此插座输出，可用 75匹配电缆探头或开路电缆来连接，引送到被测电路 的输出端，以便进行测试。
测量幅频特性连接图
Y轴输入
输出 电缆
扫频输出
输入
输出
被测网络
带检 波头 电缆
k A2 A1 20(dB)
• 2.使用方法 • （1）使用前调整。开机预热后使基线与扫描线重合，
频标显示正常。合理选择波段选择位置与中心频率。
• （2）连接测试电路。输出电缆探头接一个几百皮左右 的电容后，再接到被测电路的输入端。
（一）学习目标
（1）基本了解：扫频仪、频谱仪的工作原理与 技术指标；
（2）重点掌握：扫频仪、频谱仪的操作应用。
（二）技能目标
熟练使用扫频仪、频谱仪对各种电路频率特 性的测试。
仪器示例1 中频扫频仪 MSW-721E
仪器示例2 TD1262C数字化扫频仪
仪器示例3 安泰信AT5011+频谱仪
7.1 频率信号的特点
2.主要技术性能
• （1）中心频率（扫描基线100mm，在最大频 偏时，对准荧光屏中心刻度线的频率）：在 1～300MHz内可连续调节，分三个波段实现。
• （2）扫频频偏：最小扫频频偏≤±0.5MHz； 最大扫频频偏>±7.5MHz。
• （3）寄生调幅系数：最大频偏时≤±7.5%。
• （4）调频非线性系数：最大频偏时≤20%。
• （8）检波探头：输入电容≤5pF，最大允 许输入直流电压为300V。
7.2.4 BT-3型扫频仪的使用方法
• 1.使用前的性能检查 • （1）检查显示系统。 • （2）捡查内频标。 • （3）零频标的识别方法。 • （4）检查扫频信号寄生调幅系数（输出电压
平坦度）。 • （5）检查扫频信号非线性系数。 • （6）“1MHz”和“10 MHz”频标的识别方法。 • （7）波段起始频标的识别方法。
1.仪器面板图
• 极向开关
②聚焦
④Y 轴位置 ⑥Y轴增益 ⑧Y输入插座
• （2）扫描部分 • ①波段开关：输出的扫频信号接中心频率划分为三个
波段（Ⅰ：1～75MHz、Ⅱ：75～150MHz、Ⅲ：150～ 300MHz），可以根据测试需要来选择波段。 • ②中心频率度盘：能连续改变中心频率，度盘上所标 定的中心频率不是十分准确，一般是采用边调节度盘， 边看频标移动的数值来确定中心频率位置。
• ③频率偏移：调节扫频信号的频率偏移宽度，以适应 被测电路的通频带宽度所需的频偏，顺时针方向旋动 时，频偏增宽，最大可达7.5MHz以上，反之，则频 偏变窄，最小在0.5MHz以下。
• ④外接频标输入接线柱：当频标选择开关置于外接频 档时，外来的标准信号发生器的信号由此接线柱引入， 此时，在扫描线上显示外接频标信号的标记。
7.2 扫频仪的操作使用方法
输出电压随输入频率变化的关系，这就是我 们在测量中经常提到的网络的频率特性，包 括幅频特性与相频特性。
电路系统的频率特性曲线（幅频特性） 的测量方法主要包括点频测量法（静 态）、扫频测量法（动态）、多频测量 法等。
m A1 A2 A1 A2
• （4）扫描速度。扫频信号的频率随时间 的变化率df/dt称为扫频速度。
• （5）频率标记。一般有1MHz、10MHz、 50MHz及外接四种。
• （6）输出阻抗。扫频仪的输出阻抗特性 一般选择75Ω。
7.2.3 BT-3型扫频仪介绍
• BT-3型扫频仪整机电路功耗低、体积小、 输出电压高、寄生调幅小、扫频非线性 系数小、衰减器精度高、频谱纯度好、 显示灵敏度高，主要用来测试雷达接收 机、电视机等无线电电路的频率特性。
信号
信号
器
源
源
Y
u2
u3
u4
被测电路
峰值检波探
头
7.2.2 扫频仪的工作原理
方框图
工作波形
频标信号的形成
差频法产生菱形频标的原理框图
菱形频标的形成过程
荧光屏上的频标形成
针形频标产生原理框图
f0
fmax 2
fmin
2.主要技术指标
• （1）有效扫频宽度和中心频率。有效扫 频宽度也称扫频频偏，是指在扫频线性 和幅度不平坦性符合要求的前提下，一
• （5）频标：分为1MHz、10 MHz菱形频标和 外接频标三种。
• 6）输出扫频信号电压：>0.1V（应接 75Ω匹配负载，输出衰减置于0 dB）。
• （7）输出电压调节方式：
• ①步进衰减（粗调）： 0/10/20/30/40/50/60 dB；
• ②步进衰减（细调）：0/2/3/4/6/8/10 dB。
f0
fmax 2
fmin
• （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，常用扫频线性系数来 表示，定义为
k (df / du)max (df / du)min
m A1 A2 A1 A2
• （3）幅度平坦性。在幅频特性测量中， 必须保证扫频信号的幅度保持不变。扫 频信号的幅度平坦性常用它的寄生调幅
• （3）频标部分
• ①频标选择：有1（MHz）、10（MHz）和外接三种。 当开关置于“1 MHz”时，扫描线上显示1MHz的菱形 频标；置于“10 MHz”时，扫描线上显示10MHz的菱 形频标；置于“外接”时，显示外接信号频率的频标。
• ②频标幅度：调节频标幅度大小。一般幅度不宜太大， 以观察清楚为准。
Q L / RLS
1.点频测量法
点频测量法是通过人工逐点改变输入信号的频 率，用测量仪器在各个频率点上测量出相应的输 出电压值，再计算不同频率点对应的放大倍数， 并绘制出被测网络的幅频特性曲线。
f
Ui
Uo
RL
点频法测出的幅频特性曲线
A(f)
f fo
2.扫频测量法
扫频
u1
扫描 u1 X 示波
• ③输出衰减旋钮：根据测试的需要，选择扫频信号的 输出幅度大小。按开关的衰减量来划分，可分粗、细 调两种。粗调衰减：0、10、20、30、40、50、60 （dB），细调衰减：0、2、3、4、6、8、10（dB）， 粗调和细调衰减的总衰减量为70 dB。
• ④扫频电压输出插座：扫频信号由此插座输出，可用 75匹配电缆探头或开路电缆来连接，引送到被测电路 的输出端，以便进行测试。
测量幅频特性连接图
Y轴输入
输出 电缆
扫频输出
输入
输出
被测网络
带检 波头 电缆
k A2 A1 20(dB)
• 2.使用方法 • （1）使用前调整。开机预热后使基线与扫描线重合，
频标显示正常。合理选择波段选择位置与中心频率。
• （2）连接测试电路。输出电缆探头接一个几百皮左右 的电容后，再接到被测电路的输入端。
（一）学习目标
（1）基本了解：扫频仪、频谱仪的工作原理与 技术指标；
（2）重点掌握：扫频仪、频谱仪的操作应用。
（二）技能目标
熟练使用扫频仪、频谱仪对各种电路频率特 性的测试。
仪器示例1 中频扫频仪 MSW-721E
仪器示例2 TD1262C数字化扫频仪
仪器示例3 安泰信AT5011+频谱仪
7.1 频率信号的特点
2.主要技术性能
• （1）中心频率（扫描基线100mm，在最大频 偏时，对准荧光屏中心刻度线的频率）：在 1～300MHz内可连续调节，分三个波段实现。
• （2）扫频频偏：最小扫频频偏≤±0.5MHz； 最大扫频频偏>±7.5MHz。
• （3）寄生调幅系数：最大频偏时≤±7.5%。
• （4）调频非线性系数：最大频偏时≤20%。
• （8）检波探头：输入电容≤5pF，最大允 许输入直流电压为300V。
7.2.4 BT-3型扫频仪的使用方法
• 1.使用前的性能检查 • （1）检查显示系统。 • （2）捡查内频标。 • （3）零频标的识别方法。 • （4）检查扫频信号寄生调幅系数（输出电压
平坦度）。 • （5）检查扫频信号非线性系数。 • （6）“1MHz”和“10 MHz”频标的识别方法。 • （7）波段起始频标的识别方法。
1.仪器面板图
• 极向开关
②聚焦
④Y 轴位置 ⑥Y轴增益 ⑧Y输入插座
• （2）扫描部分 • ①波段开关：输出的扫频信号接中心频率划分为三个
波段（Ⅰ：1～75MHz、Ⅱ：75～150MHz、Ⅲ：150～ 300MHz），可以根据测试需要来选择波段。 • ②中心频率度盘：能连续改变中心频率，度盘上所标 定的中心频率不是十分准确，一般是采用边调节度盘， 边看频标移动的数值来确定中心频率位置。
• ③频率偏移：调节扫频信号的频率偏移宽度，以适应 被测电路的通频带宽度所需的频偏，顺时针方向旋动 时，频偏增宽，最大可达7.5MHz以上，反之，则频 偏变窄，最小在0.5MHz以下。
• ④外接频标输入接线柱：当频标选择开关置于外接频 档时，外来的标准信号发生器的信号由此接线柱引入， 此时，在扫描线上显示外接频标信号的标记。