扫频仪的使用及有源滤波器性能测试.doc

实验五：扫频仪的使用及有源滤波器性能测试一、实验目的1、了解扫频仪的原理和使用，加深对系统频率特性曲线的感性认识；2、了解由集成运放组成的有源滤波电路设计方法；3、学习使用扫频仪测量有源滤波器的幅频特征。二、实验内容学习扫频仪的使用，观测扫频仪的扫频范围，用扫频仪测量有源滤波的频率特性。三、实验原理、方法和手段1、扫频测量技术在现代测量中，为了测量系统的全面表征，需要从以往的静态测量转变到动态测量。扫频测量就是一种动态测量。所谓扫频，就是利用某种方法，使正弦信号的频率随时间按一定规律，在一定范围内反复扫动，这种频率扫动的正弦信号，称为扫频信号。利用扫频信号，可以在频域内对元器件或系统的频率特性进行动态测量，例如，图示一个放大器的动态频率特性曲线等。2、 常见有源滤波器设计及点频法幅频特性测量 低通滤波器。 按图1接线。输入端加1V左右的正弦信号，扳动频率选择开关，用示波器观察输出波形及幅度变化，选择频率，将测量的V0值（包括V0max、0.707V0max值），填入表1中。图1 低通滤波器表1 低通滤波器实验数据f(Hz)1002003004005001k5k10kV0(V)0.330.761.6531.650.820.680.43 高通滤波器。实验电路如图2所示。实验内容与要求同上。将实验结果填入表2中。图2 高通滤波器表2 高通滤波器实验数据f(Hz)3m5m10m15m20m25m30m35mV0(V)0.3411.631.610.70.5 带通滤波器。实验电路可有上述电路为参考设计，或采用图3电路，该电路是中心频率为300Hz、带宽为200Hz的带通滤波器。输入端加1V左右的正弦信号，扳动频率选择开关，用示波器观察输出波形及幅度变化，选择频率，将测量的V0值（包括V0max、0.707V0max值），填入表3中。图3 带通滤波器表3 带通滤波实验数据f(Hz)200210220250300350370380390400V0(V)0.30.781.52.232.231.50.660.50.234、用扫频测量技术对上述各有源滤波器幅频特性进行测量，并与点频法进行对比。四、实验报告 1、以自拟的表格中填入测量的数据，画出曲线。 2、用扫频仪画出有源滤波器幅频特性曲线，并分析其频率特性。3、分析两种方法的优缺点，总结体会与误差分析。附BT3G频率特性测试仪说明一、BT3G主要技术性能扫频范围：2300MHz中心频率：2300MHz扫频宽度：最宽不小于100MHz，最窄不大于1MHz频率标记：50MHz、10MHz和1MHz组合，外接三种。二、BT3G面板说明面板图：图5-4 1POWER电源开关 2INTEN辉度 3FOCUS聚焦 4VPOSITION垂直位移5PICTURE十影象极性 6PICTUREFDEM鉴频 7VGAIN垂直增益 8VATTEN垂直衰减 9VINPUT垂直输入 10RFOUT射频输出 11PULL插件拉出手柄 12振荡器工作方式控制 13OUTPUTATTEN粗衰减器14SELECTOR频标选择 15OUTPUTATTEN细衰减器16MARKERSIZE频标幅度 17CENTERFREQ中心频率18SWEEPWIDTH扫频宽度 19EXTIN外接频标输入 三、BT3G的使用 1、打开电源，调节“辉度”、“聚焦”电位器，使扫描线平滑明亮。 2、置衰减于0dB，键抬起，调节“Y轴增益”旋钮，可看到带频标的横线。改变“频标选择”键，可看到二种不同的频标。 3、零拍的观察：按实验步骤1中连接方式接好，顺时钟方向转动“中心频率”旋钮到底，即可在显示屏上看到一个脉冲状波形，这就是零拍，它标志了频率轴的零点位置，由此开始，可以读出频率轴上各频标的读数。 4、扫频范围的观察：将“频标选择”定在50MHz，“扫频宽度”为最大，逆时针转动“中心频率”旋钮，依次读频标，可找出300MHz频标。扫频法仿真结果举例：1、电路图。2、幅频特性曲线及截止频率