電子測(cè)量儀器課件 項(xiàng)目8 掃頻儀的使用

學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解掃頻儀的基本功能技術(shù)性能指標(biāo)，熟悉面板結(jié)構(gòu)及旋鈕功能含義與作用，會(huì)對(duì)掃頻儀進(jìn)行自檢，會(huì)使用掃頻儀測(cè)量線性電路特性參數(shù)。進(jìn)行一步理解電路的頻率特性、帶寬、增益等參數(shù)的含義及之間的關(guān)系。項(xiàng)目8掃頻儀的使用【任務(wù)描述】

學(xué)習(xí)頻域測(cè)量的內(nèi)容，頻率特性測(cè)量原理及方法，在測(cè)量任務(wù)中了解頻率特性測(cè)試儀器的基本功能、特性及技術(shù)指標(biāo)，完成BT-3D掃頻儀自檢任務(wù)。任務(wù)1認(rèn)識(shí)掃頻儀【任務(wù)分析】熟悉BT-3D掃頻儀面板結(jié)構(gòu)布局，知道各旋鈕的名稱、功能作用及使用方法，學(xué)習(xí)掃頻儀的主要技術(shù)指標(biāo)及其含義，按要求進(jìn)行掃頻儀自檢，注意方法與步驟，并判斷儀器是否正常。任務(wù)1認(rèn)識(shí)掃頻儀【知識(shí)鏈接】1.頻域測(cè)量2.頻率特性測(cè)量原理3.頻率特性測(cè)量中常用的基本概念4.掃頻儀5.BT-3D型掃頻儀的技術(shù)指標(biāo)6.BT-3D掃頻儀面板及功能任務(wù)1認(rèn)識(shí)掃頻儀1.頻域測(cè)量

頻域測(cè)量的主要內(nèi)容包括兩項(xiàng)： （1）線性系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量。分為幅頻特性測(cè)量和相頻特性測(cè)量。其中幅頻特性測(cè)量的主要儀器是頻率特性測(cè)試儀即掃頻儀。 （2）信號(hào)的頻譜分析。對(duì)信號(hào)本身的分析和線性系統(tǒng)非線性失真的測(cè)量等，主要儀器是頻譜分析儀。2.頻率特性測(cè)量原理（1）點(diǎn)頻測(cè)量法2.頻率特性測(cè)量原理（2）掃頻法掃描電壓us掃頻信號(hào)ui輸出電壓uo圖形信號(hào)uq掃描發(fā)生器掃頻振蕩器包絡(luò)檢波器被測(cè)電路(a)測(cè)量原理X—Y圖示儀(b)工作波形uiuouqususxiyi3.頻率特性測(cè)量中常用的基本概念（1）頻率特性：指電信號(hào)的電參數(shù)隨頻率變化的規(guī)律。（2）掃頻寬度：掃頻所覆蓋的頻率范圍內(nèi)最高頻率與最低頻率之差。（3）中心頻率：位于顯示頻譜寬度中心的頻率。（4）頻偏：調(diào)頻波中的瞬時(shí)頻率與中心頻率之差（5）調(diào)制非線性：指在屏幕顯示平面內(nèi)產(chǎn)生的頻率線性誤差，表現(xiàn)為掃描信號(hào)的頻率分布不均勻。4.掃頻儀被測(cè)電路掃頻輸出Y軸輸入5.BT-3D型掃頻儀的技術(shù)指標(biāo)(1)有效頻率范圍：1～300MHz。(2)掃頻方式：全掃，窄掃，點(diǎn)頻。(3)中心頻率：全掃時(shí)，中心頻率150MHz；窄掃時(shí)，中心頻率在1～300MHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；點(diǎn)頻時(shí)，1～300MHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，輸出正弦波。(4)掃頻寬度：全掃：優(yōu)于300MHz；窄掃：1～40MHz連續(xù)可調(diào)；點(diǎn)頻：1～300MHz連續(xù)可調(diào)。(5)輸出阻抗：75Ω。(6)穩(wěn)幅輸出平坦度：1～300MHz范圍內(nèi)，0dB衰減時(shí)優(yōu)于±0.25dB(7)掃頻線性：相鄰10MHz線性比優(yōu)于1(8)輸出衰減：粗衰減10dB×7步進(jìn)，電控，數(shù)字顯示；細(xì)衰減1dB×9步進(jìn)，電控，數(shù)字顯示。(9)標(biāo)記種類、幅度：菱形標(biāo)記：給出50MHz、10MHz、1MHz間隔三種菱形標(biāo)記；外頻率標(biāo)記：儀器外頻標(biāo)記輸入端輸入約6dBm的10～300MHz正弦波信號(hào)。6.BT-3D掃頻儀面板及功能示波顯示頻標(biāo)部分掃頻源掃頻控制掃頻源輸出【任務(wù)實(shí)施】（1）準(zhǔn)備儀器：小組討論，列出任務(wù)完成所用器材名稱、型號(hào)（2）完成填空題（3）讀數(shù)練習(xí)（4）測(cè)量電子元器件（5）測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的電路參數(shù)（6）任務(wù)評(píng)價(jià)（7）任務(wù)拓展任務(wù)2

特征頻率、增益、帶寬的測(cè)量【任務(wù)描述】

使用掃頻儀測(cè)量線性電路的特征頻率、增益及帶寬。【任務(wù)分析】

本任務(wù)需測(cè)量的參數(shù)均在線性電路幅頻特性曲線上獲得，正確的顯示幅頻特性曲線是關(guān)鍵。要知道饋線與探頭的結(jié)構(gòu)及基本用法，正確選用探頭。測(cè)量增益時(shí)，要進(jìn)行零分貝校正，按照特性測(cè)量原理及測(cè)量步驟進(jìn)行電路（網(wǎng)絡(luò)）的特征頻率的測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)和描繪頻率特性曲線。任務(wù)2

特征頻率、增益、帶寬的測(cè)量【知識(shí)鏈接】1.饋線與探頭2.零分貝校正3.特征頻率、帶寬的測(cè)量任務(wù)2

特征頻率、增益、帶寬的測(cè)量

1.饋線與探頭

2.零分貝校正所謂零分貝校正是指在掃頻儀的顯示屏上確定零分貝線。如果被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性曲線超過了這個(gè)零分貝線，則說明有增益，如果低于這個(gè)零分貝線則說明有衰減。

3.特征頻率、帶寬的測(cè)量（1）基本測(cè)量原理

帶通網(wǎng)絡(luò)的帶寬則是指當(dāng)曲線高度下降到峰值高度的–3dB時(shí)的兩個(gè)頻率點(diǎn)的頻率之差。測(cè)量時(shí)，只要找到曲線的這些特征頻率點(diǎn)，然后根據(jù)頻標(biāo)（或外頻標(biāo)）讀出其頻率即可。

3.特征頻率、帶寬的測(cè)量（2）測(cè)量步驟①根據(jù)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗和是否含有檢波器選用正確的饋線和探頭。②調(diào)節(jié)掃頻儀的掃頻信號(hào)的輸出幅度。③調(diào)節(jié)頻率度盤尋找曲線的峰值響應(yīng)部分或特征頻率附近，將曲線的峰值響應(yīng)部分或特征頻率附近的曲線段移動(dòng)到顯示屏的水平中間。

3.特征頻率、帶寬的測(cè)量（2）測(cè)量步驟④確定特征頻率點(diǎn)。調(diào)節(jié)曲線的峰值高度（通過Y軸增益旋鈕），使其與某一垂直標(biāo)尺格平齊

3.特征頻率、帶寬的測(cè)量（2）測(cè)量步驟⑤將頻標(biāo)選擇開關(guān)置于10/1MHz檔位或者50MHz檔位（10/1MHz檔位用于準(zhǔn)確讀數(shù)，50MHz檔位用于確定大致的頻率范圍），調(diào)節(jié)頻標(biāo)幅度旋鈕，使得頻標(biāo)幅度合適。

3.特征頻率、帶寬的測(cè)量（2）測(cè)量步驟⑥尋找“零頻標(biāo)”。找到“零頻標(biāo)”后，再逆時(shí)針調(diào)節(jié)頻率度盤，同時(shí)數(shù)曲線上的頻標(biāo)，直到曲線上的特征頻率處，即可將特征頻率讀出來。

3.特征頻率、帶寬的測(cè)量（2）測(cè)量步驟⑦對(duì)于帶寬的測(cè)量，由于它是兩個(gè)頻率點(diǎn)之差，所以無需尋找“零頻標(biāo)”，只需要將兩個(gè)–3dB的轉(zhuǎn)折頻率之間的頻率間隔讀出來就可以了。⑧由于掃頻儀的最小頻標(biāo)間隔是1MHz，所以只能大概讀出特征頻率，如果需