自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品檢測(cè)及分析_5(2_3)

1、1 12014-15（1）付麗華付麗華信息與控制學(xué)院信息與控制學(xué)院自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品測(cè)試與分析自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品測(cè)試與分析12 2上節(jié)回顧上節(jié)回顧第第2 2章章 常用電子測(cè)量?jī)x器儀表常用電子測(cè)量?jī)x器儀表2.3 2.3 電子示波器電子示波器2.4 2.4 電子計(jì)數(shù)器電子計(jì)數(shù)器2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表23（1 1）檢查電源：）檢查電源：（2 2）儀器校準(zhǔn)）儀器校準(zhǔn)（3 3）信號(hào)連接）信號(hào)連接（4 4）參數(shù)測(cè)量）參數(shù)測(cè)量幅度的測(cè)量幅度的測(cè)量周期和頻率的測(cè)量周期和頻率的測(cè)量上升時(shí)間和下降時(shí)間的測(cè)量上升時(shí)間和下降時(shí)間的測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量【使用步驟使用步驟】上節(jié)回顧上節(jié)回顧-電子示波器的使用

2、方法電子示波器的使用方法4u電子計(jì)數(shù)器是一種最常見(jiàn)、最基本的數(shù)字化儀器，電子計(jì)數(shù)器是一種最常見(jiàn)、最基本的數(shù)字化儀器，它利用數(shù)字電子技術(shù)對(duì)在給定時(shí)間內(nèi)通過(guò)的脈沖進(jìn)行它利用數(shù)字電子技術(shù)對(duì)在給定時(shí)間內(nèi)通過(guò)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)并顯示其計(jì)數(shù)結(jié)果。計(jì)數(shù)并顯示其計(jì)數(shù)結(jié)果。 按其按其測(cè)量功能測(cè)量功能分類：分類：（1 1）通用計(jì)數(shù)器）通用計(jì)數(shù)器 （2 2）頻率計(jì)數(shù)器）頻率計(jì)數(shù)器 （3 3）計(jì)算計(jì)數(shù)器）計(jì)算計(jì)數(shù)器上節(jié)回顧上節(jié)回顧-電子計(jì)數(shù)器電子計(jì)數(shù)器u帶有微處理器、具有計(jì)算帶有微處理器、具有計(jì)算功能的計(jì)數(shù)器。功能的計(jì)數(shù)器。u它除具有計(jì)數(shù)器功能外，它除具有計(jì)數(shù)器功能外，還能進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、求解比還能進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、求解比較復(fù)

3、雜的方程，能依靠程控較復(fù)雜的方程，能依靠程控進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算和顯示等全進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算和顯示等全部工作。部工作。5【測(cè)量參數(shù)測(cè)量參數(shù)】 1 1、峰值、峰值2 2、平均值、平均值3 3、有效值、有效值4 4、波形因數(shù)、波形因數(shù)5 5、波峰因數(shù)、波峰因數(shù)上節(jié)回顧上節(jié)回顧-電子電壓表電子電壓表01( )TUu t dtT6二、模擬式電子電壓表的主要類型二、模擬式電子電壓表的主要類型 1 1、均值電壓表、均值電壓表2 2、峰值電壓表、峰值電壓表3 3、有效值電壓表、有效值電壓表【模擬交流電壓表模擬交流電壓表】上節(jié)回顧上節(jié)回顧- - 電子電壓表電子電壓表7 7第第2 2章章 常用電子測(cè)量?jī)x器儀表常用電子測(cè)量

4、儀器儀表 2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀2.7 2.7 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀7本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容8【數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表】一、數(shù)字電壓表一、數(shù)字電壓表(DVM)(DVM)組成組成 u數(shù)字式電壓表首先對(duì)被測(cè)模擬電壓進(jìn)行處理、數(shù)字式電壓表首先對(duì)被測(cè)模擬電壓進(jìn)行處理、量化，再由數(shù)字邏輯電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后以量化，再由數(shù)字邏輯電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后以數(shù)碼形式顯示測(cè)量結(jié)果。數(shù)碼形式顯示測(cè)量結(jié)果。 2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表9u直流數(shù)字電壓表主要根據(jù)直流數(shù)字電壓表主要根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理不轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理不同，可分為以下幾種類型。同，可分為以下

5、幾種類型。 比較型數(shù)字電壓表比較型數(shù)字電壓表u 測(cè)量精確度高、速度快，但抗干擾能力差。測(cè)量精確度高、速度快，但抗干擾能力差。 積分型數(shù)字電壓表積分型數(shù)字電壓表u 抗干擾能力強(qiáng)，成本低，但轉(zhuǎn)換速度慢?？垢蓴_能力強(qiáng)，成本低，但轉(zhuǎn)換速度慢。 復(fù)合型復(fù)合型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器u 將比較型和積分型結(jié)合，取其各自優(yōu)點(diǎn)，兼顧將比較型和積分型結(jié)合，取其各自優(yōu)點(diǎn)，兼顧精確度、速度、抗干擾能力，從而適用于高精精確度、速度、抗干擾能力，從而適用于高精度測(cè)量。度測(cè)量。 A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓表的核心。轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓表的核心?！緮?shù)字電壓表數(shù)字電壓表】一、數(shù)字電壓表一、數(shù)字電壓表(DVM)(DVM)組成組成 2.5 2.

6、5 電子電壓表電子電壓表10二、數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標(biāo)二、數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標(biāo)1 1、測(cè)量范圍、測(cè)量范圍（1 1）量程）量程（2 2）顯示位數(shù)）顯示位數(shù)2143完整顯示位：完整顯示位：u 顯示位數(shù)是指數(shù)字電壓表能夠完整顯示顯示位數(shù)是指數(shù)字電壓表能夠完整顯示這十個(gè)數(shù)碼的位數(shù)這十個(gè)數(shù)碼的位數(shù)非完整顯示位（最高位）：非完整顯示位（最高位）：只能顯示只能顯示0 05 5的顯示位稱為的顯示位稱為只能顯示只能顯示0 0和和1 1兩個(gè)數(shù)碼的顯示位稱為兩個(gè)數(shù)碼的顯示位稱為顯示位。顯示位。顯示位。顯示位?！緮?shù)字電壓表數(shù)字電壓表】2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表u表示電壓表所能測(cè)量的最小電壓表示電壓表所

7、能測(cè)量的最小電壓到最大電壓范圍。到最大電壓范圍。u其中不經(jīng)衰減器和輸入放大器的其中不經(jīng)衰減器和輸入放大器的量程稱為基本量程，它是測(cè)量誤差量程稱為基本量程，它是測(cè)量誤差最小的量程。最小的量程。11（）超量程能力（）超量程能力u超量程能力是數(shù)字電壓表的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它是指超量程能力是數(shù)字電壓表的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它是指數(shù)字電壓表能測(cè)量的最大電壓超過(guò)其量程值的能力。數(shù)字電壓表能測(cè)量的最大電壓超過(guò)其量程值的能力。u一臺(tái)數(shù)字電壓表有無(wú)超量程能力，決定于它的量程一臺(tái)數(shù)字電壓表有無(wú)超量程能力，決定于它的量程分擋情況和能夠顯示的最大數(shù)字情況。分擋情況和能夠顯示的最大數(shù)字情況。u超量程能力公式：超量程能力公式：使用

8、具有超量程能力的電壓表，在有些情況下使用具有超量程能力的電壓表，在有些情況下可以提高測(cè)量精度?？梢蕴岣邷y(cè)量精度。 二、數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標(biāo)二、數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標(biāo)【數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表】2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表122 2、分辯力、分辯力3 3、測(cè)量誤差、測(cè)量誤差 )0000(mUUUx二、數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標(biāo)二、數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標(biāo)【數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表】2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表u分辯力是指數(shù)字電壓表能夠顯示被測(cè)電分辯力是指數(shù)字電壓表能夠顯示被測(cè)電壓的最小變化值的能力，即顯示器末位跳壓的最小變化值的能力，即顯示器末位跳變一個(gè)字所需的最小電壓變化值。變一個(gè)

9、字所需的最小電壓變化值。u在不同量程上在不同量程上, ,數(shù)字電壓表的分辯力是數(shù)字電壓表的分辯力是不同的。在最小量程上數(shù)字電壓表具有最不同的。在最小量程上數(shù)字電壓表具有最高的分辯力。高的分辯力。 u數(shù)字電壓表的測(cè)量誤差包括固有誤差數(shù)字電壓表的測(cè)量誤差包括固有誤差和工作誤差，這里只討論固有誤差。和工作誤差，這里只討論固有誤差。u固有誤差是指在基準(zhǔn)條件下的誤差。固有誤差是指在基準(zhǔn)條件下的誤差。u讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差, ,與當(dāng)前讀數(shù)與當(dāng)前讀數(shù)有關(guān)。有關(guān)。u主要包括主要包括DVMDVM的刻度系的刻度系數(shù)誤差和非線性誤差。數(shù)誤差和非線性誤差。u滿度誤差滿度誤差, ,與當(dāng)前讀數(shù)無(wú)與當(dāng)前讀數(shù)無(wú)關(guān)，只與選用的量程有

10、關(guān)。關(guān)，只與選用的量程有關(guān)。u滿度誤差有時(shí)也用與之相滿度誤差有時(shí)也用與之相當(dāng)?shù)哪┪粩?shù)字的跳變個(gè)數(shù)來(lái)當(dāng)?shù)哪┪粩?shù)字的跳變個(gè)數(shù)來(lái)表示，記為表示，記為n n個(gè)字個(gè)字 。13【A/DA/D轉(zhuǎn)換器原理轉(zhuǎn)換器原理】 1 1、逐次比較式、逐次比較式A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器【數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表】2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表u工作原理類似于天平：工作原理類似于天平：u在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，用被測(cè)電壓與一已知的標(biāo)準(zhǔn)電壓在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，用被測(cè)電壓與一已知的標(biāo)準(zhǔn)電壓（D/AD/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓）進(jìn)行比較，并用比較結(jié)果控制轉(zhuǎn)換器輸出電壓）進(jìn)行比較，并用比較結(jié)果控制D/AD/A轉(zhuǎn)換器的輸入，使其輸出電壓大小向被測(cè)電壓靠近，

11、轉(zhuǎn)換器的輸入，使其輸出電壓大小向被測(cè)電壓靠近，直到兩者趨于相等為止。直到兩者趨于相等為止。u此時(shí)此時(shí)D/AD/A轉(zhuǎn)換器的輸入量（也就是比較寄存器的輸出轉(zhuǎn)換器的輸入量（也就是比較寄存器的輸出量）即為量）即為A/DA/D轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)字量。轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)字量。 142 2、雙斜積分式、雙斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 【數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表】2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表u是一種間接式是一種間接式A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。u其轉(zhuǎn)換原理是通過(guò)兩次積分，將被測(cè)電壓變換成與其其轉(zhuǎn)換原理是通過(guò)兩次積分，將被測(cè)電壓變換成與其平均值成正比的時(shí)間間隔，然后在該時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)時(shí)鐘平均值成正比的時(shí)間間隔，然后在該

12、時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)A/DA/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。15（1 1）準(zhǔn)備階段）準(zhǔn)備階段( (t t0 0t t) ) ：計(jì)數(shù)器復(fù)零，電計(jì)數(shù)器復(fù)零，電路處于休止?fàn)顟B(tài)。路處于休止?fàn)顟B(tài)。u輸入輸入=輸出輸出=0(2)(2)采樣階段采樣階段( (t t1 1t t2 2) )：該階段：該階段A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器對(duì)被測(cè)電壓器對(duì)被測(cè)電壓U Ux x定時(shí)定時(shí)積分。積分。u輸出線性上升輸出線性上升u計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù), ,從從N N1 1到到0 0停止停止( (計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)) ) (3)(3)比較階段比較階段( (t t2 2 t t3 3) )：本階段對(duì)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行本階段對(duì)

13、基準(zhǔn)電壓進(jìn)行定值反向積分。定值反向積分。u輸出線性下降輸出線性下降u計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)，從計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)，從0 0到到N N2 221NUxUsN16【數(shù)字多用表的特點(diǎn)數(shù)字多用表的特點(diǎn)】1 1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：u準(zhǔn)確度高、數(shù)字顯示、讀數(shù)迅速準(zhǔn)確、分辨力高、準(zhǔn)確度高、數(shù)字顯示、讀數(shù)迅速準(zhǔn)確、分辨力高、輸入阻抗高、能自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程、自動(dòng)轉(zhuǎn)輸入阻抗高、能自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程、自動(dòng)轉(zhuǎn)換及顯示極性。換及顯示極性。u用大規(guī)模集成電路，體積小，可靠性好，測(cè)量功能用大規(guī)模集成電路，體積小，可靠性好，測(cè)量功能齊全，操作簡(jiǎn)便。內(nèi)部有較完善的保護(hù)電路，過(guò)載齊全，操作簡(jiǎn)便。內(nèi)部有較完善的保護(hù)電路，過(guò)載能力強(qiáng)。能力

14、強(qiáng)。2 2、不足之處：、不足之處：u不能反映被測(cè)量的連續(xù)變化過(guò)程以及變化的趨勢(shì)。不能反映被測(cè)量的連續(xù)變化過(guò)程以及變化的趨勢(shì)。不適于作電橋調(diào)平衡用的零位指示器。價(jià)格偏高。不適于作電橋調(diào)平衡用的零位指示器。價(jià)格偏高?！緮?shù)字電壓表數(shù)字電壓表】-數(shù)字多用表數(shù)字多用表2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表17VC890C型數(shù)字萬(wàn)用表型數(shù)字萬(wàn)用表 18根據(jù)被測(cè)電壓的種類選擇電壓表的類型。根據(jù)被測(cè)電壓的種類選擇電壓表的類型。根據(jù)被測(cè)電壓的大小選擇量程適宜的電壓表。根據(jù)被測(cè)電壓的大小選擇量程適宜的電壓表。保證被測(cè)量電壓的頻率不超出電壓表的頻率范圍。保證被測(cè)量電壓的頻率不超出電壓表的頻率范圍。其他條件相同的情況下

15、，應(yīng)盡量選擇輸入阻抗大的其他條件相同的情況下，應(yīng)盡量選擇輸入阻抗大的電壓表。在測(cè)量高頻電壓時(shí)，應(yīng)盡量選擇輸入電容電壓表。在測(cè)量高頻電壓時(shí)，應(yīng)盡量選擇輸入電容小的電壓表。小的電壓表。測(cè)量非正弦波電壓，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電壓波形的特征，測(cè)量非正弦波電壓，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電壓波形的特征，適當(dāng)選擇電壓表的類型，以便正確理解讀數(shù)的含義適當(dāng)選擇電壓表的類型，以便正確理解讀數(shù)的含義并對(duì)其進(jìn)行修正。并對(duì)其進(jìn)行修正。注意電壓表的誤差范圍注意電壓表的誤差范圍【電壓表的選擇電壓表的選擇】【數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表】-選擇和使用選擇和使用2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表19【使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng)】 正確放置電表。正確放置電表。

16、 測(cè)量前，要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零和電氣調(diào)零。測(cè)量前，要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零和電氣調(diào)零。 注意被測(cè)電壓與電壓表之間的連接。注意被測(cè)電壓與電壓表之間的連接。 正確選擇量程。正確選擇量程。 注意輸入阻抗的影響。注意輸入阻抗的影響。測(cè)量電阻時(shí)，數(shù)字多用表的內(nèi)部電壓極性是紅筆為測(cè)量電阻時(shí)，數(shù)字多用表的內(nèi)部電壓極性是紅筆為“”，黑筆為，黑筆為“”，而模擬多用表卻恰好相反，而模擬多用表卻恰好相反，用它來(lái)判斷有關(guān)電路時(shí)應(yīng)注意。用它來(lái)判斷有關(guān)電路時(shí)應(yīng)注意。 【數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表】-選擇和使用選擇和使用2.5 2.5 電子電壓表電子電壓表【概念辨析概念辨析】【時(shí)域測(cè)量時(shí)域測(cè)量】 【頻域測(cè)量頻域測(cè)量】u 主要討論線性系統(tǒng)頻率特性

17、的測(cè)量和信號(hào)的頻譜分主要討論線性系統(tǒng)頻率特性的測(cè)量和信號(hào)的頻譜分析。析?！绢l域測(cè)量主要儀器頻域測(cè)量主要儀器】頻率特性測(cè)試儀（掃頻儀）；頻率特性測(cè)試儀（掃頻儀）；外差式頻譜分析儀；外差式頻譜分析儀； 失真度測(cè)試儀；失真度測(cè)試儀；諧波失真度。諧波失真度。 2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀把信號(hào)作為把信號(hào)作為時(shí)間時(shí)間的函數(shù)進(jìn)行分析的函數(shù)進(jìn)行分析把信號(hào)作為把信號(hào)作為頻率頻率的函數(shù)進(jìn)行分析的函數(shù)進(jìn)行分析【線性系統(tǒng)頻率特性的測(cè)量線性系統(tǒng)頻率特性的測(cè)量】一、測(cè)量方法一、測(cè)量方法 1 1、點(diǎn)頻測(cè)量法、點(diǎn)頻測(cè)量法u是一種靜態(tài)測(cè)量方法，比較繁瑣。是一種靜態(tài)測(cè)量方法，比較繁瑣。 例：例： 2 2、掃頻測(cè)量法、掃頻測(cè)量法

18、 u是一種動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，較好。是一種動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，較好。 輸入信號(hào)輸入信號(hào)（f 1f 1、2 2、3x3x）輸出信號(hào)輸出信號(hào)（u uo o）f xuof1 f2 f3 f4低通濾波器低通濾波器2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀【頻率特性測(cè)試儀的工作原理頻率特性測(cè)試儀的工作原理】u根據(jù)掃頻測(cè)量法的原理設(shè)計(jì)、制造而成的。它是將根據(jù)掃頻測(cè)量法的原理設(shè)計(jì)、制造而成的。它是將掃頻信號(hào)源及示波器的掃頻信號(hào)源及示波器的XYXY顯示功能結(jié)合為一體，用顯示功能結(jié)合為一體，用于測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性。于測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性。2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀u掃頻信號(hào)通過(guò)被測(cè)電路時(shí)，信號(hào)的幅度將按被測(cè)掃頻信號(hào)通過(guò)被測(cè)電路時(shí)，信號(hào)的

19、幅度將按被測(cè)電路的幅度頻率特性而改變，到檢波器輸入端的信電路的幅度頻率特性而改變，到檢波器輸入端的信號(hào)不再是等幅波，號(hào)不再是等幅波，u經(jīng)過(guò)檢波后的信號(hào)，再經(jīng)垂直放大器加于示波管經(jīng)過(guò)檢波后的信號(hào)，再經(jīng)垂直放大器加于示波管上，顯示出被測(cè)電路的頻率特性曲線。上，顯示出被測(cè)電路的頻率特性曲線。1 1、掃描電壓發(fā)生器、掃描電壓發(fā)生器 2 2、掃頻信號(hào)發(fā)生器、掃頻信號(hào)發(fā)生器 3 3、被測(cè)電路、被測(cè)電路4 4、檢波探頭、檢波探頭 2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀【頻率特性測(cè)試儀的工作原理頻率特性測(cè)試儀的工作原理】u輸出輸出u1u1和和u2u2兩個(gè)信號(hào)。兩個(gè)信號(hào)。uu1u1：掃描電壓信號(hào)；一方面給：掃描電壓信號(hào)；

20、一方面給掃頻信號(hào)發(fā)生器提供調(diào)制信號(hào)，掃頻信號(hào)發(fā)生器提供調(diào)制信號(hào)，另一方面給示波器另一方面給示波器x x軸偏轉(zhuǎn)板提軸偏轉(zhuǎn)板提供掃描電壓。供掃描電壓。uu2u2：掃頻停振信號(hào)；為消除掃：掃頻停振信號(hào)；為消除掃描逆程期間，回掃軌跡對(duì)正程軌描逆程期間，回掃軌跡對(duì)正程軌跡的干擾，在掃描電壓逆程期間，跡的干擾，在掃描電壓逆程期間，使掃頻振蕩器停止產(chǎn)生掃頻信號(hào)，使掃頻振蕩器停止產(chǎn)生掃頻信號(hào)，從而回掃時(shí)呈現(xiàn)水平線光跡。從而回掃時(shí)呈現(xiàn)水平線光跡。u在掃描信號(hào)控制下，輸出頻率在掃描信號(hào)控制下，輸出頻率隨掃描電壓幅度大小變化的掃頻隨掃描電壓幅度大小變化的掃頻信號(hào)；信號(hào)；u同時(shí)也接受掃描停振信號(hào)的控同時(shí)也接受掃描停振

21、信號(hào)的控制，在掃描電壓逆程期間停振；制，在掃描電壓逆程期間停振；即為即為u3u3。u 由于輸入信號(hào)的頻率變化，按由于輸入信號(hào)的頻率變化，按照電路自身的特性輸出信號(hào)的幅照電路自身的特性輸出信號(hào)的幅度不同；即為度不同；即為u4u4。u將被測(cè)電路的輸出信號(hào)將被測(cè)電路的輸出信號(hào)u4u4包絡(luò)波包絡(luò)波形檢出，形成形檢出，形成u5u5信號(hào)。信號(hào)。5 5、混頻器、混頻器u產(chǎn)生掃頻信號(hào)與晶振信號(hào)的差頻，送入頻標(biāo)形成電路產(chǎn)生掃頻信號(hào)與晶振信號(hào)的差頻，送入頻標(biāo)形成電路頻標(biāo)頻標(biāo)掃頻掃頻信號(hào)信號(hào)4.98MHz5MHz5.02MHz 晶振信號(hào)晶振信號(hào)（含多次諧波）（含多次諧波）5MHz5MHz5MHz混頻混頻輸出輸出20

22、KHz20KHz02.6 2.6 掃頻儀掃頻儀【頻率特性測(cè)試儀的工作原理頻率特性測(cè)試儀的工作原理】【主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)】1 1、有效頻率寬度、有效頻率寬度 f f u在掃頻線性和振幅平穩(wěn)性符合要求的前提下，一次在掃頻線性和振幅平穩(wěn)性符合要求的前提下，一次掃頻能達(dá)到的最大頻率覆蓋范圍。即：掃頻能達(dá)到的最大頻率覆蓋范圍。即： f f =f f maxf f min2、中心頻率中心頻率f f 0 u中心頻率范圍指中心頻率范圍指f f 0的變化范圍，也就是掃頻儀的工的變化范圍，也就是掃頻儀的工作頻率作頻率。2minmax0fff2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀有效掃頻寬度有效掃頻寬度一次掃頻時(shí)能獲一

23、次掃頻時(shí)能獲得的最高瞬時(shí)頻得的最高瞬時(shí)頻率率一次掃頻時(shí)能獲一次掃頻時(shí)能獲得的最低瞬時(shí)頻得的最低瞬時(shí)頻率率3 3、相對(duì)掃頻寬度、相對(duì)掃頻寬度u 有效掃頻寬度與中心頻率之比，即：有效掃頻寬度與中心頻率之比，即：u “窄帶掃頻（窄掃）窄帶掃頻（窄掃）”： f 遠(yuǎn)小于信號(hào)瞬時(shí)遠(yuǎn)小于信號(hào)瞬時(shí)頻率的掃頻信號(hào)；頻率的掃頻信號(hào)；u “寬帶掃頻寬帶掃頻”： f 和瞬時(shí)頻率可以相比擬的和瞬時(shí)頻率可以相比擬的掃頻信號(hào)。掃頻信號(hào)。4 4、掃頻線性、掃頻線性u(píng) 掃頻信號(hào)瞬時(shí)頻率變化和調(diào)制電壓瞬時(shí)值變化之間掃頻信號(hào)瞬時(shí)頻率變化和調(diào)制電壓瞬時(shí)值變化之間的吻合程度。吻合程度越高，掃頻線性越好。的吻合程度。吻合程度越高，掃頻線

24、性越好。5 5、振幅平穩(wěn)性、振幅平穩(wěn)性u(píng) 在幅頻特性測(cè)試中，必須保證掃頻信號(hào)的幅度恒定在幅頻特性測(cè)試中，必須保證掃頻信號(hào)的幅度恒定不變。掃頻信號(hào)的振幅平穩(wěn)性通常用它的寄生調(diào)幅不變。掃頻信號(hào)的振幅平穩(wěn)性通常用它的寄生調(diào)幅來(lái)表示，寄生調(diào)幅越小，表示振幅平穩(wěn)性越高。來(lái)表示，寄生調(diào)幅越小，表示振幅平穩(wěn)性越高。minmaxminmax02ffffff2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀【主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)】【頻率特性測(cè)試儀典型產(chǎn)品頻率特性測(cè)試儀典型產(chǎn)品】1 1、BT3C-ABT3C-A型頻率特性測(cè)試儀型頻率特性測(cè)試儀 uBT3C-ABT3C-A型頻率特性測(cè)試儀是利用示波管直接型頻率特性測(cè)試儀是利用示波管直

25、接顯示被測(cè)設(shè)備的幅頻特性曲線的儀器。顯示被測(cè)設(shè)備的幅頻特性曲線的儀器?！緝?yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)】u由于采用晶體管及集成電路，因而功耗低，由于采用晶體管及集成電路，因而功耗低，體積小，重量輕，輸出電壓高，寄生調(diào)幅小，體積小，重量輕，輸出電壓高，寄生調(diào)幅小，掃頻非線性系數(shù)小，衰減器精確度高，頻譜純掃頻非線性系數(shù)小，衰減器精確度高，頻譜純度好，顯示靈敏度高。度好，顯示靈敏度高?！咎攸c(diǎn)特點(diǎn)】u掃頻寬度和中心頻率均可在掃頻寬度和中心頻率均可在1 1300MHz300MHz內(nèi)連續(xù)內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。可用來(lái)測(cè)定無(wú)線電設(shè)備的頻率特性。調(diào)節(jié)?？捎脕?lái)測(cè)定無(wú)線電設(shè)備的頻率特性。2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀中心頻率：中心頻率：1 MHz1

26、 MHz300MHz300MHz連續(xù)調(diào)節(jié)；連續(xù)調(diào)節(jié)；掃頻頻偏：分全掃和窄掃，全掃掃頻范圍為掃頻頻偏：分全掃和窄掃，全掃掃頻范圍為1MHz1MHz300MHz300MHz，窄掃掃頻范圍為以中心頻率為中心，頻率偏移，窄掃掃頻范圍為以中心頻率為中心，頻率偏移為為0.5 MHz0.5 MHz15MHz15MHz；掃頻非線性系數(shù)：掃頻頻偏在掃頻非線性系數(shù)：掃頻頻偏在15MHz15MHz范圍內(nèi)不大于范圍內(nèi)不大于10%10%；掃頻輸出電壓：；掃頻輸出電壓：500mV(75)500mV(75)；掃頻信號(hào)輸出阻抗：掃頻信號(hào)輸出阻抗：7575；掃頻輸出寄生調(diào)幅：不大于掃頻輸出寄生調(diào)幅：不大于7%7%；輸出衰減：輸

27、出衰減：10dB10dB7 7，1dB1dB1010步進(jìn)；步進(jìn)；頻標(biāo)：頻標(biāo)：1MHz1MHz、10MHz10MHz（復(fù)合）（復(fù)合）,50MHz,50MHz及外接；及外接；Y Y軸輸入衰減：分軸輸入衰減：分1 1、1010、100100三擋；三擋；Y Y軸輸入靈敏度：不低于軸輸入靈敏度：不低于2.5mVP-P/cm2.5mVP-P/cm。2 2、BT3C-ABT3C-A型主要技術(shù)性能型主要技術(shù)性能2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀3 3、 BT3C-ABT3C-A型掃頻儀的應(yīng)用型掃頻儀的應(yīng)用注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 儀器在測(cè)量之前應(yīng)進(jìn)行電氣性能的檢查。儀器在測(cè)量之前應(yīng)進(jìn)行電氣性能的檢查。 掃頻輸出電纜和檢波輸

28、入電纜在接入被測(cè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，掃頻輸出電纜和檢波輸入電纜在接入被測(cè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，地線應(yīng)盡量短，以免產(chǎn)生誤差。地線應(yīng)盡量短，以免產(chǎn)生誤差。 對(duì)于輸出端帶有檢波電路的待測(cè)網(wǎng)絡(luò)，與對(duì)于輸出端帶有檢波電路的待測(cè)網(wǎng)絡(luò)，與Y Y軸輸入端軸輸入端相連接的電纜線不應(yīng)帶有檢波探頭；相連接的電纜線不應(yīng)帶有檢波探頭；u 當(dāng)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸出端帶有直流電位時(shí)，當(dāng)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸出端帶有直流電位時(shí)，Y Y軸輸入應(yīng)軸輸入應(yīng)選用選用ACAC耦合方式；耦合方式；u 當(dāng)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸入端帶有直流電位時(shí)，應(yīng)在掃頻輸當(dāng)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸入端帶有直流電位時(shí)，應(yīng)在掃頻輸出電纜上串接容量較小的隔直電容。出電纜上串接容量較小的隔直電容。2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀3 3、

29、BT3C-ABT3C-A型掃頻儀的應(yīng)用型掃頻儀的應(yīng)用注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 掃頻儀工作在高頻狀態(tài)時(shí)，應(yīng)注意掃頻信號(hào)輸出和被掃頻儀工作在高頻狀態(tài)時(shí)，應(yīng)注意掃頻信號(hào)輸出和被測(cè)網(wǎng)絡(luò)（或設(shè)備）之間的阻抗測(cè)網(wǎng)絡(luò)（或設(shè)備）之間的阻抗匹配匹配。u 如被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗不是如被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗不是7575，為了減小測(cè)試，為了減小測(cè)試誤差，應(yīng)在儀器的掃頻輸出與被測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸入端之誤差，應(yīng)在儀器的掃頻輸出與被測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸入端之間加入一個(gè)阻抗匹配器。間加入一個(gè)阻抗匹配器。u 此外，連接線的公共接地點(diǎn)要牢靠。此外，連接線的公共接地點(diǎn)要牢靠。u觀察鑒頻輸出的觀察鑒頻輸出的S S曲線時(shí)，要注意曲線時(shí)，要注意“+”+”、“”極性極性轉(zhuǎn)換

30、轉(zhuǎn)換 被測(cè)件要注意屏蔽，否則由于受分布參數(shù)及輸出與輸被測(cè)件要注意屏蔽，否則由于受分布參數(shù)及輸出與輸入之間反饋等影響，會(huì)引起測(cè)量誤差。入之間反饋等影響，會(huì)引起測(cè)量誤差。 當(dāng)需要特殊頻率的頻標(biāo)時(shí)，可將頻標(biāo)選擇開(kāi)關(guān)置于當(dāng)需要特殊頻率的頻標(biāo)時(shí)，可將頻標(biāo)選擇開(kāi)關(guān)置于“外接外接”，在外接輸入插座上加入所需的信號(hào)電壓，在外接輸入插座上加入所需的信號(hào)電壓(50mV)(50mV)。2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀將面板上的掃頻方式選擇置于將面板上的掃頻方式選擇置于“點(diǎn)頻點(diǎn)頻”位置，此時(shí)位置，此時(shí)掃頻儀可作為一般信號(hào)發(fā)生器使用。掃頻儀可作為一般信號(hào)發(fā)生器使用。零頻的確定。零頻的確定。將頻標(biāo)選擇開(kāi)關(guān)置于將頻標(biāo)選擇開(kāi)關(guān)置

31、于“1 MHz1 MHz，10 MHz”10 MHz”（這里以（這里以BT3C-ABT3C-A型掃頻儀為例），頻標(biāo)增益旋鈕置于合適位置，調(diào)節(jié)中型掃頻儀為例），頻標(biāo)增益旋鈕置于合適位置，調(diào)節(jié)中心頻率旋鈕，使中心頻率在起始附近變化。此時(shí)，在眾心頻率旋鈕，使中心頻率在起始附近變化。此時(shí)，在眾多的頻標(biāo)中可看到一個(gè)特殊的標(biāo)記，即菱形的上頂部凹多的頻標(biāo)中可看到一個(gè)特殊的標(biāo)記，即菱形的上頂部凹陷；陷；如果將頻標(biāo)選擇開(kāi)關(guān)置于如果將頻標(biāo)選擇開(kāi)關(guān)置于“外接外接”位，其它頻標(biāo)消失，位，其它頻標(biāo)消失，而此特殊標(biāo)記仍然存在，即可確定它為零頻標(biāo)記（或稱而此特殊標(biāo)記仍然存在，即可確定它為零頻標(biāo)記（或稱起始頻標(biāo)）。起始頻標(biāo)）

32、。在使用掃頻儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要特別注意被測(cè)電路在使用掃頻儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要特別注意被測(cè)電路（或設(shè)備）增益的讀法，可結(jié)合實(shí)際測(cè)量熟練掌握。（或設(shè)備）增益的讀法，可結(jié)合實(shí)際測(cè)量熟練掌握。3 3、 BT3C-ABT3C-A型掃頻儀的應(yīng)用型掃頻儀的應(yīng)用注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀【測(cè)量幅頻特性測(cè)量幅頻特性】u根據(jù)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的工作頻率及測(cè)試條件，調(diào)節(jié)掃頻儀根據(jù)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的工作頻率及測(cè)試條件，調(diào)節(jié)掃頻儀面板上的有關(guān)旋鈕，如中心頻率、輸出衰減等，并按面板上的有關(guān)旋鈕，如中心頻率、輸出衰減等，并按圖連接，則可從熒光屏上獲得被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲圖連接，則可從熒光屏上獲得被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲線。線。2.

33、6 2.6 掃頻儀掃頻儀u幾種常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲線。從屏幕所顯示的幾種常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲線。從屏幕所顯示的曲線可求得被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。曲線可求得被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀【測(cè)量幅頻特性測(cè)量幅頻特性】 測(cè)量增益測(cè)量增益u圖圖(d)(d)所示，若此時(shí)掃頻信號(hào)輸出衰減的讀數(shù)為所示，若此時(shí)掃頻信號(hào)輸出衰減的讀數(shù)為C CdBdB，圖形高度為圖形高度為H H。當(dāng)檢波探測(cè)器和掃頻輸出端直接短接，。當(dāng)檢波探測(cè)器和掃頻輸出端直接短接，再改變輸出衰減，使電壓線的高度仍為再改變輸出衰減，使電壓線的高度仍為H H，此時(shí)輸出，此時(shí)輸出衰減的讀數(shù)若為衰減的讀數(shù)若為D DdBdB，則該放大器的增益：，則

34、該放大器的增益： A AC C dB dB D D dB dB 測(cè)量帶寬測(cè)量帶寬u使用掃頻儀上的頻標(biāo)，可以方便地讀出所顯示頻率使用掃頻儀上的頻標(biāo)，可以方便地讀出所顯示頻率特性曲線的帶寬。有時(shí)為了更精確地測(cè)量，可使用外特性曲線的帶寬。有時(shí)為了更精確地測(cè)量，可使用外接頻標(biāo)。無(wú)論是內(nèi)接或外接頻標(biāo)，都是根據(jù)頻率標(biāo)記接頻標(biāo)。無(wú)論是內(nèi)接或外接頻標(biāo)，都是根據(jù)頻率標(biāo)記迭加在特性曲線帶寬范圍上的數(shù)目乘以頻率標(biāo)記值而迭加在特性曲線帶寬范圍上的數(shù)目乘以頻率標(biāo)記值而得到結(jié)果。得到結(jié)果。2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀【測(cè)量幅頻特性測(cè)量幅頻特性】120fffQ 測(cè)量回路測(cè)量回路Q Q值值u為了求得被測(cè)調(diào)諧回路的為了求得被測(cè)

35、調(diào)諧回路的Q Q值，值，可采用外接頻標(biāo)方式來(lái)測(cè)試。可采用外接頻標(biāo)方式來(lái)測(cè)試。u調(diào)節(jié)外接信號(hào)發(fā)生器的頻率，調(diào)節(jié)外接信號(hào)發(fā)生器的頻率，使其頻標(biāo)點(diǎn)分別處于圖中的使其頻標(biāo)點(diǎn)分別處于圖中的a a、b b、c c三點(diǎn)上，再分別讀出外接信號(hào)三點(diǎn)上，再分別讀出外接信號(hào)發(fā)生器的相對(duì)應(yīng)的頻率值發(fā)生器的相對(duì)應(yīng)的頻率值f f1 1、f f0 0、f f2 2，則根據(jù)回路則根據(jù)回路Q Q值的定義，得值的定義，得出：出： 單調(diào)諧回路特性曲線單調(diào)諧回路特性曲線2.6 2.6 掃頻儀掃頻儀【測(cè)量幅頻特性測(cè)量幅頻特性】1.1.晶體管特性圖示儀的基本組成晶體管特性圖示儀的基本組成2.7 2.7 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀u

36、用以產(chǎn)生階梯用以產(chǎn)生階梯電流或階梯電壓電流或階梯電壓u測(cè)試時(shí)階梯信測(cè)試時(shí)階梯信號(hào)源為被測(cè)晶體號(hào)源為被測(cè)晶體管提供偏置。管提供偏置。u用以供給所需的用以供給所需的集電極掃描電壓集電極掃描電壓u開(kāi)關(guān)及附屬電路：為了準(zhǔn)確測(cè)開(kāi)關(guān)及附屬電路：為了準(zhǔn)確測(cè)試晶體管特性曲線及適應(yīng)測(cè)試不試晶體管特性曲線及適應(yīng)測(cè)試不同的晶體管的需要，圖示儀都設(shè)同的晶體管的需要，圖示儀都設(shè)置了如下開(kāi)關(guān)：置了如下開(kāi)關(guān)： 極性開(kāi)關(guān)，極性開(kāi)關(guān)， X X軸、軸、Y Y軸選擇開(kāi)關(guān)軸選擇開(kāi)關(guān) 零電壓、零電流開(kāi)關(guān)零電壓、零電流開(kāi)關(guān) 靈敏度校準(zhǔn)電壓靈敏度校準(zhǔn)電壓2.2.晶體管特性圖示儀測(cè)量原理晶體管特性圖示儀測(cè)量原理（1 1）二極管特性測(cè)試）二極

37、管特性測(cè)試2.7 2.7 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀（2 2）晶體管輸出特性）晶體管輸出特性I IC C=f=f（U UCECE）測(cè)試測(cè)試2.7 2.7 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀（3 3）晶體管輸入特性）晶體管輸入特性I IB B=f(U=f(UBEBE) )的測(cè)試的測(cè)試u晶體管輸入特性曲線是一組以晶體管輸入特性曲線是一組以U UCECE為參變量的曲線。為參變量的曲線?？紤]到階梯信號(hào)作為掃描信號(hào)要提供大的功率，在電考慮到階梯信號(hào)作為掃描信號(hào)要提供大的功率，在電路上實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較麻煩，實(shí)際儀器中晶體管輸入特性路上實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較麻煩，實(shí)際儀器中晶體管輸入特性測(cè)試原理框圖測(cè)試原理框圖2.7

38、 2.7 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀（4 4）場(chǎng)效應(yīng)管漏極特性）場(chǎng)效應(yīng)管漏極特性I ID D=f(U=f(UDSDS) ) 測(cè)試測(cè)試2.7 2.7 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀（5 5）場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性）場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性I ID D=f( U=f( UGS GS ) )測(cè)試測(cè)試2.7 2.7 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀【晶體管特性圖示儀典型產(chǎn)品晶體管特性圖示儀典型產(chǎn)品】1. 主要技術(shù)性能主要技術(shù)性能（1）集電極電流：）集電極電流：10A/div0.5A/div ，分，分15擋；擋；（2）二極管反向漏電流：）二極管反向漏電流：0.2A/div5A/div ，分，分5擋；擋；（3）

39、集電極電壓：）集電極電壓：0.05V/div50V/div ，分，分10擋；擋；（4）基極電壓：）基極電壓：0.05V/div1V/div ，分，分5擋；擋；（5）階梯電流：）階梯電流：0.2A/級(jí)級(jí)50mA/級(jí)級(jí) ，分，分17擋；擋；（6）階梯電壓：）階梯電壓：0.05V/級(jí)級(jí)1V/級(jí)級(jí) ，分，分5擋；擋；（7）集電極掃描峰值電壓：）集電極掃描峰值電壓：10V500V，分，分4擋；擋；（8）功耗限制電阻：）功耗限制電阻：00.5M，分，分11擋。擋。uXJ4810XJ4810型半導(dǎo)體管特性圖示儀是一種典型的晶體管型半導(dǎo)體管特性圖示儀是一種典型的晶體管特性圖示儀。特性圖示儀。 2.7 2.7 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀【使用方法使用方法】(1) (1) 開(kāi)啟電源，指示燈亮，預(yù)熱開(kāi)啟電源，指示燈亮，預(yù)熱10min10min。(2) (2) 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)“輝度輝度”、“聚焦聚焦”、“輔助聚焦輔助聚焦”旋鈕，旋鈕，使屏幕上的光點(diǎn)或線條明亮、清晰。使屏幕上的光點(diǎn)或線條明亮、清晰。(3) (3) 靈敏度校準(zhǔn)：靈敏度校準(zhǔn)：(4) (4) 階梯調(diào)零：階梯