线性系统频率特性测量和网络分析 (2)课件.ppt
《线性系统频率特性测量和网络分析 (2)课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《线性系统频率特性测量和网络分析 (2)课件.ppt(25页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、线性系统频率特性测线性系统频率特性测量和网络分析量和网络分析第1页,此课件共25页哦10.1 线性系统频率特性测量线性系统频率特性测量(2 2)线性系统的频率特性)线性系统的频率特性)线性系统的频率特性)线性系统的频率特性线性网络线性网络H(j)正弦信号正弦信号稳态响应稳态响应H(j):频率响应或频率特性频率响应或频率特性幅度幅度|H(j)|:幅频特性幅频特性相位相位():相频特性相频特性(1 1)频域中的两个基本测量问题)频域中的两个基本测量问题)频域中的两个基本测量问题)频域中的两个基本测量问题信号的频谱分析:可由频谱分析仪完成信号的频谱分析:可由频谱分析仪完成线性系统频率特性的测量:可由
2、网络分析仪完成线性系统频率特性的测量:可由网络分析仪完成第2页,此课件共25页哦10.1.1 幅频特性测量幅频特性测量 为测量线性系统的频率特性,需要对被测电路输入激励为测量线性系统的频率特性,需要对被测电路输入激励为测量线性系统的频率特性,需要对被测电路输入激励为测量线性系统的频率特性,需要对被测电路输入激励源,此激励源的频率必须能在一定范围内调谐或选择,以获源,此激励源的频率必须能在一定范围内调谐或选择,以获源,此激励源的频率必须能在一定范围内调谐或选择,以获源,此激励源的频率必须能在一定范围内调谐或选择,以获得被测系统在某一频率范围内的特性。得被测系统在某一频率范围内的特性。得被测系统在
3、某一频率范围内的特性。得被测系统在某一频率范围内的特性。放大器的幅频特性曲线放大器的幅频特性曲线幅频特性测量的方法有:点频法、扫频法。幅频特性测量的方法有:点频法、扫频法。幅频特性测量的方法有:点频法、扫频法。幅频特性测量的方法有:点频法、扫频法。第3页,此课件共25页哦 每次只向被测线性系统输入某一频率的激励信号,测量每次只向被测线性系统输入某一频率的激励信号,测量每次只向被测线性系统输入某一频率的激励信号,测量每次只向被测线性系统输入某一频率的激励信号,测量过程中,依次改变激励源的频率,分别测出各频点处的参数,过程中,依次改变激励源的频率,分别测出各频点处的参数,过程中,依次改变激励源的频
4、率,分别测出各频点处的参数,过程中,依次改变激励源的频率,分别测出各频点处的参数,再将各点数据连成完整的曲线,从而得到频率特性测量结果。再将各点数据连成完整的曲线,从而得到频率特性测量结果。再将各点数据连成完整的曲线,从而得到频率特性测量结果。再将各点数据连成完整的曲线,从而得到频率特性测量结果。此方法是此方法是此方法是此方法是线性系统频率特性的经典测量法。线性系统频率特性的经典测量法。线性系统频率特性的经典测量法。线性系统频率特性的经典测量法。缺点:缺点:缺点:缺点:所得频率特性是所得频率特性是所得频率特性是所得频率特性是静态静态静态静态的,无法反映信号的连续变化;的,无法反映信号的连续变化
5、;的,无法反映信号的连续变化;的,无法反映信号的连续变化;测量频点的选择对测量结果有很大影响,特别对某些特性曲线的锐测量频点的选择对测量结果有很大影响,特别对某些特性曲线的锐测量频点的选择对测量结果有很大影响,特别对某些特性曲线的锐测量频点的选择对测量结果有很大影响,特别对某些特性曲线的锐变部分以及失常点,可能会因频点选择不当或不足而变部分以及失常点,可能会因频点选择不当或不足而变部分以及失常点,可能会因频点选择不当或不足而变部分以及失常点,可能会因频点选择不当或不足而漏掉漏掉漏掉漏掉这些测量这些测量这些测量这些测量结果。结果。结果。结果。点频测量法点频测量法f0K(f)f第4页,此课件共25
6、页哦扫频测量法扫频测量法扫频测量法扫频测量法 频频频频率率率率源源源源的的的的输输输输出出出出能能能能够够够够在在在在测测测测量量量量所所所所需需需需的的的的范范范范围围围围内内内内连连连连续续续续扫扫扫扫描描描描,因因因因此此此此可可可可以以以以连连连连续续续续测出各频率点上的频率特性,并立即显示特性曲线。测出各频率点上的频率特性,并立即显示特性曲线。测出各频率点上的频率特性,并立即显示特性曲线。测出各频率点上的频率特性,并立即显示特性曲线。优点:优点:优点:优点:扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号的的的的频频频频率率率率连连连连续续续续变变变变化化化化,扫扫扫扫频频频频测测测测量量量量所所所
7、所得得得得的的的的频频频频率率率率特特特特性性性性是是是是动态动态动态动态频率特性,也不会漏掉细节。频率特性,也不会漏掉细节。频率特性,也不会漏掉细节。频率特性,也不会漏掉细节。缺点:缺点:缺点:缺点:如如如如果果果果输输输输入入入入的的的的扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号频频频频率率率率变变变变化化化化速速速速度度度度快快快快于于于于系系系系统统统统输输输输出出出出响响响响应应应应时时时时间间间间,则则则则频频频频率率率率的的的的响响响响应应应应幅幅幅幅度度度度会会会会出出出出现现现现不不不不足足足足,扫扫扫扫频频频频测测测测量量量量所所所所得得得得幅幅幅幅度度度度会会会会小小小小于点频测量
8、的幅度;于点频测量的幅度;于点频测量的幅度;于点频测量的幅度;电电电电路路路路中中中中LCLC元元元元件件件件的的的的惰惰惰惰性性性性会会会会使使使使幅幅幅幅度度度度峰峰峰峰值值值值有有有有所所所所偏偏偏偏差差差差,因因因因此此此此会会会会产生频率偏离。产生频率偏离。产生频率偏离。产生频率偏离。第5页,此课件共25页哦两种幅频特性测量法的比较两种幅频特性测量法的比较uu扫扫扫扫频频频频法法法法测测测测量量量量所所所所得得得得的的的的动动动动态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线峰峰峰峰值值值值低低低低于于于于点点点点频频频频测测测测量量量量所所所所得得得得的的的的静静静静态态态态特特特特性性
9、性性曲曲曲曲线线线线。扫扫扫扫频频频频速速速速度度度度越越越越快快快快,下降越多;下降越多;下降越多;下降越多;uu动动动动态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线峰峰峰峰值值值值出出出出现现现现的的的的水水水水平平平平位位位位置置置置(频频频频率率率率)相相相相对对对对于于于于静静静静态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线有有有有所所所所偏偏偏偏离离离离,并并并并向向向向频频频频率率率率变变变变化化化化的的的的方方方方向向向向移移移移动动动动。扫扫扫扫频频频频速速速速度度度度越越越越快快快快,偏离越大;偏离越大;偏离越大;偏离越大;同一线性系统使用点频法和扫频同一线性系统使用点频法和扫频法
10、获得的幅频特性曲线法获得的幅频特性曲线 I为点频法;为点频法;II、III为扫频法,为扫频法,且且III的扫速较快。的扫速较快。第6页,此课件共25页哦uu当当当当静静静静态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线对对对对称称称称时时时时,随随随随着着着着扫扫扫扫频频频频速速速速度度度度加加加加快快快快,动动动动态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线明明明明显显显显出出出出现现现现不不不不对对对对称称称称,并并并并向向向向频频频频率率率率变变变变化化化化方方方方向向向向的的的的一一一一侧侧侧侧倾斜;倾斜;倾斜;倾斜;uu动动动动态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线较较较较平平平平缓缓缓缓,
11、其其其其3dB3dB带带带带宽大于静态特性曲线的宽大于静态特性曲线的宽大于静态特性曲线的宽大于静态特性曲线的3dB3dB带宽;带宽;带宽;带宽;同一线性系统使用点频法和扫频法同一线性系统使用点频法和扫频法获得的幅频特性曲线获得的幅频特性曲线 I为点频法;为点频法;II、III为扫频法,为扫频法,且且III的扫速较快。的扫速较快。小结:小结:小结:小结:测量系统动态特性时,必须用扫频法;测量系统动态特性时,必须用扫频法;测量系统动态特性时,必须用扫频法;测量系统动态特性时,必须用扫频法;测量系统静态特性时,必须选择极慢的扫频速度以得到近似的测量系统静态特性时,必须选择极慢的扫频速度以得到近似的测
12、量系统静态特性时,必须选择极慢的扫频速度以得到近似的测量系统静态特性时,必须选择极慢的扫频速度以得到近似的静态特性曲线,或采用点频法。静态特性曲线,或采用点频法。静态特性曲线,或采用点频法。静态特性曲线,或采用点频法。第7页,此课件共25页哦10.1.2 扫频测量与扫频源扫频测量与扫频源 能能能能产产产产生生生生扫扫扫扫频频频频输输输输出出出出信信信信号号号号的的的的频频频频率率率率源源源源称称称称为为为为扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号发发发发生生生生器器器器或或或或扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号源源源源,简简简简称称称称扫扫扫扫频频频频源源源源。它它它它既既既既可可可可作作作作为为为为独
13、独独独立立立立的的的的测测测测量量量量用用用用信信信信号号号号发发发发生生生生器器器器,又又又又可作为频率特性测量类仪器的前端。可作为频率特性测量类仪器的前端。可作为频率特性测量类仪器的前端。可作为频率特性测量类仪器的前端。典型的扫频源应具备下列三方面功能:典型的扫频源应具备下列三方面功能:典型的扫频源应具备下列三方面功能:典型的扫频源应具备下列三方面功能:产生扫频信号(通常是等幅正弦波);产生扫频信号(通常是等幅正弦波);产生扫频信号(通常是等幅正弦波);产生扫频信号(通常是等幅正弦波);产生同步输出的扫描信号,可以是三角波、正弦波或锯齿波等;产生同步输出的扫描信号,可以是三角波、正弦波或锯
14、齿波等;产生同步输出的扫描信号,可以是三角波、正弦波或锯齿波等;产生同步输出的扫描信号,可以是三角波、正弦波或锯齿波等;产生同步输出的频率标志,可以是等频率间隔的通用频标、产生同步输出的频率标志,可以是等频率间隔的通用频标、产生同步输出的频率标志,可以是等频率间隔的通用频标、产生同步输出的频率标志,可以是等频率间隔的通用频标、专用于某项测试的专用频标及活动频标。专用于某项测试的专用频标及活动频标。专用于某项测试的专用频标及活动频标。专用于某项测试的专用频标及活动频标。第8页,此课件共25页哦扫频信号源的组成扫频信号源的组成扫频信号源的组成扫频信号源的组成扫频振荡器:扫频振荡器:输出扫频信号,频
15、率范围输出扫频信号,频率范围f1f2;扫描信号发生器:扫描信号发生器:产生扫描锯齿波,控制输出频率线性变化;产生扫描锯齿波,控制输出频率线性变化;混频器:混频器:对扫描区间进行搬移;对扫描区间进行搬移;取样检波器:取样检波器:监测扫频输出信号的幅度;监测扫频输出信号的幅度;稳幅放大器:稳幅放大器:输出信号的自动稳幅控制(输出信号的自动稳幅控制(ALC)。)。第9页,此课件共25页哦在预定频带内有足够大的输出功率,且幅度稳定,以在预定频带内有足够大的输出功率,且幅度稳定,以在预定频带内有足够大的输出功率,且幅度稳定,以在预定频带内有足够大的输出功率,且幅度稳定,以获得最大的动态范围;获得最大的动
16、态范围;获得最大的动态范围;获得最大的动态范围;调频线性好,并有经过校正的频率标记,以便确定频调频线性好,并有经过校正的频率标记,以便确定频调频线性好,并有经过校正的频率标记,以便确定频调频线性好,并有经过校正的频率标记,以便确定频带宽度和点频输出;带宽度和点频输出;带宽度和点频输出;带宽度和点频输出;为使测量误差最小,扫频信号中的寄生振荡和谐波均为使测量误差最小,扫频信号中的寄生振荡和谐波均为使测量误差最小,扫频信号中的寄生振荡和谐波均为使测量误差最小,扫频信号中的寄生振荡和谐波均应很小;应很小;应很小;应很小;扫频源输出的中心频率稳定,并可以任意调节;扫频源输出的中心频率稳定,并可以任意调
17、节;扫频源输出的中心频率稳定,并可以任意调节;扫频源输出的中心频率稳定,并可以任意调节;频率偏移的范围越宽越好,并可以任意调节。频率偏移的范围越宽越好,并可以任意调节。频率偏移的范围越宽越好,并可以任意调节。频率偏移的范围越宽越好,并可以任意调节。对扫频源的一般技术要求对扫频源的一般技术要求对扫频源的一般技术要求对扫频源的一般技术要求第10页,此课件共25页哦扫频源的主要特性指标扫频源的主要特性指标扫频源的主要特性指标扫频源的主要特性指标f0:扫频输出中心频率;:扫频输出中心频率;f1:扫频起点;:扫频起点;f2:扫频终点:扫频终点k0:压控特性:压控特性f-V曲线的斜率曲线的斜率A1:寄生调
18、幅最大幅度:寄生调幅最大幅度A2:寄生调幅最小幅度:寄生调幅最小幅度有效扫频宽度:有效扫频宽度:有效扫频宽度:有效扫频宽度:扫频线性和振幅平稳性均符合要求的最大频率扫频线性和振幅平稳性均符合要求的最大频率扫频线性和振幅平稳性均符合要求的最大频率扫频线性和振幅平稳性均符合要求的最大频率覆盖范围,一般用相对值表示:覆盖范围,一般用相对值表示:覆盖范围,一般用相对值表示:覆盖范围,一般用相对值表示:扫频线性:扫频线性:扫频线性:扫频线性:扫频振荡器的压控特性曲线的非线性(线性)程度,扫频振荡器的压控特性曲线的非线性(线性)程度,扫频振荡器的压控特性曲线的非线性(线性)程度,扫频振荡器的压控特性曲线的
19、非线性(线性)程度,可用线性系数表示。可用线性系数表示。可用线性系数表示。可用线性系数表示。输出振幅平稳性:输出振幅平稳性:输出振幅平稳性:输出振幅平稳性:通常用扫频信号的寄生调幅表示。通常用扫频信号的寄生调幅表示。通常用扫频信号的寄生调幅表示。通常用扫频信号的寄生调幅表示。越大越好越大越好越大越好越大越好越接近越接近越接近越接近于于于于1 1越好越好越好越好越小越好越小越好越小越好越小越好第11页,此课件共25页哦获得扫频信号的方法获得扫频信号的方法获得扫频信号的方法获得扫频信号的方法变容二极管电调扫频变容二极管电调扫频变容二极管电调扫频变容二极管电调扫频变容二极管的变容二极管的变容二极管的
20、变容二极管的PNPNPNPN结电容随外加偏置电压变化而变化。在结电容随外加偏置电压变化而变化。在结电容随外加偏置电压变化而变化。在结电容随外加偏置电压变化而变化。在振荡电路中,通过改变振荡电路中,通过改变振荡电路中,通过改变振荡电路中,通过改变PNPNPNPN结偏置电压,进而改变其电容,最结偏置电压,进而改变其电容,最结偏置电压,进而改变其电容,最结偏置电压,进而改变其电容,最终改变振荡频率。终改变振荡频率。终改变振荡频率。终改变振荡频率。此法常见于射频至微波段。此法常见于射频至微波段。此法常见于射频至微波段。此法常见于射频至微波段。优点:实现简单、输出功率适中、扫频速度较快;优点:实现简单、
21、输出功率适中、扫频速度较快;优点:实现简单、输出功率适中、扫频速度较快;优点:实现简单、输出功率适中、扫频速度较快;缺点:扫频宽度小,在宽带扫频时线性差,需额外进行缺点:扫频宽度小,在宽带扫频时线性差,需额外进行缺点:扫频宽度小,在宽带扫频时线性差,需额外进行缺点:扫频宽度小,在宽带扫频时线性差,需额外进行扫频线性补偿。扫频线性补偿。扫频线性补偿。扫频线性补偿。第12页,此课件共25页哦YIGYIG(钇铁石榴石钇铁石榴石钇铁石榴石钇铁石榴石)电调扫频电调扫频电调扫频电调扫频YIGYIGYIGYIG具有铁磁谐振特性。在直流磁场作用下,产生谐振。具有铁磁谐振特性。在直流磁场作用下,产生谐振。具有铁
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 线性系统频率特性测量和网络分析 2课件 线性 系统 频率特性 测量 网络分析 课件
限制150内