蘇職大2011級通信儀器復(fù)習(xí)

1、通信儀器使用技術(shù)小結(jié)電子測量的一般方法 1） 測量手段分類： A）直接測量 B）間接測量 C）組合測量2）測量方式分類： A）偏差式測量 B) 零位式測量 C) 微差式測量3）測量性質(zhì)分類： A) 時(shí)域測量 B）頻域測量 C）數(shù)據(jù)域測量 D）隨機(jī)測量測量方法選擇標(biāo)準(zhǔn)：1）被測量本身特性 2）所測量的要求3）測量環(huán)境 4）測量設(shè)備 測量儀器 1）、測量儀器的基本功能。（后續(xù)） 2）、儀器的性能指標(biāo)：精度、穩(wěn)定性、匹配性（輸入輸出阻抗）、靈敏性、擬線性、實(shí)時(shí)性（動態(tài)）。誤差1. 真值A(chǔ)0 、實(shí)際值A(chǔ) 、指定值A(chǔ)s 2. 誤差的表示方法：1）絕對誤差：絕對誤差定義為 x=x-A0 ，式中x為絕對誤差

2、，x為測量值， A0為被測量真值。前面已提到，真值A(chǔ)0一般無法得到，所以用實(shí)際值A(chǔ)代替A0 ，因而絕對誤差更有實(shí)際意義的定義是：x=x-A2）相對誤差：相對誤差用來說明測量精度的高低。3. 誤差的來源 ：1）儀器誤差：儀器誤差又稱設(shè)備誤差，是由于設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢定等的不完善以及儀器使用過程中元器件老化、機(jī)械部件磨損、疲勞等因素而使測量儀器設(shè)備帶有的誤差。儀器誤差還可細(xì)分為：讀數(shù)誤差，包括出廠校準(zhǔn)定度不準(zhǔn)確產(chǎn)生的校準(zhǔn)誤差、刻度誤差、讀數(shù)分辨力有限而造成的讀數(shù)誤差及數(shù)字式儀表的量化誤差(±l個(gè)字誤差)；儀器內(nèi)部噪聲引起的內(nèi)部噪聲誤差；元器件疲勞、老化及周圍環(huán)境變化造成的穩(wěn)定誤差；儀器

3、響應(yīng)的滯后現(xiàn)象造成的動態(tài)誤差；探頭等輔助設(shè)備帶來的其他方面的誤差。2）使用誤差：使用誤差又稱操作誤差，是由于對測量設(shè)備操作使用不當(dāng)而造成的誤差。比如有些設(shè)備要求正式測量前進(jìn)行預(yù)熱而未預(yù)熱；有些設(shè)備要求水平放置而傾斜或垂直放置；有的測量設(shè)備要求實(shí)際測量前須進(jìn)行校準(zhǔn)(例如：普通萬用表測電阻時(shí)應(yīng)校零，用示波器觀測信號的幅度前應(yīng)進(jìn)行幅度校準(zhǔn)等)而未校準(zhǔn)，等等。減小使用誤差的最有效途徑是提高測量操作技能，嚴(yán)格按照儀器使用說明書中規(guī)定的方法步驟進(jìn)行操作。3）人身誤差：人身誤差主要指由于測量者感官的分辨能力、視覺疲勞、固有習(xí)慣等而對測量實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象與結(jié)果判斷不準(zhǔn)確而造成的誤差。比如指針式儀表刻度的讀取，諧振

4、法測量L、C、Q時(shí)諧振點(diǎn)的判斷等，都很容易產(chǎn)生誤差。 減小人身誤差的主要途徑有：提高測量者的操作技能和工作責(zé)任心；采用更合適的測量方法(比如用交叉讀數(shù)法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的諧振點(diǎn)判斷法)；采用數(shù)字式顯示的客觀讀數(shù)以避免指針式儀表的讀數(shù)視差等。4）影響誤差 ：影響誤差是指各種環(huán)境因素與要求條件不一致而造成的誤差。對電子測量而言，最主要的影響因素是環(huán)境溫度、電源電壓和電磁干擾等。當(dāng)環(huán)境條件符合要求時(shí)，影響誤差通?？刹挥杩紤]。但在精密測量及計(jì)量中，需根據(jù)測量現(xiàn)場的溫度、濕度、電源電壓等影響數(shù)值求出各項(xiàng)影響誤差，以便根據(jù)需要做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。5）測量對象變化誤差：指在測量過程中由于測量對象變化而使得測量值不準(zhǔn)

5、確而造成的誤差，如動態(tài)誤差等。6）理論誤差和方法誤差：由于測量原理、近似公式、測量方法不合理造成的誤差。4. 誤差的分類1）系統(tǒng)誤差： 在多次等精度測量同一量值時(shí)，誤差的絕對值和符號保持不變，或當(dāng)條件改變時(shí)按某種規(guī)律變化的誤差稱為系統(tǒng)誤差，簡稱系差。如果系差的大小、符號不變而保持恒定，則稱為恒定系差，否則稱為變值系差。變值系差又可分為累進(jìn)性系差、周期性系差和按復(fù)雜規(guī)律變化的系差。2）隨機(jī)誤差： 隨機(jī)誤差又稱偶然誤差，是指對同一量值進(jìn)行多次等精度測量時(shí)，其絕對值和符號均以不可預(yù)定的方式無規(guī)則變化的誤差。 就單次測量而言，隨機(jī)誤差沒有規(guī)律，其大小和方向完全不可預(yù)定，但當(dāng)測量次數(shù)足夠多時(shí)，其總體服從

6、統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，多數(shù)情況下接近正態(tài)分布3）粗大誤差：在一定的測量條件下，測得值明顯地偏離實(shí)際值所形成的誤差稱為粗大誤差，也稱為疏失誤差，簡稱粗差。確認(rèn)含有粗差的測得值稱為壞值，應(yīng)當(dāng)剔除不用，因?yàn)閴闹挡荒芊从潮粶y量的真實(shí)數(shù)值。產(chǎn)生粗大誤差的主要原因包括： 測量方法不當(dāng)或錯(cuò)誤。例如用普通萬用表電壓檔直接測量高內(nèi)阻電源的開路電壓，用普通萬用表交流電壓檔測量高頻交流信號的幅值等. 測量操作疏忽和失誤。例如未按規(guī)程操作，讀錯(cuò)讀數(shù)或單位，或記錄及計(jì)算錯(cuò)誤等. 測量條件的突然變化。例如電源電壓突然增高或降低，雷電干擾，機(jī)械沖擊等引起測量儀器示值的劇烈變化等。這類變化雖然也帶有隨機(jī)性，但由于它造成的示值明顯偏離實(shí)

7、際值，因此將其列入粗差范疇。信號發(fā)生器1. 信號發(fā)生器的用途也稱為信號源或振蕩器，它用于產(chǎn)生符合一定電技術(shù)要求（如：電壓、匹配、電平范圍）的電測試信號。在測試、研究或調(diào)整電子電路及設(shè)備時(shí)，為測定電路的一些電參量，如測量頻率響應(yīng)、噪聲系數(shù)，為電壓表定度等，都要求提供符合所定技術(shù)條件的電信號，以模擬在實(shí)際工作中使用的待測設(shè)備的激勵(lì)信號。當(dāng)要求進(jìn)行系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性測量時(shí)，需使用振幅、頻率已知的正弦信號源。當(dāng)測試系統(tǒng)的瞬態(tài)特性時(shí)，又需使用前沿時(shí)間、脈沖寬度和重復(fù)周期已知的矩形脈沖源。并且要求信號源輸出信號的參數(shù)，如頻率、波形、輸出電壓或功率等，能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)整，有很好的穩(wěn)定性，有輸出指示。&#

8、160;2. 信號發(fā)生器的分類1）按其輸出波形分為四大類： 函數(shù)(波形)信號發(fā)生器：能產(chǎn)生幅度與時(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系的信號，如正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等，頻率范圍可從幾微赫到幾十兆赫。 正弦信號發(fā)生器：主要用于測量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等。按其不同性能和用途還可細(xì)分為低頻(20赫至10兆赫)信號發(fā)生器、高頻(100千赫至300兆赫)信號發(fā)生器、微波信號發(fā)生器、掃頻和程控信號發(fā)生器、頻率合成式信號發(fā)生器等 脈沖信號發(fā)生器：能產(chǎn)生寬度、幅度和重復(fù)頻率可調(diào)的矩形脈沖的發(fā)生器，可用以測試線性系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，或用作模擬信號來測試?yán)走_(dá)、多路通信和其他脈沖數(shù)字系統(tǒng)的性能。

9、隨機(jī)信號發(fā)生器：通常又分為噪聲信號發(fā)生器和偽隨機(jī)信號發(fā)生器兩類。噪聲信號發(fā)生器主要用途為：在待測系統(tǒng)中引入一個(gè)隨機(jī)信號，以模擬實(shí)際工作條件中的噪聲而測定系統(tǒng)性能;外加一個(gè)已知噪聲信號與系統(tǒng)內(nèi)部噪聲比較以測定噪聲系數(shù);用隨機(jī)信號代替正弦或脈沖信號，以測定系統(tǒng)動態(tài)特性等。當(dāng)用噪聲信號進(jìn)行相關(guān)函數(shù)測量時(shí)，若平均測量時(shí)間不夠長，會出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)性誤差，可用偽隨機(jī)信號來解決。2）按輸出頻率分為六類： 超低頻信號發(fā)生器：頻率范圍0.0001HZ-1KHZ; 低頻信號發(fā)生器：頻率范圍1HZ-1MHZ; 視頻信號發(fā)生器: 頻率范圍20HZ-10MHZ; 高頻信號發(fā)生器: 頻率范圍200KHZ-30MHZ; 甚高頻信

10、號發(fā)生器: 頻率范圍30MHZ-300MHZ; 超高頻信號發(fā)生器: 頻率范圍在300MHZ以上。3. 信號發(fā)生器的基本構(gòu)成1）振蕩器：信號發(fā)生器的核心部分，由它產(chǎn)生各種不同頗率的信號，通常是正弦波振蕩器或脈沖發(fā)生器。它決定了信號發(fā)生器的一些重要工作特性，如工作頻率范圍、頻率的穩(wěn)定度等，輸出電平及其穩(wěn)定度、頻譜純度、調(diào)頻特性等。調(diào)頻信號一般都在本級直接調(diào)制而產(chǎn)生。2）變換器：可以是電壓放大器、功率放大器或調(diào)制器、脈沖形成器等，它將振蕩器的輸出信號進(jìn)行放大或變換，進(jìn)一步提高信號的電平并給出所要求的波形。還有像調(diào)幅、調(diào)頻等信號，也需在這部分由調(diào)制信號對載頻加以調(diào)制。而像函數(shù)發(fā)生器，振蕩器輸出的是三角

11、波，需在這里由整形電路整形成方波或正弦波。3） 輸出級：其基本功能是調(diào)節(jié)輸出信號的電平和輸出阻抗，可以是衰減器、匹配變壓器和射極跟隨器等。4） 指示器：用來監(jiān)視輸出信號。不同功用的信號發(fā)生器，指示器的種類是不同的，它可能是電壓表、功率計(jì)、頻率計(jì)、調(diào)制度儀或以上綜合等。使用時(shí)可通過指示器來調(diào)整輸出信號的頻率、幅度及其他特性。通常情況下指示器接于衰減器之前，并且由于指示儀表本身準(zhǔn)確度不高，其示值僅供參考，從輸出端輸出信號的實(shí)際特性需用其他更準(zhǔn)確的測量儀表來測量。5）電源：為測量信號源的各部分電路提供所需的各種直流電壓，通常是將50Hz的交流電經(jīng)過變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓后而得到的。4. 信號發(fā)生器的

12、發(fā)展趨勢5. 正弦信號發(fā)生器的性能指標(biāo)1）頻率范圍：指信號發(fā)生器所產(chǎn)生的信號頻率范圍，該范圍內(nèi)既可連續(xù)又可由若 干頻段或一系列離散頻率復(fù)蓋，在此范圍內(nèi)應(yīng)滿足全部誤差要求。例如國產(chǎn)XDl型信號發(fā)生器，輸，出信號頻率范圍為1Hz1MHz，分六檔即六個(gè)頻段，為了保證有效頻率范圍連續(xù)，兩相鄰頻段間有相互銜接的公共部分即頻段重迭。又如(美)HP公司HP8660C型頻率合成器產(chǎn)生的正弦信號的頻率范圍為主0kHz2 600MHz，可提供間隔為1Hz總共近26億個(gè)分立頻率。2）頻率準(zhǔn)確度：頻率準(zhǔn)確度是指信號發(fā)生器度盤(或數(shù)字顯示)數(shù)值f1與實(shí)際輸出信號頻率f0間的偏差，通常用相對誤差表示。 式中f0為度盤或數(shù)

13、字顯示數(shù)值，也稱預(yù)調(diào)值，f1是輸出正弦信號頻率的實(shí)際值。頻率準(zhǔn)確度實(shí)際上是輸出信號頻率的工作誤差。用度盤讀數(shù)的信號發(fā)生器頻率準(zhǔn)確度約為±(110)，精密低頻信號發(fā)生器頻率準(zhǔn)確度可達(dá)±0.5o例如調(diào)諧式XFC6型標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器，其頻率準(zhǔn)確度優(yōu)于±1，而一些采用頻率合成技術(shù)帶有數(shù)字顯示的信號發(fā)生器，其輸出頻率具有基準(zhǔn)頻率(晶振)的準(zhǔn)確度，若機(jī)內(nèi)采用高穩(wěn)定度晶體振蕩器，輸出頻率的準(zhǔn)確度可達(dá)到l0-810-10。3）頻率穩(wěn)定度： 頻率穩(wěn)定度指標(biāo)要求與頻率準(zhǔn)確度相關(guān)。頻率穩(wěn)定度是指其他外界條件恒定不變的情況下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，信號發(fā)生器輸出頻率相對于預(yù)調(diào)值變化的大小。按照國家

14、標(biāo)準(zhǔn)，頻率穩(wěn)定度又分為頻率短期穩(wěn)定度和頻率長期穩(wěn)定度。頻率短期穩(wěn)定度定義為信號發(fā)生器經(jīng)過規(guī)定的預(yù)熱時(shí)間后，信號頻率在任意1.5min內(nèi)所發(fā)生的最大變化，表示為 式中fo為預(yù)調(diào)頻率，fmax、fmin分別為任意15min信號頻率的最大值和最小值。頻率長期穩(wěn)定度定義為信號發(fā)生器經(jīng)過規(guī)定的預(yù)熱時(shí)間后，信號頻率在任意3h內(nèi)所發(fā)生的最大變化，表示為：4）由溫度、電源、負(fù)載變化而引起的頻率變動量5）非線性失真系數(shù)(失真度) ：正弦信號發(fā)生器的輸出在理想情況下應(yīng)為單一頻率的正弦波，但由于放大器件均有非線性特性，它們的線性放大范圍有一定的限度，當(dāng)輸入信號幅度超過一定值后，輸出電壓將會產(chǎn)生非線性失真。人們通常用

15、信號頻譜純度來說明輸出信號波形接近正弦波的程度，而輸出波形中的諧波成分總量與基波成分之比稱為非線性失真系數(shù)。6）輸出阻抗：信號發(fā)生器的輸出阻抗視其類型不同而異。低頻信號發(fā)生器電壓輸出端的輸出阻抗一般為600(或1 k )，功率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計(jì)而定，通常有50 、75 、150 、600和5k等檔。高頻信號發(fā)生器一般僅有50或75檔。當(dāng)使用高頻信號發(fā)生器時(shí)，要特別注意阻抗的匹配。7）輸出電平：輸出電平指的是輸出信號幅度的有效范圍，即由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的信號發(fā)生器的最大輸出電壓和最大輸出功率及其衰減范圍內(nèi)所得到輸出幅度的有效范圍。輸出幅度可用電壓(V，mV， V)或分貝表示。例如XD-1低

16、頻信號發(fā)生器的最大電壓輸出為lHz1MHz，>5V，最大功率輸出為10Hz700kHz(50 、75 、150 、600 )，>4W。8）調(diào)制特性：高頻信號發(fā)生器在輸出正弦波的同時(shí)，一般還能輸出一種或一種以上的已被調(diào)制的信號，多數(shù)情況下是調(diào)幅信號和調(diào)頻信號，有些還帶有調(diào)相和脈沖調(diào)制等功能。當(dāng)調(diào)制信號由信號發(fā)生器內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)，稱為內(nèi)調(diào)制，當(dāng)調(diào)制信號由外部加到信號發(fā)生器進(jìn)行調(diào)制時(shí)，稱為外調(diào)制。低頻信號發(fā)生器框圖大致工作原理：主振級產(chǎn)生低頻正弦振蕩信號，經(jīng)電壓放大器放大，達(dá)到電壓輸出幅度的要求，經(jīng)輸出衰減器可直接輸出電壓，用主振輸出調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。電壓輸出端的負(fù)載能力很弱，只

17、能供給電壓，故為電壓輸出；振蕩信號再經(jīng)功率放大器放大后，才能輸出較大功率。阻抗變換器用來匹配不同的負(fù)載阻抗，已獲得最大的功率輸出。函數(shù)信號發(fā)生器波形變換網(wǎng)絡(luò):振蕩電路->整形電路->積分器 正弦波 方波 三角波 圖1. 函數(shù)信號發(fā)生器電路組成圖利用二極管整形網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)圖1的逆過程。示波器電子示波器簡稱示波器，它是一種用熒光屏顯示電量隨時(shí)間變化過程的電子測量儀器，主要用來測量信號波形，測量電壓、頻率、時(shí)間等參數(shù)，是經(jīng)典的時(shí)域測量儀器。它由示波管、Y軸系統(tǒng)、X軸系統(tǒng)、Z軸系統(tǒng)和電源等五部分組成。其中，示波管主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(X、Y偏轉(zhuǎn)板)和熒光屏三部分組成。 1. 垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

18、：1）輸入電路：輸入電路由探頭、衰減器、阻抗變換器組成。被測信號通過垂直偏轉(zhuǎn)通道加到示波管的Y偏轉(zhuǎn)板上，整個(gè)輸入電路可以看成一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)，為了不：失真地傳輸信號，此二端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是一個(gè)交直流耦合電路，通過該耦合電路后，信號再加到放大器進(jìn)行放大。下面先說明輸入耦合方式，再說明對于大信號必須加入衰減器的情況。 阻容補(bǔ)償分壓器構(gòu)成的衰減器2）延遲線：當(dāng)示波器工作在“內(nèi)”觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，利用垂直通道輸入的被測信號去觸發(fā)水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生掃描電壓波，從接受觸發(fā)到開始掃描需要一小段時(shí)間，這樣就會出現(xiàn)被測信號到達(dá)y偏轉(zhuǎn)板而掃描信號尚未到達(dá)x偏轉(zhuǎn)板的情況，為了正確顯示波形，必須將接入y通道的 被測信號進(jìn)行一定的延遲，以

19、便與水平系統(tǒng)的掃描電壓在時(shí)間上相匹配。通常延遲時(shí)間在50200ns之間，這個(gè)延遲準(zhǔn)確性要求不高，但延遲應(yīng)穩(wěn)定，否則會導(dǎo)致圖像的水平漂移和晃動。 3）垂直偏轉(zhuǎn)放大器：被測信號經(jīng)探頭檢測引入示波器后，微弱的信號必須通過放大器放大后加到示波器的垂直偏轉(zhuǎn)板，使電子束有足夠大的偏轉(zhuǎn)能量。 垂直偏轉(zhuǎn)通道放大器可以設(shè)計(jì)成輸入端為單端放大器而在接到示波管之前變換成差動放大器，也可以從輸入端到輸出端都設(shè)計(jì)成差動放大器(推挽放大器) 。差動放大器具有抑制寄生信號的能力，不管這種信號是由附近的干擾源通過空間耦合而來，還是通過傳導(dǎo)而來。此 外，差動放大器還能大大改善因環(huán)境溫度、電源電壓、晶體管參數(shù)等變化引起的漂移。

20、垂直偏轉(zhuǎn)放大是決定了示波器的帶寬的一個(gè)主要方面，有一下幾種擴(kuò)大通頻帶的措施：a)選用截止頻率高的器件，減少分布電容，選小的集電極電阻。b) 電路中引入負(fù)反饋，擴(kuò)大通頻帶。負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)，就是在放大器增益低時(shí)，反饋信號也較小，這時(shí)放大器的增益比無反饋時(shí)下降得較少；當(dāng)處于中頻區(qū)時(shí)，放大器增益最高，負(fù)反饋信號也較大，放大器增益比無反饋時(shí)下降得較多。這樣使放大器在高頻及低頻區(qū)時(shí)，增益下降(相對中頻區(qū))得比較慢，相應(yīng)地使通頻帶變得較寬?？蓞⒁妶D：c)引入電抗元件補(bǔ)償，提高放大器的截止頻率。2. 阻抗變換器：阻抗變換器一般可由射極跟隨器構(gòu)成。射極跟隨器的高輸入阻抗使得示波器對外呈現(xiàn)高輸入阻抗，射極跟隨器的低

21、輸出阻抗容易與后接的低阻延遲線相匹配，亦可于發(fā)射極接一個(gè)電位器，以便微調(diào)所顯示波形的幅度。線性時(shí)基掃描方式可分為連續(xù)掃描方式和觸發(fā)掃描兩類。掃頻儀頻標(biāo)產(chǎn)生電路頻率標(biāo)記：頻率標(biāo)記是掃頻測量中的頻率定度 。產(chǎn)生頻標(biāo)的基本方法是差頻法，利用差頻方式可產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)頻標(biāo)，頻標(biāo)的數(shù)目取決于和掃頻信號混頻的基準(zhǔn)頻率的成分。主要有四種方法（模擬法）：差頻法、電壓比較法、吸收法、選頻法。差頻法：形成菱形頻標(biāo)，適用于高頻掃頻儀中。（頻標(biāo)寬度） 所用的頻率基準(zhǔn)的頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度較高 頻標(biāo)幅度應(yīng)基本一致、顯示整齊 不包含雜頻和泄漏進(jìn)來的掃頻信號 多種頻標(biāo)形式以滿足不同的顯示和測量需要 電路時(shí)延盡可能小以減小頻率定

22、度誤差1）菱形頻標(biāo) 利用差頻法得到，適用于測量高頻段的頻率特性。對作為基準(zhǔn)頻率進(jìn)行限幅、整形和微分，形成含有很多諧波成分的尖脈沖，再和掃頻信號混頻。2）脈沖頻標(biāo) 由菱形頻標(biāo)變換而來的。將菱形頻標(biāo)送去觸發(fā)單穩(wěn)電路并產(chǎn)生輸出，整形后形成極窄的矩形脈沖頻標(biāo)，也叫針形頻標(biāo)。寬度較菱形頻標(biāo)窄，在測量低頻電路時(shí)分辨力更高。 3）線形頻標(biāo)狀如一條條極細(xì)的垂直亮線，是光柵增輝式顯示器特有的頻標(biāo)形式。菱形頻標(biāo)產(chǎn)生原理：頻率穩(wěn)定度很高的1MHz（或10MHz）晶振信號和掃頻信號混頻，結(jié)果將產(chǎn)生差頻輸出。掃頻信號的頻率在fmin到fmax范圍內(nèi)反復(fù)掃變，當(dāng)掃頻信號的頻率自fmin向晶振頻率接近時(shí)，頻差越來越?。划?dāng)頻

23、率掃變到等于晶振頻率時(shí)，產(chǎn)生零拍差頻；而當(dāng)掃頻信號頻率向fmax接近時(shí)，則頻差越來越大。差頻信號波形在晶振頻率處是中間疏兩邊越來越密。這個(gè)波形經(jīng)帶通濾波器后，差頻信號的高頻成分被濾掉，只有在晶振頻率附近，差頻信號的低頻成分保留下來，而且離開晶振頻率愈遠(yuǎn)的差頻信號幅度衰減愈大。這部分被保留下來的差頻信號形狀如同一個(gè)菱形，常被叫做“菱形頻標(biāo)”。下圖中（1）是迭加在被測網(wǎng)絡(luò)頻率特性曲線上的菱形頻標(biāo)，它指出曲線在該點(diǎn)的頻率就是晶振信號的頻率。頻標(biāo)的“菱形”是差頻信號通過濾波器后的包絡(luò)形狀。下圖是放大了的菱形頻標(biāo)波形圖。系列頻標(biāo)的產(chǎn)生：掃頻信號在由低變高過程中，與標(biāo)準(zhǔn)信號產(chǎn)生差頻，零差頻被取出，形成頻標(biāo)

24、。不斷改變標(biāo)準(zhǔn)信號頻率，頻標(biāo)將在幅頻特性曲線上移動。頻率時(shí)間測量：1） 時(shí)間的定義與標(biāo)準(zhǔn) ：時(shí)間是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一，基本單位為秒（s）。在一般概念中有兩種定義：一是指“時(shí)刻”，回答某事件或現(xiàn)象何時(shí)發(fā)生的;二是指“間隔”，即兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔，回答某事件或現(xiàn)象持續(xù)多久。2） 頻率的定義與標(biāo)準(zhǔn)：周期信號在單位時(shí)間（1s）內(nèi)的變化次數(shù)。如果在一定時(shí)間間隔T內(nèi)周期信號重復(fù)變化了N次，則頻率可表達(dá)為f=N/T.電子計(jì)數(shù)器1. 電子計(jì)數(shù)法測頻原理：若某一信號在T秒時(shí)間內(nèi)重復(fù)變化了N次，則根據(jù)頻率的定義，可知該信號的頻率fx=N/T。 通常要取s或其它十進(jìn)時(shí)間，如l0s，0.1s等。電子計(jì)數(shù)器

25、基本組成 計(jì)數(shù)法測頻誤差示意圖2. 相位差測量：1） 用示波器測量相位差方法直接比較法橢圓法2） 相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔進(jìn)行測量 模擬直讀相位計(jì) 數(shù)字式相位差計(jì)：數(shù)字式相位差計(jì)又稱電子計(jì)數(shù)式相位差計(jì)，這種方法就是應(yīng)用電子計(jì)數(shù)器來測量周期T和兩同頻正弦波過零點(diǎn)時(shí)間差3） 相位差轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測量4） 零示法測量相位差：零示法又稱比較法，其原理如圖所示。它是以一精密移相器相移值與被測相移值作比較來確定被測信號間相位差的。測量時(shí)，調(diào)節(jié)精密移相器，使之抵消被測信號間原有的相位差使平衡指示器示零。由精密移相器表針指示可直讀兩被測信號間的相位差值。圖中的平衡指示器可以由電壓表、電流表、示波器或耳機(jī)等擔(dān)當(dāng)，它

26、們應(yīng)有足夠高的靈敏度才有益于提高測量精確度。測量精確度主要決定于精密移相器的刻度誤差及穩(wěn)定性。電壓測量1. 模擬式直流電壓測量：數(shù)字萬用表測量、模擬式萬用表測量、電子電壓表測量、零示法測量直、用示波器測量、微差法測量、2. 交流電壓表征和測量方法 表征：峰值，平均值 ，有效值 ， 波形因數(shù) 、波峰因數(shù) 測量方法 ：測量交流電壓的方法很多，依據(jù)的原理也不同，其中最主要的是利用交流/直流（AC/DC）轉(zhuǎn)換電路將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后再接到直流電壓表上進(jìn)行測量。根據(jù)AC/DC轉(zhuǎn)換器的類型，可分為檢波法和熱電轉(zhuǎn)換法。根據(jù)檢波特性的不同，檢波法又可以分為平均值檢波、峰值檢波、有效值檢波。 電阻測量

27、1. 直流阻抗：伏安法，直流平衡電橋，數(shù)字式直流電阻測試儀，半偏法2. 交流阻抗：三表法（電流表、電壓表、功率表），平衡電橋法動態(tài)測量電路模塊的功能測量、二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如S參數(shù)線性系統(tǒng)頻率特性測量，經(jīng)典的測量方法是采用正弦點(diǎn)頻法， 這是一種靜態(tài)測量方法，而廣為采用的是正弦波掃頻測量，即動態(tài)測量。正弦點(diǎn)頻法又叫逐點(diǎn)測量法，如下圖所示。信號源提供可調(diào)的正弦波電壓；電子毫伏表ui監(jiān)測被測電路輸入電壓大小（保持其恒定）；電子毫伏表uo指示被測電路輸出電壓；雙蹤示波器用來監(jiān)測輸入、輸出電壓的波形。測量時(shí)，每改變一次信號源頻率，都要保持被測輸入U(xiǎn)i值不變，測出輸出Uo ，同時(shí)監(jiān)測波形不能畸變。當(dāng)測完一組數(shù)據(jù)后，做出20lg f曲線。 計(jì)算機(jī)化虛擬儀器組網(wǎng)測量虛擬儀器技術(shù)、智能化測量、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程測量-組網(wǎng)1、給定電阻電容元件，自己構(gòu)建高通、低通、帶通或帶阻網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)