第3章模拟测量方法讲课件.ppt

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1、第3章模拟测量方法讲第1页，此课件共64页哦3.1 3.1 电压测量概述电压测量概述1 电压测量的意义电压测量的意义 1)1)电压测量是电量测量的基础；电压测量是电量测量的基础；2)2)非电测量中，物理量转换为电压信号，再进非电测量中，物理量转换为电压信号，再进行测量行测量 第2页，此课件共64页哦3.1 3.1 电压测量概述电压测量概述2 电压测量的特点电压测量的特点 a.a.应有足够宽的频率范围应有足够宽的频率范围 直流直流（零频）到数百兆赫（零频）到数百兆赫 b.b.应有足够宽的电压测量范围应有足够宽的电压测量范围 微弱信号：心电医学信号、地震波信号微弱信号：心电医学信号、地震波信号纳伏

2、级纳伏级，超高压信号：电力系统中，超高压信号：电力系统中，数百千伏数百千伏第3页，此课件共64页哦c.应有足够高的测量准确度应有足够高的测量准确度 电压测量仪器的准确度可用三种方式表示电压测量仪器的准确度可用三种方式表示 1).1).满度值的百分数满度值的百分数，用于具有线性刻度的，用于具有线性刻度的模拟电压表中模拟电压表中 2).2).读数值的百分数读数值的百分数，用于，用于具有对数刻度的具有对数刻度的电压表电压表 3).3).两者之和，两者之和，用用在线性刻度电压表中的一在线性刻度电压表中的一种种比较严格的准确度表征比较严格的准确度表征 3.1 3.1 电压测量概述电压测量概述第4页，此课

3、件共64页哦d.应有足够高的输入阻抗应有足够高的输入阻抗 电压表的输入阻抗是被测电路的额外负载，电压表的输入阻抗是被测电路的额外负载，为减小测量仪表在接入时对被测电路的分为减小测量仪表在接入时对被测电路的分压影响，希望仪器具有较高输入阻抗压影响，希望仪器具有较高输入阻抗e.应有足够高的抗干扰能力应有足够高的抗干扰能力 工业现场测试中，有较大的干扰工业现场测试中，有较大的干扰第5页，此课件共64页哦e.能够测量各种波形的电压。能够测量各种波形的电压。第6页，此课件共64页哦3.1 3.1 电压测量概述电压测量概述3 电压测量的方法和分类电压测量的方法和分类电压测量方法的分类电压测量方法的分类按对

4、象：直流电压测量；交流电压测量按对象：直流电压测量；交流电压测量按技术：模拟测量；数字测量按技术：模拟测量；数字测量电压测量仪器的分类电压测量仪器的分类模拟式电压表；数字式电压表模拟式电压表；数字式电压表第7页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量1 表征交流电压的基本参量表征交流电压的基本参量峰值、平均值、有效值、波峰系数和波形系数峰值、平均值、有效值、波峰系数和波形系数。(1)(1)峰值峰值以零电平为参考的最大电压以零电平为参考的最大电压幅值（用幅值（用U Up p表示）。表示）。注：以直流分量为参考的最大注：以直流分量为参考的最大电压幅值则称为振幅（通常用电压幅值

5、则称为振幅（通常用U Um m表示）。表示）。第8页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量(2)(2)平均值（均值）平均值（均值）数学上定义为：数学上定义为：相当于交流电压相当于交流电压u(t)的的直流分量直流分量。（与信号的强度有关）。（与信号的强度有关）交流电压测量中，平均值通常指经过全波或半波整流后的交流电压测量中，平均值通常指经过全波或半波整流后的波形（一般若无特指，均为全波整流）：波形（一般若无特指，均为全波整流）：对理想的正弦交流电压对理想的正弦交流电压u(t)=Upsin(t)，若，若=2/T 第9页，此课件共64页哦定义：定义：表达式：表达式：3.2 3

6、.2 交流电压的测量交流电压的测量(3)(3)有效值有效值意义：有效值在数学上即为意义：有效值在数学上即为均方根值均方根值。有效值反映了交流电压。有效值反映了交流电压的功率，是表征交流电压的重要参量。的功率，是表征交流电压的重要参量。对理想的正弦交流电压对理想的正弦交流电压u(t)=Upsin(t)u(t)=Upsin(t)，若，若=2/T=2/T第10页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量(4)(4)波峰系数和波形系数波峰系数和波形系数波峰系数定义：峰值与有效值的比值，用波峰系数定义：峰值与有效值的比值，用KP表示，表示，波形系数定义：有效值与平均值的比值，用波形系

7、数定义：有效值与平均值的比值，用KF 表示，表示，第11页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量对理想的正弦交流电压对理想的正弦交流电压u(t)=Upsin(t)，若，若=2/T第12页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量常见波形的波峰因数和波形因数可查表得到：常见波形的波峰因数和波形因数可查表得到：如如正弦波：正弦波：Kp=1.41，KF=1.11；方波：方波：Kp=1，KF=1；三角波：三角波：Kp=1.73，KF=1.15；锯齿波：锯齿波：Kp=1.73，KF=1.15；脉冲波：脉冲波：Kp=，KF=，为脉冲宽度，为脉冲宽度，T为周期为周

8、期 白噪声：白噪声：Kp=3（较大），（较大），KF=1.25。第13页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量2.2.交流电压的测量方法交流电压的测量方法 模拟电压表模拟电压表:(最主要的测量方法、仪器）最主要的测量方法、仪器）检波器：检波器：实现交流电压测量（实现交流电压测量（AC-DC变变换）的核心部件。换）的核心部件。放大器：放大器：为了测量小信号电压，也是电为了测量小信号电压，也是电压表中不可缺少的部件。压表中不可缺少的部件。第14页，此课件共64页哦组成方案有两种类型：组成方案有两种类型：一种是先检波后放大，称为检波一种是先检波后放大，称为检波-放大式；放大式

9、；一种是先放大后检波，称为放大一种是先放大后检波，称为放大-检波式。检波式。目的：为了获得两个重要指标：带宽和灵敏度目的：为了获得两个重要指标：带宽和灵敏度(分辨力分辨力)第15页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量检波器检波器 决定电压表的频率范围、输入阻抗和分辨力。决定电压表的频率范围、输入阻抗和分辨力。峰值电压表峰值电压表常用这种类型。常用这种类型。检波检波-放大式电压表放大式电压表a.a.组成框图组成框图;b.;b.提高灵敏度提高灵敏度第16页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量放大放大-检波式电压表检波式电压表先放大再检波，因此灵敏

10、度很高。先放大再检波，因此灵敏度很高。均值电压表均值电压表常用这种方式。常用这种方式。放大器放大器宽带交流放大器决定了电压表的频率范围。一般上限为宽带交流放大器决定了电压表的频率范围。一般上限为10MHz10MHz。常称为。常称为“宽频毫伏表宽频毫伏表”或或“视频毫伏表视频毫伏表”。灵敏度受仍受宽带交流放大器内部噪声限制。灵敏度受仍受宽带交流放大器内部噪声限制。第17页，此课件共64页哦有效值电压表有效值电压表：热电转换法；：热电转换法；公式法公式法外差式电压表外差式电压表原理：原理：外差式接收原理。外差式接收原理。是解决灵敏度和频率范围的一种方法。是解决灵敏度和频率范围的一种方法。3.2 3

11、.2 交流电压的测量交流电压的测量第18页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量特点特点:由于外差测量法的中频是固定不变的，中频放大器有良好的由于外差测量法的中频是固定不变的，中频放大器有良好的选择特性，这样就解决了放大器的增益与带宽的矛盾。且可以削选择特性，这样就解决了放大器的增益与带宽的矛盾。且可以削弱噪声的影响。弱噪声的影响。应用应用 小信号电压的测量以及从噪声中测量有用信号。小信号电压的测量以及从噪声中测量有用信号。放大器谐波失真的测量、滤波器衰耗特性测量及通信传输系放大器谐波失真的测量、滤波器衰耗特性测量及通信传输系统中。统中。第19页，此课件共64页哦1)1

12、)平均值检波原理平均值检波原理 a.a.由二极管桥式整流（全波整流和半波整流）电路完成。由二极管桥式整流（全波整流和半波整流）电路完成。如图，整流电路输出直流电流如图，整流电路输出直流电流I I0 0，其平均值与被测输入，其平均值与被测输入电压电压u(t)u(t)的平均值成正比（与的平均值成正比（与u(t)u(t)的波形无关）。的波形无关）。（电容（电容C C用于滤除整流后的交流成分，避免指针摆动）用于滤除整流后的交流成分，避免指针摆动）3.3.平均值电压的测量平均值电压的测量3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量第20页，此课件共64页哦第21页，此课件共64页哦2)2)电压表工作原理

13、电压表工作原理均值响应，即：均值响应，即：u(t)放大放大均值检波均值检波驱动表头驱动表头3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量第22页，此课件共64页哦第23页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量3)刻度特性刻度特性n表头刻度按（纯）表头刻度按（纯）正弦波有效值刻度正弦波有效值刻度。因此：。因此：n当输入当输入u(t)为正弦波时，读数为正弦波时，读数即为即为u(t)的有效值的有效值U（而不是该纯正弦波的均值）。（而不是该纯正弦波的均值）。n对于非正弦波的任意波形，读数对于非正弦波的任意波形，读数没有直接意义（既没有直接意义（既不等于其均值也不等于其有效值不等于

14、其均值也不等于其有效值U）。但可由读数）。但可由读数换算出均值和有效值。换算出均值和有效值。第24页，此课件共64页哦由读数由读数换算出均值和有效值的换算步骤如下：换算出均值和有效值的换算步骤如下：第一步，把读数第一步，把读数想象为有效值等于想象为有效值等于的纯正弦波输的纯正弦波输入时的读数，即入时的读数，即第二步，由第二步，由 计算该纯正弦波均值计算该纯正弦波均值第三步，假设均值等于第三步，假设均值等于 的被测波形（任意波）的被测波形（任意波）输输入入，即，即 注：注：“对于均值电压表，（任意波形的）均值相等，对于均值电压表，（任意波形的）均值相等，则读数相等则读数相等”。第四步，由第四步，

15、由 ，再根据该波形的波形系数，再根据该波形的波形系数（查表可得），其有效值（查表可得），其有效值3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量第25页，此课件共64页哦上述过程可统一推导如下：上述过程可统一推导如下：上式表明，对任意波形，欲从均值电压表读数上式表明，对任意波形，欲从均值电压表读数得到有效值，需将得到有效值，需将乘以因子乘以因子k k。（若式中的任意波为。（若式中的任意波为正弦波，则正弦波，则k=1k=1，读数，读数即为正弦波的有效值）。即为正弦波的有效值）。3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量第26页，此课件共64页哦综上所述，对于任意波形而言，均值电压表的读数综上所述，

16、对于任意波形而言，均值电压表的读数没有直接意义，由读数没有直接意义，由读数到均值和有效值需进行换算，到均值和有效值需进行换算，换算关系归纳如下：换算关系归纳如下：式中，式中，为均值电压表读数，为均值电压表读数，K KF F为波形系数。为波形系数。波形误差。若将读数波形误差。若将读数直接作为有效值，产生的误差直接作为有效值，产生的误差3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量第27页，此课件共64页哦例：用平均值表（全波式）分别测量方波及三角波例：用平均值表（全波式）分别测量方波及三角波电压，电压表均指在电压，电压表均指在10V10V位置，问被测电压的有效值分位置，问被测电压的有效值分别是多少

17、？别是多少？对于方波对于方波，先将示值（，先将示值（10V10V）折算成正弦波的平均值）折算成正弦波的平均值再用波形系数换算成有效值。再用波形系数换算成有效值。对于三角波对于三角波，因示值与方波相同，表明它的平均值，因示值与方波相同，表明它的平均值也是也是9V,9V,有效值有效值3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量第28页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量误差分析误差分析第29页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量1）有效值检波原理）有效值检波原理利用二极管平方律伏安特性检波利用二极管平方律伏安特性检波 根据根据 为得到有效值为得到

18、有效值,首先需对首先需对u(t)u(t)平方平方小信号时二极管正向伏安特性曲线可近似为平方关系。小信号时二极管正向伏安特性曲线可近似为平方关系。缺点：精度低且动态范围小。缺点：精度低且动态范围小。因此，实际应用中，采用因此，实际应用中，采用分段逼近平方律分段逼近平方律的二极管伏安特性曲的二极管伏安特性曲线图的电路。线图的电路。5 有效值电压的测量有效值电压的测量第30页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量2）利用模拟运算的集成电路检波）利用模拟运算的集成电路检波 原理图原理图通过多级运算器级连实现通过多级运算器级连实现模拟乘法器（平方）模拟乘法器（平方）积分积分开方开

19、方比例运比例运算。算。单片集成单片集成TRMS/DC电路，如电路，如AD536AK等。等。第31页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量3）利用热电偶有效值检波）利用热电偶有效值检波热电效应：两种不同导体的两端相互连接在一起，热电效应：两种不同导体的两端相互连接在一起，组成一个闭合回路，当两节点处温度不同时，回路组成一个闭合回路，当两节点处温度不同时，回路中将产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热中将产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热电效应，所产生的电动势称为电效应，所产生的电动势称为热电动势热电动势。热电效应原理图热电效应原理图当热端当热端T和冷端和冷端T0存

20、在温差时（即存在温差时（即TT0），则存在），则存在热电动势，且热电动势，且热电动势的大小与温差热电动势的大小与温差T=T-T0成正成正比比。第32页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量l热电偶：热电偶：将两种不同金属进行特别封装并标定后，称为一将两种不同金属进行特别封装并标定后，称为一对热电偶（简称热偶）。对热电偶（简称热偶）。l热电偶温度测量原理：热电偶温度测量原理：若冷端温度为恒定的参考温度，则通过热电动势若冷端温度为恒定的参考温度，则通过热电动势就可得到热端（被测温度点）的温度。就可得到热端（被测温度点）的温度。l热电偶有效值检波原理：热电偶有效值检波原理：若

21、通过被测交流电压对热电偶的热端进行加热，则若通过被测交流电压对热电偶的热端进行加热，则热电动势将反映该交流电压的有效值，从而实现了热电动势将反映该交流电压的有效值，从而实现了有效值检波。如下图。有效值检波。如下图。第33页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量热电偶有效值检波原理图热电偶有效值检波原理图图中，直流电流图中，直流电流I与被测电压与被测电压u(t)的有效值的有效值U的关系：的关系：电流电流I 热电动势热电动势热端与冷端的温差，而热端温度热端与冷端的温差，而热端温度u(t)功功率率u(t)的有效值的有效值U的平方，故的平方，故第34页，此课件共64页哦第35页

22、，此课件共64页哦第36页，此课件共64页哦第37页，此课件共64页哦第38页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量1）峰值检波原理：）峰值检波原理：4.峰值电压的测量峰值电压的测量第39页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量热电偶有效值检波原理图热电偶有效值检波原理图图中，直流电流图中，直流电流I与被测电压与被测电压u(t)的有效值的有效值U的关系：的关系：电流电流I 热电动势热电动势热端与冷端的温差，而热端温度热端与冷端的温差，而热端温度u(t)功功率率u(t)的有效值的有效值U的平方，故的平方，故第40页，此课件共64页哦3.2 3.2

23、交流电压的测量交流电压的测量表头刻度线性化处理：采用两对相同的热电偶，分别称为表头刻度线性化处理：采用两对相同的热电偶，分别称为测量热电偶和平衡热电偶测量热电偶和平衡热电偶，如下图。，如下图。第41页，此课件共64页哦上图中，通过平衡热偶形成一个电压负反馈系统。上图中，通过平衡热偶形成一个电压负反馈系统。测量热偶的热电动势测量热偶的热电动势ExU2，令，令Ex=k1 U2；平衡热偶的热电动势平衡热偶的热电动势EfU02，及，及Ef=k2 U02；假如两对热偶具有相同特性，即假如两对热偶具有相同特性，即k1=k2=k，=则差分放大器输入电压则差分放大器输入电压Ui=Ex-Ef=k(U2-U02)

24、，若放大器增益足够大，则有若放大器增益足够大，则有Ui=0，=U0=U（即输出电压等于（即输出电压等于u(t)有效值）有效值）3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量第42页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量l有效值电压表的特点：有效值电压表的特点：优点：理论上不存在波形误差，因此也称真有效值电压表（读数与波形无关）。优点：理论上不存在波形误差，因此也称真有效值电压表（读数与波形无关）。比如，对非正弦波，可视为由基波和各次谐波构成，比如，对非正弦波，可视为由基波和各次谐波构成，若其有效值分别为若其有效值分别为U1、U2、U3、，则读数，则读数不足：下面两种情况使

25、读数偏小：不足：下面两种情况使读数偏小：对于波峰系数较大的交流电压波形，由于电路饱和使电压表可能出现对于波峰系数较大的交流电压波形，由于电路饱和使电压表可能出现“削波削波”；高于电压表高于电压表有效带宽有效带宽的波形分量将被抑制。它们都将损失有效值分量。的波形分量将被抑制。它们都将损失有效值分量。缺点：受环境温度影响较大，结构复杂，价格较贵。缺点：受环境温度影响较大，结构复杂，价格较贵。实际应用：常采用峰值或均值电压表测有效值。实际应用：常采用峰值或均值电压表测有效值。第43页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量1）峰值检波原理：）峰值检波原理：4.峰值电压的测量峰值

26、电压的测量第44页，此课件共64页哦当当V1V。时：。时：信号由（信号由（+）端加入，）端加入，OPA的输出的输出Va为正电压，二级为正电压，二级管管D导通，于是输出电流经导通，于是输出电流经D对电容对电容C充电一直充至与充电一直充至与Vi相等之电压。相等之电压。（当（当D导电时此电路作用如同导电时此电路作用如同电压跟随器）电压跟随器）当当V1V。时：。时：OPA的输出的输出Va为逆向偏压，相当于开路，于是电容为逆向偏压，相当于开路，于是电容C既不充电也不放电，维持于输入之最大值电压既不充电也不放电，维持于输入之最大值电压右图为输出与输入的充放电情形，其中输出波形右图为输出与输入的充放电情形，

27、其中输出波形V。，一直保持在输入波形。，一直保持在输入波形Vi的最大峰值。的最大峰值。第45页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量2）峰值电压表工作原理：）峰值电压表工作原理：峰值响应，即：峰值响应，即：u(t)峰值检波峰值检波放大放大驱动表头驱动表头3）刻度特性：）刻度特性：表头刻度按（纯）表头刻度按（纯）正弦波有效值刻度正弦波有效值刻度。因此：。因此：当输入当输入u(t)为正弦波时，为正弦波时，读数读数即为即为u(t)的有效值的有效值U U（而不是该（而不是该纯正弦波的峰值纯正弦波的峰值U Up p）。）。对于非正弦波的任意波形，读数对于非正弦波的任意波形，读数没

28、有直接意义（既不等于没有直接意义（既不等于其峰值其峰值U Up p也不等于其有效值也不等于其有效值U U）。但可由读数）。但可由读数换算出峰值和换算出峰值和有效值。有效值。4.峰值电压的测量峰值电压的测量第46页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量由读数由读数换算出峰值和有效值的换算步骤如下：换算出峰值和有效值的换算步骤如下：第一步，把读数第一步，把读数想象为有效值等于想象为有效值等于的纯正弦波输的纯正弦波输入时的读数，即入时的读数，即第二步，将第二步，将U转换为该纯正弦波的峰值转换为该纯正弦波的峰值第三步，假设峰值等于第三步，假设峰值等于Up的被测波形（任意波）输的

29、被测波形（任意波）输入入，即，即注：注：“对于峰值电压表，（任意波形的）峰值相等，对于峰值电压表，（任意波形的）峰值相等，则读数相等则读数相等”。第四步，由第四步，由 ，再根据该波形的波峰系数（查，再根据该波形的波峰系数（查表可得），其有效值表可得），其有效值第47页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量上述过程可统一推导如下：上述过程可统一推导如下：该式表明：该式表明：对任意波形，欲从读数对任意波形，欲从读数得到有效值，得到有效值，需将需将乘以因子乘以因子k k。（若式中的任意波为正弦波，则。（若式中的任意波为正弦波，则k=1k=1，读数，读数即为正弦波的有效值）。即

30、为正弦波的有效值）。第48页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量综上所述，对于任意波形而言，峰值电压表的读综上所述，对于任意波形而言，峰值电压表的读数数没有直接意义，由读数没有直接意义，由读数到峰值和有效值需到峰值和有效值需进行换算，换算关系归纳如下：进行换算，换算关系归纳如下：第49页，此课件共64页哦3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量 式中，式中，为峰值电压表读数，为峰值电压表读数，Kp为波峰系数。为波峰系数。波形误差。若将读数波形误差。若将读数直接作为有效值，产生的直接作为有效值，产生的误差。误差。第50页，此课件共64页哦例例:用峰值表分别测量方波及

31、三角波电压，电压用峰值表分别测量方波及三角波电压，电压表均指在表均指在5V位置，问被测电压有效值是多少？位置，问被测电压有效值是多少？对于方波对于方波，3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量对于三角波对于三角波，第51页，此课件共64页哦6.脉冲电压的测量脉冲电压的测量3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量脉冲电压表的原理脉冲电压表的原理电容器电容器C C充电时充电时放电时放电时电路平衡时电路平衡时Q1=Q2Q1=Q2第52页，此课件共64页哦理论误差理论误差代入代入UpUp后得后得3.2 3.2 交流电压的测量交流电压的测量第53页，此课件共64页哦定义：电子测量中，习惯上把信号

32、电压以外的电压统称定义：电子测量中，习惯上把信号电压以外的电压统称 为噪声。为噪声。产生：电子电路中，各种元器件内部带电质点运动的不产生：电子电路中，各种元器件内部带电质点运动的不 规则造成的现象。规则造成的现象。分类：分类：热噪声热噪声：材料一定温度下，内部微粒不规则的热运动产生：材料一定温度下，内部微粒不规则的热运动产生 散粒噪声散粒噪声：电荷运动的不连续产生的晶体管噪声：电荷运动的不连续产生的晶体管噪声 白噪声白噪声：各频率能量分布均匀的光称为白光：各频率能量分布均匀的光称为白光性质：随机信号、波形非周期、变化无规律性质：随机信号、波形非周期、变化无规律3.3 3.3 噪声电压的测量噪声

33、电压的测量1 噪声的基本特性噪声的基本特性第54页，此课件共64页哦采用平均值表测量。采用平均值表测量。波形系数波形系数有效值有效值注意问题注意问题：选用表频率范围尽量宽选用表频率范围尽量宽 利用量程开关，克服利用量程开关，克服“削波削波”现现象象2 噪声电压的测量噪声电压的测量3.3 3.3 噪声电压的测量噪声电压的测量第55页，此课件共64页哦3 器件噪声的测量器件噪声的测量3.3 3.3 噪声电压的测量噪声电压的测量第56页，此课件共64页哦3.3 3.3 噪声电压的测量噪声电压的测量正弦信号法正弦信号法噪声发生器法噪声发生器法第57页，此课件共64页哦3.3 3.3 噪声电压的测量噪声

34、电压的测量噪声带宽的测量噪声带宽的测量正弦信号法正弦信号法第58页，此课件共64页哦3.3 3.3 噪声电压的测量噪声电压的测量噪声发生器法噪声发生器法信噪比的测试信噪比的测试第59页，此课件共64页哦1.1.分贝的数学定义：分贝的数学定义：声学中，分贝是表示音量强弱的一个单位。声学中，分贝是表示音量强弱的一个单位。通信系统中，也常用分贝表示电平或功率。通信系统中，也常用分贝表示电平或功率。当用分贝表示功率时，定义为：当用分贝表示功率时，定义为：当用分贝表示电压时，当用分贝表示电压时，由功率与电压的关系：由功率与电压的关系：和和当当R R1 1=R=R2 2时，有时，有3.4 3.4 分贝的测

35、量分贝的测量第60页，此课件共64页哦功率电平：功率电平：分贝是一个用对数表示的相对量值（记作分贝是一个用对数表示的相对量值（记作dB），如果相对），如果相对于一个确定的参考基准量，此时的分贝值则表示了一个绝对电于一个确定的参考基准量，此时的分贝值则表示了一个绝对电平。平。若若P2=P0（基准量），并取（基准量），并取P0=1mW；P1=被测功率，用被测功率，用Px表示，其分贝值用表示，其分贝值用dBm表示（下标表示（下标m指示指示以以mW为单位表示被测功率绝对值）。为单位表示被测功率绝对值）。则则功率电平功率电平：故：当故：当Px=P0=1mW为为0dBm，若若Px1mW，分贝值为正，分贝值

36、为正，若若Px1mW，分贝值为负。，分贝值为负。3.4 3.4 分贝的测量分贝的测量第61页，此课件共64页哦电压电平：电压电平：以以600600电阻上吸收电阻上吸收P P0 0=1mW=1mW的基准功率时电压的有效的基准功率时电压的有效值为参考基准量值为参考基准量U U0 0。由于由于因此，取基准量因此，取基准量U U0 0=0.775V=0.775V，对于任意被测电压对于任意被测电压U Ux x，其电压电平定义为，其电压电平定义为其分贝值用其分贝值用dBdB或或dBdBV V表示（下标表示（下标V V指示以指示以V V为单位表示被为单位表示被测电压绝对值）。测电压绝对值）。和和 之间可换算或查之间可换算或查表。表。3.4 3.4 分贝的测量分贝的测量第62页，此课件共64页哦分贝刻度分贝刻度3.4 3.4 分贝的测量分贝的测量第63页，此课件共64页哦例：已知例：已知 ，求对应的，求对应的Ux是多少是多少例：用例：用30V电压刻度时，已知示值为电压刻度时，已知示值为27.5V，求对应分贝值，求对应分贝值例：当用例：当用300mV量程测量时，已知表针指在量程测量时，已知表针指在-10dB，求分贝值，求分贝值3.4 3.4 分贝的测量分贝的测量第64页，此课件共64页哦