学习任务6：频率特性测试仪测试频域参数.ppt

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1、学习任务6：频率特性测试仪测试频域参数6.1接受任务6.2获取知识6.3制定计划6.4实施测试6.5检查测试结果6.6评价6.1接受任务6.2.1电路的频域分析概述6.2.2电路的频率特性测试仪6.2.3电路的频谱分析6.2.4德力电子DS8831Q电子说明书7.5实训6.2获取知识一、时域和频域的关系1、概念：时域测量——利用示波器观察某种信号的幅度随时间变化的关系。2、时域分析——研究信号的瞬时值（幅度Um）与时间（t）之间的关系。注意：使用的仪器：示波器3.频谱测量——利用频率特性仪某一个复杂信号中，各个信号成分与频率变化的关

2、系。4、频域分析——研究信号中各频率分量的幅度Um与频率f之间的关系。6.2.1电路的频域分析概述0f0f2f03f04f0A0图6—1周期信号的频谱图注意：这种频域分析得到的图像称为频谱分析图（或这个过程称为频谱分析）例如：一个周期信号的基波和各谐波的频谱图时域测量和频域测量的比较可用图7-2来说明图7-2时域测量和频域测量的比较时间频率幅度tfV频域时域结论：（1）时域分析和频域分析虽然可以用来观察同一个电信号，但是两者分析的角度是不一样的，各有用武之地。（2）频域分析多用于测量各种信号的电平、频率响应、频谱纯度和谐波失真等。（

3、3）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。二、频谱分析：从广义上讲，是指组成信号的全部频率分量的总集，频谱测量就是在频域内测量信号的各频率分量，以获得信号的多种参数。从狭义上讲，在一般的频谱测量中，将随频率变化的幅度谱称为频谱。注意（1）它包括幅度谱、相位谱、能量谱、功率谱等等。（2）得到的图形有：离散频谱，连续频谱（3）可以对线性系统非线性失真的测量。三、线性系统频率特性的测量方法1、概念：系统的频率特性又叫频率响应，它包括幅频特性和相频特性。而常用的测量方法是：点频测量法和扫频测量法。2、测

4、量方法：（1）点频测量法：又叫描点法，即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对应的数值，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（坐标横轴表示频率；纵轴表示幅度）。得到的坐标曲线就是频率特性曲线。如下图所示图6--3点频测量法的原理图图6-4幅频特性曲线特点（1）、点频法是一种静态测量方法，比较繁琐。（2）、测量次数多，测试时间长。（3）点频测试精确度不高。3、扫描测量法扫频测量法是利用一个扫频信号发生器取代

5、了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组成的专用测量电路频率特性的方法。———扫频仪（频率特性测试仪）（1）电路基本组成扫频信号发生器被测电路锯齿波扫描信号示波器同步信号图7---3扫频仪基本框图（2）基本原理：电路产生频率随时间线性连续变化的扫描信号作为被测网络的输入信号，送到被测电路后，而产生幅度按照被测网络的幅频特性做相应变化非等幅信号送到示波器的Y轴；电路产生的锯齿波信号经过放大后，加到示波管X偏转系统，是电子束水平匀速扫描，（而Y轴信号的频率在匀速变化，X轴的电子束在匀速扫描），水平轴相当于匀速变化的频

6、率，在同步信号的配合下，在屏幕上就得到幅频特性曲线。（3）扫频测量法的优点：（1）它优于点频测量，扫频测量是一种半自动测试方法，动态响应好。（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，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。6.2.2电路的频率特性测试仪图6-5扫频仪的原理框图如图所示：一、频率特性测试仪

7、的组成：频率特性测试仪又叫扫频仪根据扫频测量法的原理设计、制造而成的。它是将扫频信号源及示波器的X—Y显示功能结合为一体，用于测量网络的幅频特性。结构如下图所示u1u1u2u3u4u5X放大器扫描电压发生器扫频信号发生器被测电路检波探头Y放大器晶振混频器频标信号形成电路u3即：扫频信号发生器、扫描信号发生器、频标信号形成电路、示波器和电源等组成。1、扫频信号的产生电路：扫频信号发生器是组成频率特性测试仪的核心部分，它主要由扫描电路、扫频振荡器、稳幅电路和输出衰减器构成，如图6-6所示。扫描电压发生器扫频振荡器稳幅电路（AGC）输出衰

8、减器扫描输出图6-6扫频信号产生电路的组成（1）扫频信号发生器在扫描信号的控制下，利用改变振荡电路某元件参数，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。扫频信号检波信号u1u3u4ttttu500000扫描电压信号被测