扫频仪PD1250A
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一、概述:
PD1250A频率特性测试仪为便携通用扫频仪,它利用矩形具有内刻度示波管作为显示器,来直接显示被测设备的幅频特性曲线。
应用该仪器可快速测量或调整高频段的各种有源和无源网络的幅频特性和驻波特性,特别适用于广大科研、院校、广播电视通讯、差转台(站)及各种电子维修部门,用作教学科研和生产。
特别适用于测量电视、通讯和雷达系统接发收机中的中频或宽带放大器,各种中频通道,射频系统及滤波器的幅频特性曲线。
本仪器采用卧式结构,内部结构排列紧凑、合理、便于维修。
面板采用先进的塑料面板技术, 功能进行分块。
本仪器采用全晶体管和集成电路,扫频输出电压高,采用了合成频率标记,并可全景扫频。
二、技术参数
1、扫频范围:
0.1~50MHz(低端频率以扫宽1MHz为准)
中心频率:0.1~50MHz
2、扫频宽度:0.1~50MHz
3、扫频非线性:全扫时小于10%
4、输出电压:在0dB衰减时,75 Ω终端输出应不小于0.5V。
5、输出电平平坦度:0dB时全频段优于±0.5dB。
6、输出衰减器:70dB、1dB步进。
7、输出阻抗:75Ω
8、频率标记:10MHz、10MHz/1MHz复合及外接
标记形式:菱形
外接频标灵敏度:不大于0.5Vp-p
9、显示部分垂直灵敏度:优于10mVp-p/Cm。
10、显示部分输入阻抗:470KΩ。
11、示波管有效显示屏幕:100×80mm
12、扫描基线沿垂直方向在整个有效平面内移动。
13、仪器使用电源频率为:50Hz±5% 电压为AC220V±10%
14、仪器消耗功率不大于40V A。
15、仪器电源电线与机壳间的绝缘电阻,在额定使用范围内应不小于100M Ω
16、仪器的外形尺寸:320×130×380mm
三、工作原理:
1、电源部分
由变压器次级取出的各路电压分别加至低压电源,产生±15V,加至中压电源产生150V的中压,加至高压单元产生-1500V的高压,以上各路电压分别供给机内的各个电路和显示系统。
2、控制和显示系统
由低压电源来的交流电压加至通道单元的三角波发生电路,经整形放大,积分形成三角波与负方波,三角波一路供给控制单元,一路加到X轴输入端,负方波经激励后加至扫频单元,以供扫频振荡器的休止—工作之用,由于三角波同时控制电子束和扫频振荡器,因此电子束在示波管荧光屏上的每一水平位置对应于某一瞬时频率从左向右频率逐渐增高,并且是线性化的。
3、扫频单元
扫频单元包括以下几个部分:(1)扫频振荡器(2)定频振荡器(3)平衡混频器(4)低通滤波器
由三角波发生器过来的方波加至激励电路和二只晶体管经转换后使得扫频振荡器处于重复的工作—休止状态,扫频振荡器由晶体管和变容管组成电调谐振荡器,振荡信号经放大后输出。
定频振荡器由晶体管组成,由输入电位来控制其振频率,信号经放大输出,以实现大信号扫频输出。
两个振荡器的信号电压分别经高频变压器耦合至平衡混频器上差拍产生0~50MHz的扫频信号电压,经低通滤波输出,送到宽带放大器。
4、宽带放大器
宽带放大器增益可达40dB,带宽≥50MHz,经宽带放大后的扫频信号分二路输出,一路加到衰减器作射频输出,一路加到频标系统,为了消除扫频信号的寄生调幅,稳幅放大器采用自动闭环反馈,其输出电压控制LF733输入电平,从而达到稳幅目的。
5、垂直放大器
垂直放大器将检波后的电压进行放大,经放大后的信号加至示波管并在屏幕上显示出来,垂直放大器的增益由垂直增益电位器控制,调节垂直增益电位器可使被测号更加直观。
6、频标系统
频标系统由频标发生器和频标放大器组成。
其方框图如下:
晶体振荡器产生的10MHz电信号及10MHz电信号通过分频产生了1MHz 且和10MHz信号同频的电信号,分别加至各自的谐波发生器经阶跃管使得方波前沿更为陡峭(即谐波含量更加丰富),在混频器上和来自宽带放大器的扫频信号差拍,经过低通滤波产生了梳状的菱形频标,经放大器后,汇合在一起加至频标幅度电位器,电位器的中心点频标电压加至通道单元,这样便在扫频曲线上给出频率标记。
四、结构特点:
前面板布置图见图
PD1250扫频仪前面板布置图
1、显示器:显示待测网络的幅频特性曲线。
2、电源开关(POWER):电源开关为红色按键,按下为接通电源(ON),
指示灯亮;弹出为关闭电源(OFF),指示灯灭。
3、水平校准:当扫描线不能和水平刻度线重合时,可加以调节。
4、聚焦:调节该旋钮可使扫描线光滑清晰。
5、亮度:用来调节扫描线的亮度,顺时针调节亮度最大,反之则最暗。
6、Y位移:调节该旋钮左右旋转,可使扫描线上下移动。
7、Y增益:用于调节Y轴输入信号幅度的大小,使待测信号能直观地显示
在显示器上。
8、Y输入:通常接检波探头的输出端,对于含有内检波器的四端网络,该
网络的输出可直接加到Y输入端。
9、Y输入方式:
(1)+/- 键:弹出为“+”正极性,按下为“-”负极性
(2)AC/DC键:弹出为“DC”测量;按下为“AC”测量
(3)Y轴输入衰减分为×1、×10、×100,按下为有效,弹出为无效,应和“Y增益”旋钮配合使用。
通过不同档位的选择,可改变整个Y轴的增益。
10、中心频率:调节该旋钮,可使需要的中心频率置于显示器的中心位置。
11、频标选择MHz:
(1)10档为10MHz的频标,按下为有效。
(2)10/1档为10MHz和1MHz组合频标,按下为有效。
(3)外接:当按下时,显示器上的频标会全部消失,可以通过外接频标插座输入一个选定的频率信号,该频率信号会以菱形标记的形式出现在显示器上。
12、频标幅度:顺时针调节该旋钮,可使频标幅度增大,反之则减小
13、扫频宽度:调节该旋钮可以得到适合的扫频带宽。
14、输出衰减dB:输出衰减共分为8档,通过不同的组合,可得到不同的
衰减量,它的设置可以改变扫频信号的输出幅度。
15、扫频输出:扫频信号的输出端,通常接待测四端网络的输入端。
16、外接频标:该插座应和“频标选择MHz”中的“外接”键配合使用。
后面板布置图见图
PD1250扫频仪后面板布置图
1、检测/自校开关
2、负方波通/断开关:置“断”时为点频输出。
3、X幅度:调节该旋钮,可改变扫描线在水平方向幅度的长短。
4、X位移:调节该旋钮左右旋转,可使扫描线左右移动。
五、电气性能检查
1、扫频仪检查
(1)接通扫频仪电源
(2)检测/自校开关:置“自校”位置
(3)将+/- 键:置“+”档、AC/DC键:置“DC”档、Y衰减键:置“×1”档。
(4)频标选择MHz键:置“10/1”MHz档。
(5)输出衰减dB键:置0dB(输出衰减按键全部弹出)。
(6)接通电源,显示器上将出现近似于矩形的扫描线,分别调节亮度,聚焦、水平校准、Y位移、Y增益等旋钮,使扫描线处于最佳状态。
2、频标的识别
(1)将频标选择MHz键置“10/1”档,“中心频率”旋钮置于起始处,此时显示器上出现不同于菱形频标的特殊标识,称作零拍。
(2)顺时针调节“中心频率”旋钮,会发现零拍及右面的大小频标逐渐左移,其中幅度大的为10MHz频标,幅度小的为1MHz频标,如下图所示.
频标的识别
调节扫频宽度电位器使频宽最大时屏幕上应能出现0~50MHz全景扫频,顺时针旋动中心频率旋钮,零拍应出现在屏幕中央右侧,逆时针旋动该旋钮,以10标记读数,最高处频率应高于50MHz,且50MHz标记应能出现在屏幕中央左侧。
调节扫频宽度为1MHz,将第1个MHz频标置于屏幕最右边一和条刻度线上,低端频率应能达到100KHz(以屏幕内刻度为准)。
(3)调节扫频宽度电位器至最大,扫频宽度应大于50MHz,调节扫频宽度至最小,其扫频宽度应≤100KHz。
3、检查扫频线性
频标选择置于“10/1”,调节“扫频宽度”旋钮,使频偏为50MHz,测出中心频率fo至fo±25MHz的距离A和B,见下图
检查扫频线性
则扫频非线性系数r按下式计算应符合r≤10%的要求
A-B
r=×100%
A+B
4、检查输出电平坦度和衰减器
调节扫频宽度为50MHz(以10/1MHz标记读数)置衰减器于0dB,调节显示器的Y轴位移电位器,使扫描基线显示在屏幕的底线上。
调节Y轴增益电位器使带有标记的信号线离低线约6格,调节中心频率旋钮,自零拍至50MHz找出最大幅度A。
增加1dB衰减时记下幅度A跌落至B的位置,恢复衰减0dB时其全频段(0.1~50MHz)内,扫频电压波动应落在A、B之间,见下图:
检查输出电平电坦度波形图
5、测量输出电平
置超高频毫伏表量程于“3V”档,开机预热15分钟,反复调零和调满度后待测。
置本仪器衰减器于0dB,调节中心频率自100KHz至50MHz,扫频宽度为量小,机箱后部“通”“断”开关于“断”上,“自校/检测”开关置“检测”位置,此时测得输出电压在全频段内应不小于0.5V,测毕后,将“通”“断”开关于“通”上。
6、检查频率标记
置“频标选择”于10MHz,扫频宽度为最大,频标幅度最大标记应大于1cm。
置“频标选择”于10/1MHz,扫频宽度为最大,频标幅度适中,调节中心频率旋钮,自零拍起至50MHz范围内,标记应该分得清。
检查外接标记时,置“频标选择”于外接,在外接标记输入插座上输入30MHz 的连续波振荡信号,输入幅度用超高频毫伏表测约0.5V,此时在显示器上应出现指示30MHz的菱形标记。
六、仪器的使用:
1、仪器的适用电源为50Hz,220V的交流电压。
2、按下面板上的电源开关。
3、调节辉度聚焦两电位器旋钮以得到足够的辉度和细的扫频线。
,
4、按上节检查仪器的电气性能正常后,即可使用本仪器,测试时,输出电缆,检波器的接地线尽可能短一些,粗一些。
5、被测设备如果本身有检波输出的均可直接用电缆线馈入显示系统的Y输
入。
6、检测外部电路时,将仪器后面板“自校/检测”开关置“检测”位置。
七、测试实例:
双调谐回路的工作原理图如图(a)所示
测量步骤如下:
1、接通扫频仪电源
2、扫频仪各旋钮预置如下:
(1)将仪器后面板“自校/检测”开关置“自校”位置
(2)“+/-”键:置“+”档、“AC/DC”键:置“DC”档,Y衰减键:置“×1”档。
(3)输出衰减dB键:置10dB。
(4)调节Y增益旋钮使扫频曲线为5大格。
(5)频标选择键:置“10/1”MHz档
(6)调节扫频宽度旋钮,使频率范围在20MHz左右。
(7)调节中心频率旋钮使中心频率在10.7MHz左右。
3、扫频仪与双调谐回路的连接方法如图(b)所示
扫频输出端连接双调谐回路放大器的输入端,双调谐回路放大器的输出端通过检波探头连接Y输入端。
4、检测/自校开关:置"检测"位置
图(a)双调谐回路的工作原理图图(b)扫频仪与双调谐回路的连接图
注:检波探头为低阻检波器,扫频输出为带鳄鱼夹的高频电缆。
5、合理的选择输出衰减dB值,使双调谐回路的幅频特性曲线为5大格,适
当调节“扫频宽度”旋钮,此时双调谐回路的特性曲线显示在显示器上。
如下图所示。
该双调谐回路放大器的增益等于输出衰减总dB值减去预置的10dB。
图双调谐回路扫频曲线图
八、仪器的维修
1、本公司仪器自用户购买之日起(按用户接到货物之日起)十八个月内免费维修。
2、用户应按使用说明书指示的方法检查与使用。
3、用户如无专业维修人员,除仪器保险丝断及后面板的X轴幅度和X 轴位移在扫描基线长短不符合及位置偏移时可以进行调节外,出现故障请与公司联系。
电话(0516)85552410 85552411。
4、仪器非保修期时,无论用户使用多长时间,公司都给予维修,只按实际支出收取成本费。
九、仪器的成套
1、PD1250A频率特性测试仪1台
2、使用说明书1本
3、检波探测器1根
4、输出电缆(带鳄鱼夹75Ω)1根
5、输入电缆(带鳄鱼夹50Ω)1根
6、电源线1根
7、备用保险丝(1A)2只
8、产品合格证1个。