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文檔簡介

1、第六章 頻率特性測試儀及其應(yīng)用早期頻率特性的測量用逐點測繪的方法來實現(xiàn)。在整個測量過程中,應(yīng)保持輸入到被測網(wǎng)絡(luò)信號的幅度不變,記錄不同頻率下相應(yīng)輸出的電壓,根據(jù)所得到的數(shù)據(jù),就可以在坐標(biāo)紙上描繪出該網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲線。顯然,這種方法不僅操作繁鎖、費時,而且有可能因測量頻率間隔不夠密而漏掉被測曲線上的某些細節(jié),使得到的曲線不夠精確。掃頻測量法是將等幅掃頻信號加至被測電路輸入端,然后用示波器來顯示信號通過被測電路后振幅的變化。由于掃頻信號的頻率是連續(xù)變化的,在示波器屏幕上可直接顯示出被測電路的幅頻特性。圖6-1 掃頻法測量電路的幅頻特性掃頻測量法的儀器連接如圖6-1所示。掃描電壓發(fā)生器一方面為示波

2、器X軸提供掃描信號,一方面又用來控制等幅振蕩的頻率,使其產(chǎn)生按掃描規(guī)律頻率從低到高周期性重復(fù)變化的掃頻信號輸出。掃頻信號加至被測電路,其輸出電壓由峰值檢波器檢波,以反映輸出電壓隨頻率變化的規(guī)律。掃頻法利用掃描電壓連續(xù)自動地改變頻率,利用示波器直觀地顯示幅度隨頻率的變化,與點頻測量法相比較,由于掃頻信號頻率是連續(xù)變化的,不存在測試頻率的間斷點,因此不會漏掉突變點,且能夠觀察到電路存在的各種沖激變化,如脈沖干擾等。調(diào)試電路過程中,可以一邊調(diào)整電路元件,一邊觀察顯示的曲線,隨時判明元件變化對幅頻特性產(chǎn)生的影響,迅速查找電路存在的故障。掃頻儀又稱頻率特性圖示儀,這是將掃頻信號源及示波器的X-Y顯示功能

3、結(jié)合為一體,并增加了某些附屬電路而構(gòu)成的一種通用電子儀器,用于測量網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性。一、掃頻儀的基本工作原理掃頻儀的原理方框圖如圖6-2所示。掃描電壓發(fā)生器產(chǎn)生的掃描電壓既加至X軸,又加至掃頻信號發(fā)生器,使掃頻信號的頻率變化規(guī)律與掃描電壓一致,從而使得每個掃描點與掃頻信號輸出的頻率有一一對應(yīng)的確定關(guān)系。掃描信號的波形可以是鋸齒波,也可以是正弦波,因為光點的水平偏移與加至X軸的電壓成正比,即光點的偏移位置與X軸上所加電壓有確定的對應(yīng)關(guān)系,而掃描電壓與掃頻信號的輸出瞬時頻率又有一一對應(yīng)關(guān)系,故X軸相應(yīng)地成為頻率坐標(biāo)軸。 (a) 方框圖 (b)波形圖圖6-2 掃頻儀的原理方框圖掃頻信號加至被測電路,檢

4、波探頭對被測電路的輸出信號進行峰值檢波,并將檢波所得信號送往示波器Y軸電路,該信號的幅度變化正好反映了被測電路的幅頻特性,因而在屏幕上能直接觀察到被測電路的幅頻特性曲線。為了標(biāo)出X軸所代表的頻率值,需另加頻標(biāo)信號。該信號是由作為頻率標(biāo)記的晶振信號與掃頻信號混頻而得到的。下面以產(chǎn)品BT3型掃頻儀為例對各部分加以說明。(一)對掃頻信號源的要求掃頻信號發(fā)生器是掃頻儀的心臟。實際上它就是頻率可控的正弦振蕩器,其工作大原理和調(diào)頻振蕩器相似,但掃頻振蕩器的掃頻寬度遠大于調(diào)頻振蕩器的頻偏,前者中心頻率變動范圍也比后者大得多。掃頻振蕩器除具有一般正弦振蕩器所具有的工作特性外,還需滿足如下要求:1中心頻率范圍寬

5、,且可連續(xù)調(diào)節(jié)。中心頻率是指掃頻信號從低頻到高頻之間中心位置的頻率。不同測試對象對中心頻率有不同頻段要求,如高頻段、中頻段和音頻段等。2掃頻寬度(常叫頻偏)要寬,并可任意調(diào)節(jié)。頻偏是指調(diào)頻波中的瞬時頻率和中心頻率之間的差值。顯然,頻偏應(yīng)能覆蓋被測電路的通頻帶,以便測繪該電路完整的頻率特性曲線。如測試電視接收的圖象中頻通道,要求頻偏達±5MHz,測試伴音中頻通道時,頻偏只需0.5MHz。3寄生調(diào)幅要小。理想的調(diào)頻波應(yīng)是等幅波。只有在掃頻信號幅度保持恒定不變的情況下,被測電路輸出信號的包絡(luò)才能表征該電路的幅頻特性曲線,否則會導(dǎo)致錯誤結(jié)果。4良好的掃頻線性度。當(dāng)掃頻信號的頻率和調(diào)制信號間成

6、直線關(guān)系時,示波管的水平軸則變成線性的頻率軸,這時幅頻特性曲線上的頻率標(biāo)尺將均勻分布,便于觀察,否則導(dǎo)致曲線畸變。(二)BT-3型頻率特性圖示儀的主要技術(shù)指標(biāo):1中心頻率(指掃描基線為100mm,在最大頻偏時,對準(zhǔn)熒光屏中心刻度線的頻率):在1MHz300MHz內(nèi)可以連續(xù)調(diào)節(jié),分三個波段實現(xiàn)。2有效掃頻寬度:±0.5MHz±7.5MHz可連續(xù)調(diào)節(jié)。3寄生調(diào)幅系數(shù):±7.5%。4掃頻線性度:在頻偏±7.5MHz時,應(yīng)20%。5輸出掃頻信號電壓:0.1V(應(yīng)接75匹配負載,輸出衰減置于0dB)。6輸出電壓調(diào)節(jié)方式:步進衰減(粗):0/10/20/30/40/

7、50/60dB;步進衰減(細):0/2/3/4/6/8/10dB。7檢波探測器的輸入電容:5pF(最大允許直流電壓300V)。(三)磁調(diào)制所謂磁調(diào)制,就是用磁芯線圈作為振蕩器的回路電感,利用加在磁芯勵磁線圈上的調(diào)制電流來改變磁芯線圈電感量,從而達到掃(調(diào))頻的目的(或說達到振蕩器所需頻偏的目的)。在線性掃頻條件下,掃頻振蕩器的瞬時頻率變化規(guī)律與調(diào)制線圈中的調(diào)制電流變化規(guī)律成線性關(guān)系。為了把示波管屏幕的水平坐標(biāo)變換成線性的頻率坐標(biāo),要求調(diào)制電流波形必須與掃描電壓波形完全相同。在感性負載的勵磁線圈中產(chǎn)生正弦形電流要比其它波形電流方便得多。所以,磁調(diào)制采用正弦波調(diào)制信號,直接取自50Hz交流市電。通

8、過電位器調(diào)節(jié)輸入的50Hz市電信號幅度,可調(diào)節(jié)掃頻信號頻偏大小。(四)掃頻振蕩器BT3型超高頻掃頻儀的中心頻率調(diào)節(jié)范圍為1300MHz,分三個波段來實現(xiàn)。1第波段:中心頻率為175MHz由于相對掃頻寬度太大,掃頻線性度、寄生調(diào)幅的矛盾尤為突出,一般掃頻器難以保證。故掃頻信號通過差頻法獲得。定頻振蕩器,電容三點式振蕩器。所謂定頻,就是其振蕩頻率為某一恒定值,沒有掃頻信號。借助蝶形電容的調(diào)節(jié),振蕩頻率可在290MHz215MHz范圍內(nèi)變化(面板上的“中心頻率”旋鈕)。調(diào)(掃)頻振蕩器也是三點式電路,振蕩頻率為290MHz。由于振蕩線圈L是繞在電流調(diào)制器的高頻磁芯上,因而在調(diào)制電流作用下,將得到頻偏

9、±7.5MHz的掃頻信號。掃頻、定頻兩信號經(jīng)混頻管的非線性作用后,由低通濾波器取出其差頻信號。經(jīng)寬頻帶放大器予以放大,使輸出信號幅度大于0.1V。從而得到中心頻率在1MHz75MHz內(nèi)連續(xù)可調(diào),而頻偏為±7.5MHz的掃頻信號了。2第波段:中心頻率為75MHz150MHz此波段是普通的磁掃頻器。由繞在高頻磁芯上的L實現(xiàn)掃頻振蕩,中心頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)振蕩回路蝶形電容實現(xiàn)。3第波段為:中心頻率為150MHZ300MHz為了獲得中心頻率更高的掃頻信號,第波段采用了推挽式倍頻電路,得到第波段的二次諧波,使中心頻率可在150MHZ300MHz范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。(五)回掃圖形的消隱

10、BT3型掃頻儀中,用50Hz正弦波作為掃頻振蕩器的調(diào)制信號和示波管的水平掃描信號,其掃描正程和逆程時間相同。在調(diào)制(掃描)信號的上升段,示波管電子束自左向右描繪頻率特性曲線(正程);在信號的下降段,電子束按理應(yīng)當(dāng)自右向左沿著同一軌跡返回(逆程),掃描出同樣的頻率特性曲線,為什么還要將回掃圖形消隱掉呢?這是由于磁滯材料特有的“磁滯回線”引起的,即當(dāng)調(diào)制電流由大到小變化時,瞬時振蕩頻率將不再沿原來的曲線減小,而是沿新的曲線減小,也就是說,通過被測網(wǎng)絡(luò)后,在熒光屏上將得到不能完全重合的兩條頻率特性曲線,給觀測帶來不便。(a) 原理圖(b) 頻標(biāo)的形成圖6-3 頻標(biāo)電路原理框圖實用掃頻儀都采用令回掃期

11、掃頻振蕩器停振的辦法。即來自電源變壓器次級,未經(jīng)移相的電壓加到負脈沖形成電路,形成的負脈沖加到掃頻振蕩器,使其在回掃期無掃頻信號輸出,因而電子束將僅在水平掃描信號作用下,沿水平軸返回,在熒光屏上顯示出一條零電平的水平基線。這種方法不僅去掉了多余的回掃曲線,同時這條水平基線正好用作被測頻率特性曲線的參考基線(零值線),給觀測帶來方便。(六)頻標(biāo)電路為了充分發(fā)揮使用掃頻儀的簡便,迅速和直觀的優(yōu)點,還必須在被顯示的頻率特性曲線上附加頻率標(biāo)記,即利用“頻標(biāo)”來確定曲線上任一點所對應(yīng)的頻率值。BT3型掃頻儀采用差頻的方法來獲得頻標(biāo)。工作原理可用圖6-3予以說明。暫不考慮諧波發(fā)生器,在頻標(biāo)混頻器里象一切非

12、線性電路工作一樣,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,頻差越來越?。划?dāng)頻率掃變到等于晶振頻率時,產(chǎn)生零拍差頻;而當(dāng)掃頻信號頻率向fmax接近時,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菱形,常被叫做“菱形頻標(biāo)”。圖6-3中(3)是迭加在被測網(wǎng)絡(luò)頻率特性曲線

13、上的菱形頻標(biāo),它指出曲線在該點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。圖(4)是放大了的菱形頻標(biāo)波形圖。不難設(shè)想,改變晶體振蕩器的頻率,菱形頻標(biāo)的位置將在被測頻率特性曲線上相應(yīng)移動,外接頻標(biāo)正是按此原理工作的。當(dāng)測量寬頻帶電路時,需要在被測頻率特性曲線上出現(xiàn)具有單位頻率間隔的一系列頻標(biāo),即所謂的“頻率標(biāo)尺”,通常多用十進制的頻率標(biāo)志,使我們能方便地度量出被測頻率特性曲線的頻率范圍。頻率標(biāo)尺的形成是以差頻方法為基礎(chǔ),僅僅增加了諧波發(fā)生器。晶體振蕩器輸出的1MHz(或10MHz)信號,經(jīng)諧波發(fā)生器后,將產(chǎn)生1MHz、2 MHz、3 MHz、一系列倍頻信號,每當(dāng)掃頻

14、信號頻率掃經(jīng)上述任一頻率時,都同樣要產(chǎn)生差拍信號,進而形成一系列菱形頻標(biāo)。二、BT-3型整機電路概述圖6-4是BT-3型掃頻儀的原理方框圖。在對儀器各單元電路分析的基礎(chǔ)上,現(xiàn)對整機電路工作原理作如下概述。當(dāng)“波段”開關(guān)指向“”波段時,掃頻振蕩器工作,中心頻率為290MHz,在調(diào)制電流放大器輸出的50Hz正弦形調(diào)制電流作用下,借助“頻率偏移”旋鈕的調(diào)節(jié),掃頻信號頻偏可在±0.5±7.5MHz范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。為了消除磁滯回線的不良影響,在調(diào)制電流自最大值到最小值的變化期間,由截止脈沖形成電路產(chǎn)生的截止負脈沖,令掃頻振蕩器在回掃期間停止振蕩,使得示波管的熒光屏上出現(xiàn)零電平的水平基

15、線。掃頻信號和定頻振蕩信號均被送往混頻器。調(diào)節(jié)面板上“中心頻率”園盤旋鈕,定頻振蕩器產(chǎn)生的信號頻率在290215MHz范圍內(nèi)連續(xù)變化,經(jīng)混頻器,得到175MHz的掃頻信號。再經(jīng)低通濾波器和寬頻帶放大器對掃頻信號進一步加工,通過對粗、細“輸出衰減”的組合選擇,可得到所需電平的掃頻信號輸出。當(dāng)“波段”開關(guān)指向“”時,掃頻振蕩器工作,調(diào)節(jié)“中心頻率”旋鈕可直接輸出75150MHz的掃頻信號?!安ǘ巍遍_關(guān)指向“”時倍頻器工作,調(diào)節(jié)“中心頻率”旋鈕,直接輸出150MHz300MHz掃頻信號。在三個波段分別工作期間,自動幅度控制電路均工作,檢波器對輸送到衰減器上的掃頻信號取樣,被作為AGC控制信號,保證輸

16、出的掃頻信號寄生調(diào)幅符合±7.5%的技術(shù)指標(biāo)。“頻標(biāo)選擇”指向“1MHz”或“10MHz”時,相應(yīng)的晶體振蕩器和兩級諧波發(fā)生器工作,產(chǎn)生一系列的諧波信號,在混頻器中產(chǎn)生一系列差頻信號,再經(jīng)頻標(biāo)形成及放大電路形成菱形頻標(biāo)信號?!邦l標(biāo)幅度”旋鈕可調(diào)節(jié)熒光屏上菱形頻標(biāo)幅度,以利觀察。接到被測網(wǎng)絡(luò)輸出端的檢波輸入電纜探頭,將網(wǎng)絡(luò)輸出的掃頻信號的包絡(luò)取出,自“Y軸輸入”端口引入掃頻儀,適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)“Y軸衰減”和“Y軸增益”旋鈕,可在示波管熒光屏上得到合適幅度的頻率特性曲線。包絡(luò)信號由Y軸通道G301左半管放大,頻標(biāo)信號被直接送到G301右半管放大。這兩個信號經(jīng)混合放大后,輸出一對互補信號。在送給

17、一對Y軸偏轉(zhuǎn)板前,可由“影象極性”開關(guān)來改變屏幕上所顯示曲線的正負極性。G303是掃描基線箝位管。調(diào)節(jié)“Y軸位置”旋鈕,可使掃描基線沿Y軸方向上、下移動。圖6-4 BT-3型掃頻儀原理框圖示波管的水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),由于未采用鋸齒波掃描,被大大簡化了。X軸偏轉(zhuǎn)板信號是直接來自相移網(wǎng)絡(luò)的一對互補的50Hz正弦信號。“坐標(biāo)亮度”旋鈕用來控制熒光屏四個角的指示燈,左旋旋鈕,兩個對角的黃燈亮,使透明坐標(biāo)測量板上的標(biāo)尺刻度易于觀察;右旋旋鈕,另兩個對角的紅燈亮,有利于圖象拍攝。三、掃頻儀的使用(一)面板裝置BT-3型掃頻儀的面板如圖6-5所示。1顯示部分 (1)電源、輝度旋鈕 該控制裝置是一只帶開關(guān)的電位器,

18、兼電源開關(guān)的輝度旋鈕兩種作用。順時針旋動此旋鈕,即可接通電源,繼續(xù)順時針旋動,熒光屏上顯示的光點或圖形亮度增加。使用時亮度宜適中。圖6-5 BT-3型掃頻儀面板圖(2)聚焦旋鈕 調(diào)節(jié)屏幕上光點細小圓亮或亮線清晰明亮,以保證顯示波形的清晰度。(3)坐標(biāo)亮度旋鈕 在屏幕的4個角上,裝有4個帶顏色的指示燈泡,使屏幕的坐標(biāo)尺度線顯示明暸。旋鈕從中間位置向順時針方向旋動時,熒光屏上兩個對角位置的黃燈亮,屏幕上出現(xiàn)黃色的坐標(biāo)線;從中間位置逆時針方向旋動時,另兩個對角位置的紅燈亮,顯示出紅色的坐標(biāo)線。黃色坐標(biāo)線便于觀察,紅色坐標(biāo)利于攝影。(4)Y軸位置旋鈕 調(diào)節(jié)熒光屏上光點或圖形在垂直方向上的位置。(5)Y

19、軸衰減開關(guān) 有1,10,100 三個衰減檔級。根據(jù)輸入電壓的大小選擇適當(dāng)?shù)乃p檔級。(6)Y軸增益旋鈕 調(diào)節(jié)顯示在熒光屏上圖形垂直方向幅度的大小。(7)影象極向開關(guān) 用來改變屏幕上所顯示的曲線波形正負極性。當(dāng)開關(guān)在“+”位置時,波形曲線向上方向變化(正極性波形);當(dāng)開關(guān)在“一”位置時,波形曲線向下方向變化(負極性波形)。當(dāng)曲線波形需要正負方向同時顯示時,只能將開關(guān)在“+”和“一”位置往復(fù)變動,才能觀察曲線波形的全貌。(8)Y軸輸入插座 由被測電路的輸出端用電纜探頭引接此插座,使輸入信號經(jīng)垂直放大器,便可顯示出該信號的曲線波形。2掃描部分(9)波段開關(guān) 輸出的掃頻信號按中心頻率劃分為三個波段(第

20、I波段1MHz75MHz、第II波段75MHz150MHz、第III波段150MHz300MHz)可以根據(jù)測試需要來選擇波段。(10)中心頻率度盤 能連續(xù)地改變中心頻率。度盤上所標(biāo)定的中心頻率不是十分準(zhǔn)確的,一般是采用邊調(diào)節(jié)度盤,邊看頻標(biāo)移動的數(shù)值來確定中心頻率位置。(11)輸出衰減(dB)開關(guān) 根據(jù)測試的需要,選擇掃頻信號的輸出幅度大小。按開關(guān)的衰減量來劃分,可分粗調(diào)、細調(diào)兩種。粗調(diào):0dB,10dB,20dB,30dB,40dB,50dB,60dB,細調(diào):0dB,2dB,3dB,4dB,6dB,8dB,10dB。粗調(diào)和細調(diào)衰減的總衰減量為70dB。(12)掃頻電壓輸出插座 掃頻信號由此插座

21、輸出,可用75匹配電纜探頭或開路電纜來連接,引送到被測電路的輸入端,以便進行測試。3頻標(biāo)部分(13)頻標(biāo)選擇開關(guān) 有l(wèi)MHz、l0MHz和外接三檔。當(dāng)開關(guān)置于1MHz檔時,掃描線上顯示lMHz的菱形頻標(biāo);置于10MHz檔時,掃描線上顯示10MHz的菱形頻標(biāo);置于外接時,掃描線上顯示外接信號頻率的頻標(biāo)。(14)頻標(biāo)幅度旋鈕 調(diào)節(jié)頻標(biāo)幅度大小。一般幅度不宜太大,以觀察清楚為準(zhǔn)。(15)頻率偏移旋鈕 調(diào)節(jié)掃頻信號的頻率偏移寬度。在測試時可以調(diào)整適合被測電路的通頻帶寬度所需的頻偏,順時針方向旋動時,頻偏增寬,最大可達±7.5MHz以上,反之則頻偏變窄,最小在±0.5MHz以下。(1

22、6)外接頻標(biāo)輸入接線柱 當(dāng)頻標(biāo)選擇開關(guān)置于外接頻標(biāo)檔時,外來的標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器的信號由此接線柱引入,這時在掃描線上顯示外頻標(biāo)信號的標(biāo)記。(二)使用方法與技巧1測試探頭的選擇本儀器配有檢波輸入、開路輸入、匹配輸出和開路輸出四根測量用電纜探頭。電纜線的阻抗為75,它們的一端都有插頭,接到掃頻儀的“Y軸輸入”或“掃頻電壓輸出”插座上;另一端則不相同。各種電纜探頭電路如圖6-6所示。這些探頭的用途各不相同,使用時應(yīng)予以區(qū)別。圖6-6 各種電纜探頭電路輸入電纜探頭的選擇:當(dāng)被測網(wǎng)絡(luò)的輸出端有檢波器時(如電視接收機的圖象中放),應(yīng)選用開路輸入電纜探頭。若被測網(wǎng)絡(luò)的輸出端不帶檢波器(如電視接收機的視放級),必

23、須使用帶檢波探頭的輸入電纜。輸出電纜探頭的選擇:被測網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗為75,應(yīng)選用開路輸出電纜探頭;被測網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗為高阻抗,則應(yīng)選用匹配輸出電纜探頭。否則,由于不匹配,將使掃頻儀的輸出減小,并帶來誤差。2測試前的檢查(l)測試準(zhǔn)備 儀器接通電源,預(yù)熱10分鐘后,調(diào)好輝度和聚焦,便可對儀器進行檢查。(2)頻標(biāo)的檢查將頻標(biāo)選擇開關(guān)置于1MHz或10MHz檔。掃描基線上應(yīng)呈現(xiàn)若干個菱形頻標(biāo)信號,調(diào)節(jié)頻標(biāo)幅度旋鈕,可以均勻地改變頻標(biāo)的大小。(3)頻偏的檢查 將頻率偏移旋鈕由最小旋到最大時,熒光屏上呈現(xiàn)的頻標(biāo)數(shù),應(yīng)滿足±0.5MHz±7.5MHz連續(xù)可調(diào)。(4)輸出掃頻信號頻率范圍

24、的檢查 圖6-7 輸出掃頻信號寄生調(diào)幅的檢查儀器的掃頻信號頻率覆蓋范圍(中心頻率覆蓋范圍),應(yīng)達到lMHz300MHz,三個波段的銜接應(yīng)有適當(dāng)余量。檢查時將儀器輸入端接入檢波輸出電纜,儀器輸出端接上75匹配電纜,直接連接這兩根電纜探頭,Y軸增益調(diào)整得當(dāng),屏幕上即顯示出理想的矩形曲線(由于等幅的掃頻信號經(jīng)檢波后的輸出為一直流電壓,因此在屏幕上顯示出一個矩形曲線)。這時,將頻標(biāo)增益放在適當(dāng)位置,頻標(biāo)選擇放在10MHz處,在各個波段上轉(zhuǎn)動中心頻率度盤,屏幕上顯示的矩形曲線會出現(xiàn)一個凹陷點。這個凹陷點就是掃頻信號的零頻率點(這是由于示波器的垂直放大器在零頻率點增益明顯下降造成的)。以此為起點檢查第I波

25、段的頻率范圍;然后再順次檢查第波段和第波段的頻率范圍。檢查時,用10MHz的頻標(biāo),當(dāng)每個波段在轉(zhuǎn)動中心頻率度盤時,其頻標(biāo)通過屏面中心線的個數(shù)應(yīng)達到以下要求:第I波段頻標(biāo)為8個,頻率范圍為1MHz75MHz;第波段頻標(biāo)為9個,頻率范圍為75MHz150MHz;第波段頻標(biāo)為15個,頻率范圍為150MHz300MHz。(5)輸出掃頻信號寄生調(diào)幅的檢查 同頻率范圍的檢查項。將粗、細衰減均置于0dB檔級,調(diào)節(jié)Y軸增益旋鈕,使屏幕上顯示的矩形具有適當(dāng)?shù)母叨?。在?guī)定的±7.5Mz頻偏下,觀察屏幕上的矩形(如圖6-7所示)。根據(jù)測得矩形的最大高度A和最小高度B,即可計算掃頻信號的寄生調(diào)幅系數(shù)M(%)

26、=(A-B)/(A+B)×100%要求在整個頻段范圍內(nèi),M±7.5%。按此指標(biāo)分別檢查, 波段。(6)儀器輸出電壓的檢查 在儀器輸出孔上插入終端接有75電阻的電纜,用超高頻毫伏表測量其電纜輸出電壓,其有效值應(yīng)大于100mV。在沒有超高頻毫伏表時,直接從儀器上亦可檢查,檢查時將Y軸衰減開關(guān)放在10檔,Y軸增益旋鈕旋至最大,屏幕上矩形高度只要大于20mm,即符合要求。3電路幅頻特性的基本測試方法在進行測試前檢查的基礎(chǔ)上,進行幅頻特性的測試。(1)根據(jù)被測電路指標(biāo)規(guī)定的中心頻率值,選擇適當(dāng)?shù)牟ǘ伍_關(guān)檔級和調(diào)節(jié)中心頻率度盤。(2)按圖6-8所示電路連接被測電路和掃頻儀。若被測電路是

27、個不帶檢波器的四端網(wǎng)絡(luò),將輸出匹配電纜接到儀器的掃頻電壓輸出插座,電纜的另一端接到被測電路的輸入端,另一端(檢波頭)接被測電路的輸出端。若被測電路是帶有檢波器的四端網(wǎng)絡(luò),則不用探測器,而用輸入電纜線直接將被測對象的檢波輸出接到本儀器的Y軸輸入端。(3)選擇適當(dāng)?shù)妮敵鏊p開關(guān)和Y軸增益旋鈕。(4)選擇測試所需的頻標(biāo)選擇開關(guān)檔級和適當(dāng)調(diào)節(jié)頻標(biāo)幅度旋鈕。(5)根據(jù)掃頻儀屏幕上所顯示的幅頻特性曲線和面板控制裝置,進行定量讀數(shù)。根據(jù)頻標(biāo),可以直接讀出幅頻特性曲線的頻率值。如果測讀的頻率不在頻標(biāo)上,則可根據(jù)相鄰兩個頻標(biāo)之間占據(jù)的水平距離進行粗略的估算。若須要精確測量頻率,可采用外接頻標(biāo)信號。圖6-8 測試

28、電路幅頻特性的連接圖關(guān)于頻標(biāo)的讀法。測讀頻標(biāo)須先把頻標(biāo)開關(guān)置于10MHz處進行粗測。在此基礎(chǔ)上,轉(zhuǎn)換頻標(biāo)選擇到1MHz進行精測。如嫌測量精度不夠,可以使用外接連續(xù)頻標(biāo)。當(dāng)波段置于I、頻標(biāo)選擇置于10MHz、頻率偏移調(diào)整到至少能看到兩個10MHz頻標(biāo)時,屏幕上出現(xiàn)幅度較大間隔均勻的10MHz大頻標(biāo)。當(dāng)中心頻率在“0”附近時,屏幕上有一個寬度比其余頻標(biāo)寬很多,由若干正弦波形構(gòu)成的菱形頻標(biāo),這就是零MHz的頻標(biāo)。在它右邊的第一個大頻標(biāo)是l0MHz,第二個大頻標(biāo)是20MHz依次類推。當(dāng)中心頻率度盤在“75”附近轉(zhuǎn)動時,離中心線最近而且始終不會移動到中心線左側(cè)的那個大頻標(biāo)是80MHz。在相鄰兩個大頻標(biāo)的

29、中心,有一個幅度稍低的頻標(biāo)是5MHz頻標(biāo)。例如在20MHz和30MHz中間的則是25MHz。幅度更小的頻標(biāo)已不能作測讀頻率用。當(dāng)波段置于、頻標(biāo)選擇置于10MHz、頻率偏移調(diào)到適當(dāng)位置時,在中心頻率度盤在“75”附近反復(fù)轉(zhuǎn)動時,有一個在屏幕中心線左側(cè),離中心線最近且始終不能移動到中心線右側(cè)的l0MHz大頻標(biāo),它即是70MHz的頻標(biāo)。在它右邊的第一個大頻標(biāo)是80MHz,第二個是90MHz。在“150”附近反復(fù)轉(zhuǎn)動中心頻率度盤,有一個位于屏幕垂直中心線右側(cè),離中心線最近且始終不能移動到中心線左側(cè)的那個大頻標(biāo)是160MHz的頻標(biāo)。在它左邊的第一個大頻標(biāo)即是150MHz。在相鄰兩l0MHz大頻標(biāo)的中心,

30、有一個幅度稍低的頻標(biāo)是5MHz頻標(biāo),例如在80和90MHz之間的則是85MHz。幅度更小的頻標(biāo)已不能再作測讀之用。當(dāng)波段置于時,其頻標(biāo)讀法與置時相類似,只不過在垂直中心左側(cè),離中心線最近而始終不能移動到中心線右側(cè)的10MHz頻標(biāo)是140MHz,在中心線右側(cè),離中心線最近且始終不能移動到中心線左側(cè)的10MHz頻標(biāo)是310MHz。若要用lMHz頻標(biāo)測讀,須在上述用l0MHz測讀的基礎(chǔ)上進行。把某個l0MHz的頻標(biāo)記住或做好標(biāo)記,轉(zhuǎn)換頻標(biāo)選擇開關(guān)至1MHz,這時在原標(biāo)記頻標(biāo)位置出現(xiàn)的lMHz頻標(biāo)即是“某10MHz”頻標(biāo)在它左邊的依次是“某10-1MHz”,“某10-2MHz”(如29、28)等;在它

31、右邊的依次是“某10+1MHz”,“某10+2MHz”(如31、32)等。在相鄰兩個lMHz頻標(biāo)中間出現(xiàn)的幅度稍低的頻標(biāo)是0.5MHz頻標(biāo)。更小的頻標(biāo)已不能讀數(shù)。根據(jù)輸出衰減旋鈕位置和幅頻特性曲線的高度可測讀被測電路的增益。必須先進行0dB校正。校正時,將掃頻儀接有75電阻的輸入電纜,直接與檢波頭相連,輸出衰減開關(guān)置于0dB,調(diào)節(jié)Y軸增益旋鈕,使屏幕上顯示的矩形有一定的高度(例如為5格),這個高度稱為0dB校正線。然后按圖6-8所示接入被測電路。在保持Y軸增益旋鈕位置不變的情況下,改變輸出衰減開關(guān)的檔級,使顯示的幅頻特性曲線高度處于0dB校正線附近。如果高度正好和校正線等高,則輸出衰減開關(guān)所指

32、分貝刻度即為被測電路的增益值。如果幅頻特性曲線高度不在0dB校正線上,則可根據(jù)每格的增益倍數(shù)(根據(jù)分貝數(shù)據(jù)算)進行粗略的估算。(6)注意事項其一,掃頻儀與被測電路相連接時,必須考慮阻抗匹配問題。如被測電路的輸入阻抗為75,應(yīng)采用終端開路的輸出電纜線;如被測電路的輸入阻抗很大,應(yīng)采用終端接有75的輸出電纜線,否則應(yīng)采用阻抗匹配轉(zhuǎn)換的措施。其二,若被測電路內(nèi)部帶有檢波器,不應(yīng)再用檢波探頭電纜,而直接用開路電纜與儀器相連。其三,在顯示幅頻特性時,如發(fā)現(xiàn)圖形有異常的曲折,則表示被測電路有寄生振蕩,在測試前予以排除。其四,測試時,輸出電纜和檢波探頭的接地線應(yīng)盡量短些,切忌在檢波頭上加接導(dǎo)線(也不應(yīng)另外加

33、接地線)。四、掃頻儀的測試應(yīng)用(一)測試調(diào)諧放大器以一個中頻放大器為例。它的技術(shù)指標(biāo)如下:中心頻率為30MHz,頻帶寬度為6MHz,增益大于50dB,特性曲線頂部呈雙峰曲線,平坦度小于ldB。測試步驟和方法如下。1調(diào)整方法圖6-9 放大器的頻率特性曲線開機預(yù)熱,調(diào)節(jié)輝度、聚焦,使圖形清晰,基線與掃描線重合,頻標(biāo)顯示正常。波段選擇開關(guān)置于I位置,中心頻率為30MHz,頻偏約為±5MHz,掃頻電壓輸出接帶75的匹配電纜,Y軸輸入接檢波器電纜,把以上兩根電纜探頭直接相連。Y軸衰減置于“1”位置,Y軸增益旋至最大位置,調(diào)節(jié)輸出衰減使曲線呈矩形,且其幅度為5大格,記下輸出衰減的分貝數(shù),如為12

34、dB。2測試電路測試時,可按圖6-8所示連接電路。但輸出電纜探頭接一個510pF左右的隔直電容,再接到中頻放大器的輸入端,引入這個隔直電容的目的,是防止影響放大器電路的偏置電壓;帶檢波器電纜探頭經(jīng)1K隔離電阻接于中頻放大器的輸出端,有這個隔離電阻可以減小檢波器的輸入電容對調(diào)諧頻率的影響。3測試方法(a)(b)圖6-10 電路臨振和已振時的特性曲線將Y軸衰減置于10檔上(相當(dāng)于衰減20dB),輸出粗調(diào)衰減置于40dB上,再來調(diào)整輸出細衰減,使波形曲線高度為5大格,記下總分貝數(shù),如為42dB,則該中頻放大器的電壓增益為:電壓總增益=42dB+20dB-l2dB=50dB。調(diào)節(jié)中頻放大器的有關(guān)元件,使波形曲線達

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