频率特性测试仪相关知识
一:时域测量和频域测量的比较. 一:时域测量和频域测量的比较. 要点3.时域和频域之间的联系 要点3.时域和频域之间的联系
为幅频特性。 为幅频特性。 4.比较U ( t )和A(ω) 这两个图形可见,时域分 4.比较 比较U )和 这两个图形可见, 析和频域分析都可用来观察同一个电信号, 析和频域分析都可用来观察同一个电信号, 而两者的图形是不一样的。 而两者的图形是不一样的。 时域分析与频域分析之间有一定的对应关系, 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付里叶变换的关系。 从数学上说就是一对付里叶变换的关系。
频率特性测试仪 相关知识
提问: 提问: 1. 什么是频域测量?它与时域测量有哪些区 什么是频域测量? 别和联系? 别和联系? 2.什么是电路的幅频特性? 什么是电路的幅频特性? 3.时、频域分别适合于观测哪些信号?各有 频域分别适合于观测哪些信号? 什么优点? 什么优点?
一:时域测量和频域测量的比较. 一:时域测量和频域测量的比较. 要点1.时域测量 要点1.时域测量
二:频率特性的测试方法 要点1.点频法 要点1.点频法
⑶优缺点: 优缺点: 点频法是一种静态测量法,它的测量准确度 点频法是一种静态测量法, 比较高,能反映出被测网络的静态特性; 比较高,能反映出被测网络的静态特性; 测量时不需要特殊仪器; 测量时不需要特殊仪器; 缺点:操作繁琐、工作量大、 缺点:操作繁琐、工作量大、容易漏测某些 细节,不能反映出被测网络的动态特性。 细节,不能反映出被测网络的动态特性。
一:时域测量和频域测量的比较. 一:时域测量和频域测量的比较. 要点2.频域测量 要点2.频域测量
广义上,信号频谱 广义上 , 信号 频谱 是指组成信号的全部频率 频谱是指组成信号的全部频率 分量的总集; 分量的总集; 狭义上,一般的频谱测量中常将随频率变化 狭义上 , 一般的频谱测量中常将 随频率变化 的幅度谱称为频谱 谱称为频谱。 的幅度谱称为频谱。 频谱测量:在频域内测量信号的各频率分量, 频谱测量 : 在频域内测量信号的各频率分量 , 以获得信号的多种参数。 以获得信号的多种参数 。 频谱测量的基础是 付里叶变换。 付里叶变换。
在频域内对元器件、 在频域内对元器件、 电路或系统的特性 进行动态测量,显 进行动态测量, 频率特性曲线. 示频率特性曲线 可对信号的频 谱进行分析, 谱进行分析, 显示信号的频 显示信号的频 谱分布图。 谱分布图。
二:频率特性的测试方法 要点1.频率特性与扫频信号 要点1.频率特性与扫频信号
在电路的设计或产品的生产、调试中,经常需 在电路的设计或产品的生产、调试中, 要了解某个网络的频率特性( 要了解某个网络的频率特性(通常指幅频特 性)。 1、网络的幅频特性是指当网络的输入电压恒 定时, 输出电压随频率变化的关系特性。 定时,其输出电压随频率变化的关系特性。 2.幅度恒定且频率随时间按一定规律反复变化的 2.幅度恒定且频率随时间按一定规律反复变化的 正弦信号, 正弦信号,通常称为扫频信号 。
可调整的正弦信号
网络 输入 端的 电压 幅度 指示
网络输出端的 电压幅度指示 器
二:频率特性的测试方法 要点1.点频法 要点1.点频法
⑵测量方法: 测量方法: 在被测网络整个工作频段内,改变输入信号 在被测网络整个工作频段内, 的频率,注意在改变输入信号频率的同时, 的频率,注意在改变输入信号频率的同时, 保持输入电压的幅度恒定 用电压表I 输入电压的幅度恒定( 保持输入电压的幅度恒定(用电压表I来监 ),在被测网络输出端用电压表 测出 在被测网络输出端用电压表II测出各 视),在被测网络输出端用电压表II测出各 频率点相应的输出电压。 频率点相应的输出电压。 直角坐标中, 横轴表示频率的变化, 直角坐标中,以横轴表示频率的变化,以纵 轴表示输出电压幅度的变化, 轴表示输出电压幅度的变化,绘出网络的幅 频特性曲线。 频特性曲线。
一:时域测量和频域测量的比较. 一:时域测量和频域测量的比较. 要点3.时域和频域之间的联系 要点3.时域和频域之间的联系
1.由图可知,U ( t ) 是一个电信号随时间变化 1.由图可知, 由图可知 的波形图,显示这个波形并求其有关参量是 的波形图,显示这个波形并求其有关参量是 时域分析的任务。 时域分析的任务。 2.A ( ω) 是同一个电信号随频率变化的线状频 谱图,分析信号的频谱即求其各频率分量的 谱图,分析信号的频谱即求其各频率分量的 大小是频域分析的任务。 大小是频域分析的任务。 3.频谱图:将信号中所包含的频率分量按频 3.频谱图 频谱图: 率顺序排列起来的谱图。 率顺序排列起来的谱图。一般只考虑其幅度 大小,故频谱图通常又称为幅度频谱, 大小,故频谱图通常又称为幅度频谱,简称
一:时域测量和频域测量的比较. 一:时域测量和频域测量的比较. 要点2.频域测量 要点2.频域测量
频谱的两种基本类型 离散频谱( 线状谱) 离散频谱 ( 线状谱 ) , 各条谱线分别代 表某个频率分量的幅度, 表某个频率分量的幅度 , 每两条谱线之 间的间隔相等 连续频谱, 可视为谱线间隔无穷小, 连续频谱 , 可视为谱线间隔无穷小 , 如 非周期信号和各种随机噪声的频谱
三、BT- 三、BT-3频率特性测试仪 主要技术指标
2、扫频频偏: 扫频频偏: 最小扫频频偏≤ 0.5MHz; 最小扫频频偏≤±0.5MHz; 最大扫频频偏> 7.5MHz。 最大扫频频偏>±7.5MHz。
三、BT- 三、BT-3频率特性测试仪 主要技术指标
3、中心频率f0 中心频率f 扫频信号的中心频率 中心频率f 扫频信号的中心频率f0定义为 扫频信号中心频率f 的最大调节范围, 扫频信号中心频率f0的最大调节范围, 称为扫频范围 扫频范围。 称为扫频范围。 频率覆盖范围也可用相对值来表示, 频率覆盖范围也可用相对值来表示,如下
一:时域测量和频域测量的比较. 一:时域测量和频域测量的比较. 要点4.时域和频域测量两者的优缺点 要点4.时域和频域测量两者的优缺点
当需要研究波形严重失真的原因时, 当需要研究波形严重失真的原因时,时域测 波形严重失真的原因时 量有明显的优点。 量有明显的优点。 如在频谱分析仪观察到两个信号频谱图相同, 如在频谱分析仪观察到两个信号频谱图相同, 但由于两个信号的基波 谐波之间的相位不 基波、 但由于两个信号的基波、谐波之间的相位不 同,在示波器上观察这两个信号的波形可能 就不大一样。 就不大一样。 然而,频域测量也有特点,例如一个失真很 然而,频域测量也有特点, 小的正弦波,利用示波器观测就很难看出来, 小的正弦波,利用示波器观测就很难看出来, 频谱分析仪却能测出很小的谐波分量。 但频谱分析仪却能测出很小的谐波分量。
Hale Waihona Puke 二:频率特性的测试方法 要点2.扫频法 要点2.扫频法
扫频信号发生器产 生一个幅度恒定且 生一个幅度恒定且 频率随时间线性连 续变化的信号作为 续变化的信号作为 被测网络的输入信 号。 通常称为扫频信号 通常称为扫频信号, 扫频信号, 如图中的波形② 如图中的波形②。
二:频率特性的测试方法 要点2.扫频法 要点2.扫频法
扫描电路产生线性良好的锯齿波电压 扫描电路产生线性良好的锯齿波电压(波形 锯齿波电压( ① )。 锯齿波电压一方面加到扫频振荡器中对其振 荡频率进行调制, 荡频率进行调制,使其输出信号的瞬时频率 在一定的频率范围内由低到高作线性变化, 在一定的频率范围内由低到高作线性变化, 但其幅度不变,这就是前述的扫频信号。 但其幅度不变,这就是前述的扫频信号。 另一方面,该锯齿波电压通过放大,加到示 另一方面, 锯齿波电压通过放大, 波管X偏转系统,配合Y 波管X偏转系统,配合Y偏转信号来显示图 形。
二:频率特性的测试方法 要点2.扫频法 要点2.扫频法
扫频信号经过被测网络后,幅度按照被测网 扫频信号经过被测网络后, 络的幅频特性做相应变化, 络的幅频特性做相应变化,如上图中的波形 这个包络线的形状就是被测网络的幅频 ④,这个包络线的形状就是被测网络的幅频 特性。 特性。 最后经过Y通道放大,加到示波管Y 最后经过Y通道放大,加到示波管Y偏转系 统。 示波管的水平扫描电压用于调制扫频信号发 生器形成扫频信号。 生器形成扫频信号。示波管屏幕光点的水平 移动, 移动,与扫频信号频率随时间的变化规律完 频率轴。 全一致,所以水平轴也就是频率轴 全一致,所以水平轴也就是频率轴。
一:时域测量和频域测量的比较. 一:时域测量和频域测量的比较. 要点2.频域测量 要点2.频域测量
从一个电信号所包含的频率成分 从一个电信号所包含的频率成分,即信号的 电信号所包含的频率成分, 频谱分布来描述, 以频率f作为水平轴, 频谱分布来描述,即以频率f作为水平轴,称 为信号的频域分析或频谱分析。 为信号的频域分析或频谱分析。
一:时域测量和频域测量的比较. 一:时域测量和频域测量的比较. 要点5. 要点5. 时域和频域测量各适用的场合
1.时域测量常用仪器为示波器、图示仪等, 1.时域测量常用仪器为示波器、图示仪等 时域测量常用仪器为示波器 用来测量波形的参数 如幅度值、周期、 测量波形的参数, 用来测量波形的参数,如幅度值、周期、频 相位差等也十分方便。 率、相位差等也十分方便。 2.频率特性测试仪和频谱分析仪是频域测量 2.频率特性测试仪 频谱分析仪是频域测量 频率特性测试仪和 的重要仪器,可观察微小失真的信号。 的重要仪器,可观察微小失真的信号。
二:频率特性的测试方法 要点2.扫频法 要点2.扫频法
扫频测量法利用一个扫频信号发生器 扫频测量法利用一个扫频信号发生器取代了 扫频信号发生器取代了 点频法中的正弦信号发生器, 示波器取代 点频法中的正弦信号发生器,用示波器取代 了点频法中的电压表而组成的。 了点频法中的电压表而组成的。 ⑴原理图
提问: 提问: 1、什么是扫频宽度? 什么是扫频宽度? 2、什么是扫频的寄生调幅系数? 什么是扫频的寄生调幅系数? 3、什么是调频非线性系数? 什么是调频非线性系数?
三、BT- 三、BT-3频率特性测试仪 主要技术指标