第6章 扫频仪.ppt

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1、6.1扫描仪简介章节目录6.2扫描仪的应用6.3实训1第6章扫频仪本章要点扫频测量法扫频仪的组成基本原理框图扫频仪的使用技能26.1扫频仪简介扫频仪又称为频率特性测试仪。它能够直接显示被测电路的频率—幅度特性。一般示波器只能显示幅度与时间的关系的曲线。扫频仪把调频和扫频技术相结合（调频信号称为扫频信号），故能显示频率与幅度关系的曲线。所以称之为扫频仪。扫频仪可以用来测定调谐放大器、宽带放大器、各种滤波器、鉴频器、以及其它有源或无源网络的频率幅频特性。对于通信、广播电视、雷达导航、卫星地面站等设备的调试、及有关电路的分析和研究起着重要的作用。36.1.1扫频测量法1．

2、点频测量法点频测量法是对被测设备电路的频率幅度特性测试最早的方法，按图6-1连接。信号发生器应能满足被测电路频率范围的要求及输出一定幅度的正弦信号。正弦信号用电缆送至被测电路的输入端，在被测电路的输出端连接一个高频电压表。机器间连接应该注意阻抗的匹配。可用通用二踪示波器分别监视输入和输出的信号波形和幅度的变化情况。4图6-1点频测量法的原理图5测试时，信号发生器送出的信号幅度始终保持不变，从频率低端按一定的频率间隔输出信号，信号通过被测电路后，在电压表或示波器上可以逐一得到一个一个的数值，把这些数值记下来，一直到达所需测试的频率高端为止。最后把这些数值用坐标纸画出来

3、，坐标横轴表示频率；纵轴表示幅度。坐标上一个点，代表这点频率的信号经过被测电路幅度的变化值，用平滑的曲线连接各点，如图6-2所示，这就是被测电路的频率特性曲线。用点频测量法绘制成的曲线，叫静态频率特性曲线。6图6-2幅频特性曲线7用点频测量法测试，频率是不连续的，如果在某相邻两点之间频率特性有突变的情况，那么在频率特性曲线上反映不出来。所以它存在以下缺点：（1）测量次数多，测试时间长。（2）单点测试比不上扫频测试精确，对具有高品质因素的LC谐振回路的频率特性，测量结果会有一定差别的，如图6-3。由于LC电路存在着惰性，所以测试结果就不同，扫频信号是连续变化的，扫频测

4、量法测得的叫动态频率特性，所得结果和电路正常工作状态相近似。8图6-3LC谐振回路的频率特性9图6-4扫频测量法的简要框图2.扫频测量法扫频测量法的测试简要方框图如图6-4所示。扫频信号发生器送出扫频信号至被测电路后，在显示器上可以观察到被测电路的频率特性曲线。10图6-5表示调幅信号的调制过程的波形图。图6-5调幅信号11图6-6调频信号图6-6表示调频信号的调制过程的波形图。12在调频时，频率由低端到高端周期性地连续变化（在扫频仪中叫扫频)，其频率变化的范围称频率偏移，简称频偏。在扫频仪中，希望有较大的频偏，并可以连续调节其变化范围。在频偏的中心位置的频率，称为

5、中心频率。扫频测量原理的简单方框参见图6-7(a)，图(b)为波形的变化过程。扫频振荡器的频率f，随时间t线性地连续变化,而它的幅度保持不变。扫频信号通过被测电路时，信号的幅度将按被测电路的幅度频率特性而改变，到检波器输入端的信号不再是等幅波，经检波后的信号，再经垂直放大器加于示波管上，显示出被测电路的频率特性曲线。13图6-7扫频仪的原理框图及工作波形扫描仪框图测试波形图14扫频测量法具有下述优点：（1）它优于点频测量，扫频测量是一种半自动测试方法。（2）在测试中,可以迅速判断被测电路中的某一元器件对频率特性的影响，以便对电路进行改善。（3）可以观察各种冲激影响，

6、如脉冲干扰，机械冲击等对被测电路的影响。以便对电路采取必要的措施。（4）和其他设备相配合，可以对生产过程或产品质量进行自动控制和监测。（5）可以测试电路的动态频率特性，没有点频测量的间隙，反映较全面。156.1.2扫频仪的组成及框图原理1．扫频仪的组成扫频仪是根据扫频测量法的原理设计而成的。扫频仪是由扫频信号发生器和示波器组合而成的。扫频信号发生器产生按一定规律变化的调频等幅波信号。扫频仪的主要组成包括扫描电压发生器、X轴放大器、扫频信号发生器、检波探头、Y轴放大器、频标电路示波管及电源电路。162．扫频仪的框图原理下面分析扫频仪的工作原理（如图6-7）（1）扫描电

7、压发生器X轴扫描电压发生器的任务是产生锯齿波电压。锯齿波信号一般由50Hz市电经降压、限幅、整形之后获得。扫描电压发生器的作用是使扫描的图形在X方向展开。（2）X轴放大器为了得到足够的扫描电压的幅度，使荧光屏上的水平扫描有足够的宽度。17(a)扫描仪框图（3）扫频信号发生器扫描信号是在扫描电压的控制下产生的。扫频信号发生器在扫描正程电压的作用下，产生随着扫描信号幅度变化频率而发生变化的等幅波调频信号。在扫描电压的逆程，电路采取措施使扫描电压发生器向扫频信号发生器输出负脉冲，使扫频信号发生器无输出信号。逆程期屏幕上显示的是零基线。（4）扫频信号的产生一般有磁调制扫