电子测量仪器与应用第7章 频率特性测量及仪器
电子测量与仪器课件 第七章 频率和时间测量及仪器2
频率后再进行换算，该方法属于间接测量法。
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第7章 频率和时间测量及仪器
所谓的高频或低频是相对于电子计数器的中界频率而言的。 中界频率是指采用测频和测周两种方法进行测量，产生大小相 等的量化误差时的被测信号的频率。 （2）测周触发误差
减小测周触发误差的方法如式(7-2)结论所述，不再赘述。 综上所述，多周期测量法以及提高信噪比、选用短时标信 号等方法，可以减小测量周期的误差。 7.4.3 频率扩展技术
1 N m
N
i 1
m
i
24
N
第7章 频率和时间测量及仪器
用平均值 N 代替式（7-5）中的N表示测量结果，存在关系：
T T 1 s N 360 s Tx Tx m
m
N Ni 360 360 Kf i 1
m
N
N
i 1
i
式中，N∑是在T∑时间内实际通过计数门1和计数门2的脉冲总 个数，也就是在时间TΣ内通过计数门2的脉冲累加值；Kf为分 频次数，由分频器的分频指示值读出。相位差Δφ与NΣ成正比， 计数值N∑能直接用来表示测量结果。平均值数字相位计的测 量结果只决定于计数值N∑，而与被测频率fx无关。
由于受十进制计数器处理速度等因素的限制，上述类型的 电子计数器比较适合频率低于700MHz左右的信号，在A通道分 别采用倍频器时，频率范围就更窄了。通常采用外差降频变换 法、预定标法、转移振荡器法、谐波外差变换法、取样法等方
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第7章 频率和时间测量及仪器
7.4.3 频率扩展技术
由于受十进制计数器处理速度等因素的限制，上述类型 的电子计数器比较适合频率低于700MHz左右的信号，在A通
频率特性测试仪的应用
7. 1 扫频仪的工作原理
4.频标产生电路 频标信号形成电路、混频器与晶振等构成频标产生电路, 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。 5.Y 放大器 Y 放大器用于对检波输出信号进行放大、处理, 它的输出被送至示波管Y
偏转系统, 使幅频特性曲线得以在荧光屏的垂直方向上显示出来, 其放大 量由面板上的Y 增益电位器控制。
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7.2 扫频仪的主要性能指标
3.振幅平稳性 在幅频特性曲线测试中, 必须保证扫频信号的幅度保持恒定不变, 被测电
路输出信号的包络才能表征该电路的幅频特性曲线, 否则将导致错误结 果。扫频信号的振幅平稳性通常用它的寄生调幅来表示, 寄生调幅越小, 振幅平稳性越好。
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图7 -1 扫频仪的基本组成框图及工作波形
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图7 -2 不同情况下扫频仪显示的图形
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图7 -3 变容二极管法扫频振荡器原理图
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图7 -4 菱形频标产生原理
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项目五 企业生产管理
任务一 任务二 任务三 任务四
生产管理认知 生产过程组织 生产计划与控制 质量管理
任务一 生产管理认知
—、生产运作
生产管理是现代企业管理的重要组成部分，现代企业管 理 与 传 统 企 业 管 理 同 异 并 存 。 在此 ， 将 反 映 现 代 企 业 生 产管理的主要特征作一概述。
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任务一 生产管理认知
随着社会的进步，顾客的需要也在发生着变化， 顾客除 了 要 求 提 供 有 形 产 品 以 外 ， 还 要求 提 供 各 种 劳 务 。 企 业 为了最大限度地满足顾客的消费需要， 既要制造有形产 品 又 要 提 供 必要 的 劳 务 ， 从 而 使 生 产 的 概 念 拓 展 为 生 产 运作的概念， 使传统的生产上升为现代化的生产。
频率特性测试仪相关知识
测量结果异常
可能是由于测试件连接不正确或测试件本身存在问 题。需要检查测试件连接是否正确，测试件是否工 作正常。
显示屏幕无显示
可能是由于显示屏幕损坏或电路板故障。需 要检查显示屏幕和电路板是否正常工作。
06
频率特性测试仪的发展趋势
和研究方向
频率特性测试仪的发展趋势
02
频率特性测试仪的应用范围
频率特性测试仪在电子工程中的应用
验证和表征电子元器 件的频率响应特性
调试和优化电子电路 的设计
评估电子设备的性能 和稳定性
频率的性能和容量
调试和优化通信设备的硬件和软件设计
频率特性测试仪在物理和生物医学工程中的应用
人工智能技术在频率特性测试仪中的应用也越来越广泛，能够 实现数据自动分析、报告生成等功能，提高了测试的智能化水
平。
频率特性测试仪的研究方向
01
02
03
04
高精度测量技术
进一步提高频率特性测试 仪的测量精度，研究新的 测量技术和方法，提高测 试的稳定性和可靠性。
宽频带测试技术
进一步拓展频率特性测试 仪的频带范围，研究宽频 带测试技术，满足更多设 备测试的需求。
增强智能化程度
引入人工智能、机器学习等技术， 使频率特性测试仪具备更强的智能 化程度，提高测试准确性和效率。
04
频率特性测试仪的操作步骤
使用前的准备工作
确认测试环境
确保测试环境中没有干扰 源，如手机、微波炉等。
检查测试仪器
检查频率特性测试仪的电 池电量是否充足，连接是 否牢固。
选择测试模式
根据测试需求选择合适的 测试模式，如单频测量、 扫频测量等。
电子测量与仪器教学课件第7章 频率特性测量及仪器
频域分析则是研究信号中各频率分量的幅值A与频率f的关系，包括线性系统频率特性的测 量和信号的频谱分析。频率特性测量和频谱分析都是以频率为自变量，以频率分量的信号 值为因变量进行分析的，通常由频率特性测试仪(扫频仪)来完成。其中，频率特性测试仪利 用扫频测量法，可直接在显示屏上显示被测电路的频率响应特性；频谱分析仪则是对信号 本身进行分析和对线性系统非线性失真系数进行测量，从而可以确定信号所含的频率成分， 了解信号的频谱占用情况，以及线性系统的非线性失真特性。
（3）增益测试。将Y衰减置于10挡上（相当于衰减20 dB），调节 粗、细输出衰减使因被测电路接入而变化的曲线高度仍恢复为H， 记下输出衰减总分贝数A2，则该中频放大器的电压增益k为
（4）测量带宽。利用扫频仪上的频标，在幅度左右两边分别对应 与波峰的0.707倍时的上下频率差就是被测网络的幅频特性曲线的 频带宽度。
扫频测量法就是将等幅扫频信号加至被测电路输入端，然后用显示器 来显示信号通过被测电路后振幅的变化。由于扫频信号的频率是连续 变化的，因此在屏幕上可直接显示出被测电路的幅频特性。
7.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ频仪
扫频仪是频率特性测试仪的简称，是一种能在荧光屏上直接观测 到各种网络频率特性等曲线的频域测量仪器，由此可以测算出被 测电路的频带宽度、品质因数、电压增益、输出阻抗及传输线特 性阻抗等参数。扫频仪与示波器的主要区别在于前者能够自身提 供测试时所需要的信号源，并将测试结果以曲线形式显示在荧光 屏上。
频率特性测试仪的功能介绍
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。
频率特性测试仪的使用
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六、实验报告要求
1、 整理实验结果，绘制数据表格，写成实验报告。 2、 小结实验心得体会。 3、思考题 1、被测网络是否需要屏蔽？为什么？ 2、造成误差的主要原因有哪些？怎样消除？
3、隔直电容（510pF）、隔离电阻 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
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三、实验原理（说明） 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。
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（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。
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（6）检查扫频信号寄生调幅系数 （7）检查扫频信号非线性系数 （8）“1MHZ”或“10MHZ”频标的识别方法 （9）波段起始频标的识别方法 （10）扫频信号输出的检查
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电子测量技术与仪器第7章 信号频谱与电路频率特性的测量技术
• 要求在整个波段内，r≤20%。
•
图7.9 检查扫频信号的非线性系数
• （8）零频频标的识别 • （9）“1MHZ”或“10MHZ”频标的识别方法 • （10）波段起始频标的识别方法 • （11）扫频信号输出的检查
• 2．BT-3型频率特性测试仪与被测电路 的连接与测量
• （1）将BT-3型频率特性测试仪的扫频输出探头接 到被测电路的信号输入端，将被测电路的信号输出 端通过BT-3型频率特性测试仪的输入电缆接到“Y 轴输入”插孔。
• （2）选择合适的波段，则在示波管上会出现一个 叠加有频标的幅频特性曲线。找到零频频标，将幅 频特性上的关键点的频率读下来并记录。在需要对 电路进行调试时，可一边看着幅频特性曲线，一边 调整电路中的可调元件，直到达到要求的幅频特性 形状时为止。
• 3.测量时特别值得注意的几个问题
• （1）在测量时，输出电缆和检波探头的接地线应尽量短， 切忌在检波头上加接导线；被测电路要注意屏蔽，否则会加 大误差。
• 4．BT3型扫频仪屏幕上横坐标频率的读数，是根据 叠加在显示器上的幅频特性曲线上的频标来确定的。
• 5．频谱分析仪主要用于分析电信号的频谱，目前 使用最多的是超外差频谱仪。
•
图7.19 通过李沙育图形显示信号的相位失真
•
【本章小结】
• 1．时域测量和频域测量是从不同的角度去观测同 一电路，两者各有特点，互为补充，具体工作中要 根据具体的测量内容来选择。
• 2．利用扫频信号的测量是动态测量，具有直观、 方便、快速等优点。
• 3．频率特性测试仪于测量各种电路或系统的幅频 特性。
• （10）中心频率度盘： 能连续改变中心频率，读 盘上所标定的中心频率不是十分准确的，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。
频率特性的测量实验报告
课程名称： 控制理论乙 指导成绩：实验名称： 频率特性的测量 实验类型：同组学生__ 一、实验目的和要求〔必填〕二、实验内容和原理〔必填〕 三、主要仪器设备〔必填〕四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析〔必填〕 七、讨论、心得 一、实验目的和要求1．掌握用李沙育图形法,测量各典型环节的频率特性；2．根据所测得的频率特性,作出伯德图,据此求得环节的传递函数. 二、实验内容和原理1.实验内容〔1〕R-C 网络的频率特性.图5-2为滞后--超前校正网络的接线图,分别测试其幅频特性和相频特性. 〔2〕闭环频率特性的测试被测的二阶系统如图5-3所示,图5-4为它的模拟电路图. 取参考值051R K =,1R 接470K 的电位器,2510R K =,3200R K =2.实验原理对于稳定的线性定常系统或环节,当其输入端加入一正弦信号()sin m X t X t ω=,它的稳态输出是一与输入信号同频率的正弦信号,但其幅值和相位随着输入信号频率ω的改变而改变.输出信号为其中()mmY G j X ω=,()arg ()G j ϕωω= 只要改变输入信号的频率,就可以测得输出信号与输入信号的幅值比()G j ω和它们的相位差()ϕω.不断改变()x t 的频率,就可测得被测环节〔系统〕的幅频特性和相频特性. 本实验采用李沙育图形法,图5-1为测试的方框图在表〔1〕中列出了超前于滞后时相位的计算公式和光点的转向.表中 02Y 为椭圆与Y 轴交点之间的长度,02X 为椭圆与X 轴交点之间的距离,m X 和m Y 分别为()X t 和()Y t 的幅值.三、主要仪器设备1．控制理论电子模拟实验箱一台； 2．慢扫描示波器一台；3. 任意函数信号发生器一台； 4．万用表一只. 四、操作方法和实验步骤 1.实验一〔1〕根据连接图,将导线连接好〔2〕由于示波器的CH1已经与函数发生器的正极相连,所以接下来就要将CH2接在串联电阻电容上,将函数发生器的正极接入总电路两端,并且示波器和函数发生器的黑表笔连接在一起接地.〔3〕调整适当的扫描时间,将函数发生器的幅值定为5V 不变,然后摁下扫描时间框中的menu,点击从Y-t变为X-Y显示.〔4〕改变函数发生器的频率,记录数据与波形.2.实验二：基本与实验一的实验步骤相同.五、实验数据记录和处理1.实验结果分析〔1〕实验一根据测得的数据,并经过一系列计算之后,得到的实验一幅频相频特性曲线如图所示：实验一幅频特性曲线〔实验〕实验一相频特性曲线〔实验〕通过运用公式理论计算得到的曲线如下图所示：实验一幅频特性曲线〔计算〕实验一相频特性曲线〔计算〕通过matlab仿真所得实验一中的幅频相频特性曲线如下图所示：由此可以看出,所测并计算之后得到的幅频特性曲线与相频特性曲线和公式计算结果所得到的曲线非常相近,并且与通过matlab仿真得到的波特图之间的差距很小,但仍然存在一定误差.（2）实验二根据测得的实验结果,在matlab上绘制幅频特性曲线图如下图所示：实验二幅频特性曲线〔实验〕实验二相频特性曲线〔实验〕根据计算结果,在matlab上绘制幅频曲线如下图所示实验二幅频特性曲线〔计算〕实验二相频特性曲线〔计算〕通过matlab程序仿真得到的幅频与相频曲线如下图所示：由上图分析可以得到,实验所测得到的幅频特性曲线与计算结果得到的曲线几乎一样,并且与matlab仿真的波特图非常相近.但是实验所测得到的相频特性曲线虽然和计算结果得到的曲线较为温和,但是却与matlab 仿真得到的相频曲线有着非常大的差别.这一点的主要原因为：...2.实验误差分析本次实验的误差相对于其他实验的误差而言比较大,主要原因有以下几点：（1）示波器读取幅值的时候,由于是用光标测量,观测到的误差相对来说非常大,尤其是当李萨如图像与x 轴的交点接近于零的时候,示波器的光标测量读数就非常困难了.（2）在调整函数发生器的频率过程中,由于示波器的李萨如图像模型对于横坐标扫描时间的要求,导致当频率增加的时候,可观测的点寥寥无几.只能用display里面的连续记录显示功能来记录波形.这样记录下来的波形,由于本身点走动的时候带有一定厚度,导致记录波形的宽度非常大,并且亮度基本一致,无法判断曲线边界的具体值,造成的误差也是非常大的.（3）在绘制曲线过程中,由于测量数据点有限,而造成绘制曲线与计算值存在一定误差.（4）本次实验的计算量非常繁琐且冗杂,对于实验误差的影响也是非常大的.（5）电阻和电容等非理想元件造成的误差3.思考题（1）在实验中如何选择输入的正弦信号的幅值？解：先将频率调到很大,再是信号幅值应该调节信号发生器的信号增益按钮,令示波器显示方式为信号-时间模式,然后观测输出信号,调节频率,观察在各个频段是否失真.（2）测试频率特性时,示波器Y轴输入开关为什么选择直流？便于读取数据,使测量结果更加准确.（3）测试相频特性时,若把信号发生器的正弦信号送入Y轴,被测系统的输出信号送入X轴,则根据椭圆光点的转动方向,如何确定相位的超前和迟后？若将输入和输出信号所在的坐标轴变换,则判断超前和滞后的办法也要反过来,即顺时针为滞后,逆时针为超前.七、讨论、心得1.在实验过程中,一定要耐心仔细,因为可能会出现李萨如图像与光轴的两个交点非常接近于原点,由于曲线本身的宽度,造成的视觉误差会非常大.所以在用光标测量数据的时候,一定要非常仔细耐心,尽可能让误差降到最小.2.在实验过程中,随着频率的增加,李萨如图像的显示光点也会随之减少,这个时候一定要适当调节扫描时间,尽量往小调,让扫描光点增加,形成比较完整的曲线,以便于测量与观察.3.在做第二个实验的时候,即使扫描时间已经调到了最小,仍然无法看见完整的曲线,这时,需要摁下示波器上display按钮,然后点击是否记录轨迹,然后就可以让点完整清晰地将曲线还原回来,从而减小误差.4.在计算过程中,注意认真仔细.计算量繁杂,容易导致计算错误,可以多设几个变量来解决.5.在绘制曲线过程中,如果直接用角速度w的话,有可能会出现小频率的点比较密集,大频率的点比较疏松,得到的曲线误差比较大,并且并不美观.当数据相差较大时,我采用了将横坐标求对数之后,再将新得到的数据作为横坐标绘制图像,则实验图像变得非常美观和清晰,并且具有说服力.6.通过本次实验,我了解到了频率特性测量的方法以与怎样求幅频特性|G<w>|和相频特性φ<w>的值,并且通过将自己实验所得曲线、实际计算曲线与matlab仿真之间的对比,将理论、实践、仿真融为一体,使我更加加深了频率响应曲线的认识.这样的方法,在以后的学习过程中,会应用的更加广泛,并且具有非常深远的意义.。
频率特性测试仪及其应用.
第六章频率特性测试仪及其应用早期频率特性的测量用逐点测绘的方法来实现。
在整个测量过程中，应保持输入到被测网络信号的幅度不变，记录不同频率下相应输出的电压，根据所得到的数据，就可以在坐标纸上描绘出该网络的幅频特性曲线。
显然，这种方法不仅操作繁锁、费时，而且有可能因测量频率间隔不够密而漏掉被测曲线上的某些细节，使得到的曲线不够精确。
扫频测量法是将等幅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。
由于扫频信号的频率是连续变化的，在示波器屏幕上可直接显示出被测电路的幅频特性。
扫频信号发生器扫描电压发生器（扫描信号）通用电子示波器被测电路峰值检波器（扫频XY信号）图6-1 扫频法测量电路的幅频特性扫频测量法的仪器连接如图6-1所示。
扫描电压发生器一方面为示波器X轴提供扫描信号，一方面又用来控制等幅振荡的频率，使其产生按扫描规律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。
扫频法利用扫描电压连续自动地改变频率，利用示波器直观地显示幅度随频率的变化，与点频测量法相比较，由于扫频信号频率是连续变化的，不存在测试频率的间断点，因此不会漏掉突变点，且能够观察到电路存在的各种冲激变化，如脉冲干扰等。
调试电路过程中，可以一边调整电路元件，一边观察显示的曲线，随时判明元件变化对幅频特性产生的影响，迅速查找电路存在的故障。
扫频仪又称频率特性图示仪，这是将扫频信号源及示波器的X-Y显示功能结合为一体，并增加了某些附属电路而构成的一种通用电子仪器，用于测量网络的幅频特性。
一、扫频仪的基本工作原理扫频仪的原理方框图如图6-2所示。
扫描电压发生器产生的扫描电压既加至X轴，又加至扫频信号发生器，使扫频信号的频率变化规律与扫描电压一致，从而使得每个扫描点与扫频信号输出的频率有一一对应的确定关系。
扫描信号的波形可以是锯齿波，也可以是正弦波，因为光点的水平偏移与加至X 轴的电压成正比，即光点的偏移位置与X轴上所加电压有确定的对应关系，而扫描电压与扫频信号的输出瞬时频率又有一一对应关系，故X轴相应地成为频率坐标轴。
电子课件-《电子测量与仪器(第四版)》-A05-7622 7-1
1s 10 000.000
10 s 00 000.000 0
有两个小数点时，数字左上方小数点表示溢出。
第七章 用数字式频率计测量频率和周期
2．测试功能的使用 （1）频率测量 （2）周期测量 （3）频率比测量 （4）计数 （5）单信号相邻脉冲的时间间隔测量 （6）A、B两信号间的时间间隔测量
第七章 用数字式频率计测量频率和周期
测量频率范围
10 s～100 ms 100～10 ms
10～1 ms 1～0.1 ms
显示结果
9 999 999.9～100 000.0μs 100 000.00～10 000.00μs 10 000.000～100.000 0μs 1 000.000 0～100.000 0μs
采用多周期测量方法和选用周期少的时标法可减少周期测量误差。 提高被测信号的输入幅度，可以有效地减少触发误差。
第七章 用数字式频率计测量频率和周期
5．累加计数（A通道） （1）最大计数范围 108－１； （2）输入特性 与频率测量相同。 6．石英晶体频率稳定度 （1）标称频率 ５MHz； （2）稳定度 ＜ 108/日（预热1h后）。 7．显示时间 0.2 s＋测量时间。
第七章 用数字式频率计测量频率和周期
计数法测量周期时主要存在量化误差、时标误差和触发误差。 应尽可能采用多周期测量方法和选用周期较小的时标信号，以减 少测量周期的误差；适当提高输入信号的幅度，有助于提高信噪 比，减小触发误差。
第七章 用数字式频率计测量频率和周期
3．累加计数原理 数字频率计的读数就是计数开关从开始到停止时间间隔内被
测脉冲的个数。
第七章 用数字式频率计测量频率和周期
一、数字式频率计 数字式频率计——是一种能够用于测量频率或计数的电子仪器。
第7章频率测量与仪器应用
2.1 幅频特性的测量
幅频特性的测量方法分为点频测量 法和扫频测量法。
双踪示波 器
1. 点频测量法（静态测量法）
1）点频测量法的概念
信号发生 器
点频测量法：又叫描点法就是通过
被测网络
高频毫伏表 Ⅱ
逐点测量一系列规定频率点上的网络 的增益（或衰减）来确定幅频特性曲 线的方法，其原理如图7-4所示。
VT101 预中放
0.01μF
Z101 SAWF
N101 LA7688N
8
Y输入 RF输出
图 7-2 中放幅频特性曲线的测量
按图8-2接好测量电路。 扫频信号输出端通过 0.01μF电容送至预中放 管VT101的输入端；被测 信号由LA7688N内部经预 视放从⑧脚取出，经过开 路电缆送至扫频仪的输入 端；这样就可以测量出电 视机中放电路的幅频特性、 相频特性和增益等电路的 性能。
时域测量和频域测量的比较可用图7-3来说明
第7章频率测量与仪器应用
A
f
时域分析 示波器
频谱仪 t
图7-3 时域与频域的关系图
频域分析
图7-3 时域测量和频域测量的比较
第7章频率测量与仪器应用
通过观察图7-3可以发现，时域分析和频域分析可用来观 察同一个电信号，两者的图形却是不一样的，但两者所得到 的结果是可以互译的，即时域分析与频域分析之间有一定的 对应关系，从数学上说就是一对傅立叶变换的关系。但是两 者又是从时间和频率两个不同的角度去观察同一事物，故各 自得到的结果都只能反映事物的某个侧面。因此从实际测量 的观点来看，时域分析和频域分析各有用武之地。
第7章频率测量与仪器应用
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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。