频率特性测试仪的功能介绍
扫频仪 BT3C
扫频仪 BT3C一、概述BT3C 型频率特性测试仪是利用示波管直接显示被测设备的频率响应曲线的仪器，本仪器为BT3型频率特性测试仪系列产品，由于采用晶体管,集成电路，因此本仪器与BT3型相比较则具有功耗，尺寸小,重量轻,输出电压高，寄生调幅小，扫频非线性系统数小，衰减器精度高，频谱纯度好,不分波段扫频,显示灵敏度高等特点。
用它可测定无线电设备(如宽带放大器、雷达接收机的中频放大器、高频放大器、电视机的共公通道、伴音通道、视频通道以及滤波器等有源和无源器四端网络）的频率特性。
1、配用TB4—75型驻波电桥，可以测量器件的驻波特性，2、配用3890型扫频测试对数放大器可以测量器件的阻带特性,特别适用于电视机用声表面波滤波器的生产与测试。
为了给使用者提供方便。
本仪器还具有三项输出功能：a、仪器可以输出+12V（0。
5A）直流电压，供测试过程中使用。
b、仪器可以输出0—+6V可调的AGC电压，供电视机高须调谐器测试用.c、仪器可以输出稳幅的点频信号，亦可作为一般信号发生器使用.二、技术参数：1、中心频率可在1-300MHz内连续调节.2、最小扫频频偏小于±0。
5MHz，最大扫频频偏大于±15MHz。
3、扫频频偏在±15MHz以内，输出扫频信号寄生调幅系数不大于7％。
4、扫频频偏在±15MHz以内，输出扫频信号的调频非线性系数不大于10%。
5、输出扫频信号电压大于0。
5V（有效值)。
6、频率标记信号为1MHz，10MHz，50MHz，及外接四种,1MHz和10MHz组合显示，其余二种分别显示。
7、扫频信号输出阻抗为75Ω。
8、扫频信号的输出衰减器有两种:10dB×7 1dB×10步进.精度：粗衰减±(0。
2+0.03A)dB（A为衰减值)细衰减±0。
5dB.9、检波探头输入电容不大于5PF(最大允许直流电压为300V）。
频率特性测试仪及其应用早期频率特性的测量用逐点测绘的方法来实现。
频率特性测试仪的设计
频率特性测试仪的设计1引言频率特性是一个网络性能最直观的反映。
频率特性测试仪用于测量网络的幅频特性和相频特性，是根据扫频法的测量原理设计，是一种快速、简便、实时、动态、多参数、直观的测量仪器，可广泛应用于电子工程等领域。
由于模拟式扫频仪价格昂贵，不能直接得到相频特性，更不能打印网络的频率响应曲线，给使用带来诸多不便。
为此，设计了低频段数字式频率特性测试仪。
该测试仪采用数字直接频率合成技术专用的集成电路AD9851产生扫频信号，以单片机和FPGA为控制核心,通过A/D和D/A转换器等接口电路，实现扫频信号频率的步进调整、数字显示及被测网络幅频特性与相频特性的数显等。
该系统成本低廉，扫频范围较宽(10 Hz〜1MHz), 可方便地与打印机连接，实现频率特性曲线的打印。
2多功能计数器设计方案2.1幅频和相频特性测量方案方案1：利用公式H(s)=R(s)/E(s),以冲击函数为激励，则输出信号的拉氏变换与系统函数相等。
但是产生性能很好的冲击函数比较困难，需要对采集的数据做FFT变换，需要占用大量的硬件和软件资源，且精度也受到限制。
方案2：扫频测试法。
当系统在正弦信号的激励下，稳态时，响应信号与输入激励信号频率相同，其幅值比即为该频率的幅频响应值，而两者的相位差即为相频特性值。
采用频率逐点步进的测试方法。
无需对信号进行时域与频域的变换计算，通过对模拟量的测量与计算完成，且精度较高。
综上所述，选择方案2。
2.2扫描信号产生方案方案1：采用单片函数发生器。
其频率可由外围电路控制。
产生的信号频率稳定度低，抗干扰能力差，灵活性差。
方案2：采用数字锁相环频率合成技术。
但锁相环本身是一个惰性环节，频率转换时间长，整个测试仪的反应速度就会很慢,而且带宽不高。
方案3：采用数字直接频率合成技术(DDFS)。
以单片机和FPGA为控制核心，通过相位累加器的输出寻址波形存储器中的数据，以产生固定频率的正弦信号。
该方案实现简单，频率稳定，抗干扰能力强。
频率特性测试仪工作原理
频率特性测试仪工作原理1、扫频仪工作原理扫频仪实质上是扫频信号源与示波器X-Y方式的结合。
其组成框图及工作波形如图1所示。
图1 扫频仪组成框图及工作波形扫频信号源，即频率受控振荡器，在扫描信号u1掌握下产生扫频信号u3。
扫描信号源产生的扫描信号u1、扫频起停掌握信号u2分别是扫频信号源的频率掌握信号及停振掌握信号，u1还是示波器的水平扫描信号。
当扫频信号u3为锯齿波电压时，由于正程扫描速度慢，回程扫描速度快，使得扫描正程、扫描回程得到的波形不重合而无法观测，当扫频信号u3为正弦波电压号，u3在扫描回程时停振，使显示出的波形为被测波形和用作水平轴的水平回扫线的组合。
检波探头用于解调出经过被测电路的扫频信号的振幅（包络）变化状况，得到被测电路的幅频特性曲线。
频标形成电路用于产生进行频率标度的频标信号，以便读出各点对应的频率值。
2、产生扫频信号的方法产生扫频信号的方法许多，比较常用的是变容二极管扫频。
图2为变容二极管扫频振荡器原理图，其中VT1组成电容三点式振荡器，变容二极管VD1、VD2与L1、L2及VT1的结电容组成振荡回路，C1为隔直电容，L3为高频扼流圈。
调制信号经L3同时加至变容管VD1、VD2的两端，当调制电压随时间作周期性变化时，VD1、VD2结电容的容量也随之变化，从而使振荡器产生扫频信号。
图 2 变容二极管扫频振荡器原理图变容二极管变容二极管：又称“可变电抗二极管”。
是一种利用PN结电容（势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依靠关系及原理制成的二极管。
所用材料多为硅或砷化镓单晶，并采纳外延工艺技术。
反偏电压愈大，则结电容愈小。
主要参量是：零偏结电容、零偏压优值、反向击穿电压、中心反向偏压、标称电容、电容变化范围（以皮法为单位）以及截止频率等，对于不同用途，应选用不同C和Vr特性的变容二极管，如有专用于谐振电路调谐的电调变容二极管、适用于参放的参放变容二极管以及用于固体功率源中倍频、移相的功率阶跃变容二极管等。
扫频仪与晶体管特性图示仪分析
¡ 宽带检 波
¡ 扫频输 出
图6—2 扫频测量法测量幅频特性曲线原理框图
6.1.2 扫频仪常用的基本概念及分类
· 1．常用的基本概念 1 扫频宽度 扫频所覆盖的频率范围内最高频率 与最低频率之差。 2 中心频率 位于显示频谱宽度中心的频率。 3 频偏 调频波中的瞬时频率与中心频率的差。 4 调制非线性 指在屏幕显示平面内产生的频率 线性误差，表现为扫描信号的频率分布不均匀。
· 6.2.2 使用方法 BT3型频率特性测试仪的面板图如图6—7所示。
图6-7 BT3型频率特性测试仪的面板图
· (1)“电源、辉度”：电源开关及波形亮度调节旋钮。 · (2)“聚焦”：波形清晰度的调节旋钮。 · (3)“标尺亮度”：坐标刻度的亮度调节旋钮。 · (4)“鉴频”：置于“＋”时，荧光屏上显示正方向的幅频特性；置于“－”时， 显示负方向的幅频特性。 · (5)“Y轴位置”：波形作上下移动调节旋钮。 · (6)“Y轴衰减”：分1、10、100三档，与“Y轴增益”旋钮配合使用，对波形幅 度进行调节。 · (7)“Y轴增益”：波形幅度的调节旋钮。 · (8)“Y轴输入”：输入从被测电路取出的检测信号。 · (9) “频标选择”：分1MHz，10MHz和“外接”三档。观测低频信号时，用1MHz 频标，观测高频信号时，用10MHz频标，若均不适用，则可以采用外接频标。 · (10) “频标幅度”：频标信号的幅度调节旋钮。 · (11)“外接频标输入”：外部频标信号的输入端，与其配合，“频标选择”旋钮 须打到“外接”档。 · (12)“扫频电压输出”：扫频信号的输出端，可接输出探头。 · (13) “波段”：与“中心频率”旋钮配合使用，扫寻被测波形。 · (14)“中心频率”：与“波段”旋钮配合使用，扫寻被测波形。 · (15)“输出衰减”：输出扫频信号电压的幅度调节旋钮。 · (16)“频率偏移”：波形宽度调节旋钮。
频率特性测试仪的使用
频率特性测试仪的使用一,实验目的1,了解频率特性测试仪的工作原理和结构;2,了解调谐放大器的幅频特性;3,掌握正确设置频率特性测试仪的各项参数;4,掌握频率特性测试仪的实际操作和应用方法;二,实验设备及器材1,频率特性测试仪(以BT3系列为例) 1台2,电缆探头 1套3,隔直电容(510pF),隔离电阻各1只4,电源及附属设备 1套5,被测网络(中频放大器) 1套6,连接线若干三,实验原理(说明)1,频率特性测试仪的工作原理频率特性测试仪(简称扫频仪),主要用于测量网络的幅频特性.它是根据扫频法的测量原理设计而成的.简单地说,就是将扫频信号源和示波器的X-Y显示功能结合在一起,用示波管直接显示被测二端网络的频率特性曲线,是描绘网络传递函数的仪器.这是一种快速,简便,实时,动态,多参数,直观的测量仪器,广泛地应用于电子工程等领域.例如,无线电路,有线网络等系统的测试,调整都离不开频率特性测试仪.频率特性测试仪主要由扫频信号发生器,频标电路以及示波器等组成,其组成框图如图6-4中的虚线框内所示.检波探头(扫频仪附件)是扫频仪外部的一个电路部件,用于直接探测被测网络的输出电压,它与示波器的衰减探头外形相似(体积稍大),但电路结构和作用不同,内藏晶体二级管,起包络检波作用.由此可见,扫频仪有一个输出端口和一个输入端口:输出端口输出等幅扫频信号,作为被测网络的输入测试信号;输入端口接收被测网络经检波后的输出信号.可见,在测试时频率特性测试仪与被测网络构成了闭合回路.扫频信号发生器是组成频率特性测试仪的关键部分,它主要由扫描电路,扫频振荡器,稳幅电路和输出衰减器构成.它具有一般正弦信号发生器的工作特性,输出信号的幅度和频率均可调节.此外它还具有扫频工作特性,其扫频范围(即频偏宽度)也可以调节.测量时要求扫频信号的寄生调幅尽可能小.2,频率特性测试仪的应用(1)检查示波器部分检查项目有辉度,聚焦,垂直位移和水平宽度等.首先接通电源,预热几分钟,调节"辉度,聚焦,Y轴位移",使屏幕上显示度适中,细而清晰,可上下移动的扫描基线. (2)扫频频偏的检查:调整频偏旋钮,使最小频偏为±0.5MHz,最大频偏为±7.5MHz.(3)输出扫频信号频率范围的检查:将输出探头与输入探头对接,每一频段都应在屏幕上显示一矩形方框.频率范围一般分三档:0～75MHz,75～50MHz,150～300MHZ,用波段开关切换.(4)检查内,外频标检查内频标时,将"频标选择"开关置"1MHZ"或"10MHZ"内频标,在扫描基线上可出现1MHZ或10MHZ的菱形频标,调节"频标幅度"旋钮,菱形频标幅度发生变化,使用时频标幅度应适中,调节"频偏"旋钮,可改变各频标间的相对位置.若由外频标插孔送入标准频率信号,在示波器上应显示出该频率的频标.(5)零频标的识别方法频标选择放在"外接"位置,"中心频率"旋钮旋至起始位置,适当旋转时,在扫描基线上会出现一只频标,这就是零频标.零频标比较特别,将"频标幅度"旋钮调至最小仍出现.(6)检查扫频信号寄生调幅系数用输出探头和输入探头分别将"扫频信号输出"和"Y轴输入"相连,将"输出衰减"的粗细衰减旋钮均置0Db,选择内频标(如1MHZ),在屏幕上会出现一个以基线为零电平的矩形图形,调整中心频率度盘,扫频信号和频标信号都会移动,调节显示部分各旋钮,使图形便于观测,记下最大值A,最小值B,则扫频信号寄生调幅系数为M=(A-B)/(A+B)×100%要求在整个波段内,m7.5%.(7)检查扫频信号非线性系数"频标选择"开关置于"1MHZ",调节"频率偏移"为7.5MHZ,记下最低,最高频率与中心频率f0的几何距离A,B,则扫频信号非线性系数为γ=(A-B)/(A+B)×100%要求在整个波段内,r20%.(8)"1MHZ"或"10MHZ"频标的识别方法找到零频标后,将波段开关置于"Ι","频标幅度"旋钮调至适当位置,将频标选择放在"1MHZ"位置,则零频标右边的频标依次为1MHZ,2MHZ… ….将频标选择放在"10MHZ"位置,则零频标右边的频标依次为10MHZ,20MHZ… …,两大频标之间频率间隔10MHZ,大频标与小频标之间频率间隔5MHZ.(9)波段起始频标的识别方法"频标幅度"旋钮调至适当位置,频标选择放在"10MHZ","频率偏移"最小.将波段开关置∏,旋转"中心频率"旋钮,使扫描基线右移,移动到不能再移的位置,则屏幕中对应的第一只频标为70MHZ,从左到右依次为80MHZ, ……,150MHZ.将波段开关置Ш,则屏幕中对应的第一只频标为140MHZ,识别频标方法相同.(10)扫频信号输出的检查:将两个输出衰减均置于0dB.将输出探头与输入检波探头对接(即将两个探头的触针和外皮分别连在一起).这时,在扫频仪的荧光屏上应能看到一个由扫描基线和扫描信号线组成的长方图形.然后调整中心频率刻度盘,随着中心频率的变化,扫描信号线和频标都随着移动.要求在整个频段内的扫描信号线没有明显的起伏和畸变.并检查扫描信号的输出衰减和Y轴增益钮是否起作用.2,频率特性测试仪的使用注意事项(1)测量时,输出电缆和检波探头的接地线诮尽量短,切忌在检波头上加接导线;被测网络要注意屏蔽,否则易引起误差.(2)当被测网络输同端带有直流电位时,Y轴输放应选用AC耦合方式,当被测网络输入端带有直流电位时,应在扫频输出电缆上串接容量较小的隔直电容.(3)正确选择探头和电缆..BT-3测试仪附有四种探头及电缆:①输入探头(检波头):适于被测网络输出信号未经过检波电路时与Y轴输入相连.②输入电缆:适于被测网络输出信号已经过检波电路时与Y轴输入相连.③开路头:适于被测网络输入端为高阻抗时,将扫频信号输出端与被测网络输入相连.④输出探头(匹配头):适于被测网络输入端具有75特性阻抗时,将扫频信号输出端与被测网络输入相连.四,实验预习要求。
BT-3D频率特性测试仪
一、概述BT-3D频率特性测试仪为卧式通用大屏幕宽带扫频仪，它由扫频信号源和显示系统组合而成，直接显示被测设备的幅频特性曲线。
应用该仪器可快速测量或调整甚（超）高频段的各种有源无源网络的幅频特性和驻波特性，特别适用于广大科研院校，军工企业、广播电视、有线电视等单位，用作教学，科研和生产。
本仪器高频部分采用了表面安装技术，关键部分选用进口器件，采用电调谐衰减器，数字显示dB数，方便可靠性高。
本仪器扫频范围宽，可进行全景扫频，特别适用于宽带测试要求，也可进行窄带扫频，可点频输出作为信号源之用。
本仪器输出幅度高，动态范围大，频谱纯，可在50μv-0.5v范围内任取电压。
谐波小，典型为－35dB，同时具有多种精确标志可选择。
本仪器采用卧式结构，内部结构排列紧凑，合理、重量轻，便于携带，外形美观，面板为彩色印刷，功能分区。
1-2--3-三、工作原理＋14V－14V＋24V→1、电源部分：由电源变压器的次级取出各路电压分别加到稳压单元产生±14V、±15V、＋24V、－12V六组直流电压，其中±14V直流电压由交流电压经桥堆全波整流、滤波产生，±15V、＋24V 三组直流电压交流电压分别经桥堆整流，滤波后再经7824、7815、7915三端稳压块产生。
－15V电压再经7912稳压产生－12V直流电压。
高压单元，高频高压发生器产生高频高压，由自激式振荡器产生一方波，经高压包升压再经整流电路整流得到-100V、＋350V、6KV、0～350V 四组电压。
＋350V、0～350V、6KV直接供显像管使用，-100V经亮度电位器调节显像管亮度之用。
-4-2、控制和显示系统由扫描电路产生与外电网同频的限幅锯齿波及同步方波，限幅锯齿波保证了扫描的线性。
锯齿波一路送入X偏转放大电路供显示器水平扫描之用，另一路及方波送至控制电路进行信号交换。
扫频方式选择、频标方式选择以此来实现扫频宽度控制、标记组合等一系列功能。
电子测量与仪器教学课件第7章 频率特性测量及仪器
频域分析则是研究信号中各频率分量的幅值A与频率f的关系，包括线性系统频率特性的测 量和信号的频谱分析。频率特性测量和频谱分析都是以频率为自变量，以频率分量的信号 值为因变量进行分析的，通常由频率特性测试仪(扫频仪)来完成。其中，频率特性测试仪利 用扫频测量法，可直接在显示屏上显示被测电路的频率响应特性；频谱分析仪则是对信号 本身进行分析和对线性系统非线性失真系数进行测量，从而可以确定信号所含的频率成分， 了解信号的频谱占用情况，以及线性系统的非线性失真特性。
（3）增益测试。将Y衰减置于10挡上（相当于衰减20 dB），调节 粗、细输出衰减使因被测电路接入而变化的曲线高度仍恢复为H， 记下输出衰减总分贝数A2，则该中频放大器的电压增益k为
（4）测量带宽。利用扫频仪上的频标，在幅度左右两边分别对应 与波峰的0.707倍时的上下频率差就是被测网络的幅频特性曲线的 频带宽度。
扫频测量法就是将等幅扫频信号加至被测电路输入端，然后用显示器 来显示信号通过被测电路后振幅的变化。由于扫频信号的频率是连续 变化的，因此在屏幕上可直接显示出被测电路的幅频特性。
7.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ频仪
扫频仪是频率特性测试仪的简称，是一种能在荧光屏上直接观测 到各种网络频率特性等曲线的频域测量仪器，由此可以测算出被 测电路的频带宽度、品质因数、电压增益、输出阻抗及传输线特 性阻抗等参数。扫频仪与示波器的主要区别在于前者能够自身提 供测试时所需要的信号源，并将测试结果以曲线形式显示在荧光 屏上。
扫频仪
扫频仪一、扫频仪的用途1、扫频仪：又称频率特性测试仪，它能够直接显示被测电路的频率—幅度特性2、扫频仪的由来：一般示波器只能显示幅度与时间关系的曲线，而扫频仪由于把调频和扫描技术相结合，能显示频率与幅度关系的曲线，所以称它为扫频仪。
其调频信号也称为扫频信号。
3、扫频仪的用途：测定调谐放大器、宽频带放大器、各种滤波器、鉴频器以及其他有源或无源网络的频率特性。
在测试中，用示波管直接显示被测电路的频率响应曲线，因而对无线电通信、广播电视、雷达导航、卫星地面站等设备的测试，以及有关电路的分析和研究提供方便。
二、扫频仪的分类1、按组成分：有显示的：如：BT-3 型频率特性测试仪BT-8 型频率特性图示仪2、按用途分：通用扫频仪、专用扫频仪、收音机统调图示仪、电视机统调仪、载波通信专用扫频仪、微波综合测试仪等。
3、按频率划分：有收音机中频图示仪、电视机视频扫频仪等。
三、扫频仪常用术语1、光电2、辉度3、聚焦4、频带宽度5、信号6、灵敏度7、增益8、衰减9、衰减器10、匹配11、移相器12、移相网络13、稳定性14、幅度频率特性15、频率特性16、扫频信号发生器17、中心频率18、频偏19、寄生调幅20、调频非线性四：扫频仪实例（收音机生产调试AM、FM专用仪器）日本目黑MSW—7125A（一）：仪器能够提供的具体指标为：1．包括 IF(455KHz/10.7MHz),LW,MW,SW,FM波段2．具有窄频与宽频扫频功能3．扫频范围 455KHz/10.7MHz/0.1-3MHz/1.5-30MHz/63-110MHz 4．扫频宽度 10KHz-36MHz5．输出电平(50欧负载) 100dBu(0.1rms)准确度±1dB 输出控制 80dB(1dB/每步进)6．频率可变范围扫描范围内任意的5个频率点7．设定方式(存储方式) 4位或5位最小设定位数 0.1KHz/1KHz/10KHz8．显像管 23cm(9英寸)电磁偏转，垂直灵敏度 1mV/格，可变，附有20dB衰减器9．频率响应 DC-10KHz10．外形尺寸/重量约230W*330H*370Dmm/10.5kg（二）面板上各键及各位置功能1、显示屏显示测试波形，这个部位无需操作2、显示屏下部的左边一排灯：每个灯的上面都有一个波段代号“455KHz”，“10.7MHz”，“LW-MW”，“SW”，“FM”，这排灯的左边标注着“band”意即波段的意思。
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频率特性测试仪的功能介绍
1. 仪器概述
频率特性测试仪是一种测试电路频率响应的仪器。
它能够测试电路在不同频率
下的特性，从而分析电路的稳定性、幅频特性、相频特性等，是无线通信、电子电路等领域中不可或缺的工具。
本文将对频率特性测试仪的主要功能进行介绍。
2. 主要功能
2.1 频率响应测试
频率特性测试仪能够对电路的频率响应进行测试。
通过输入不同的频率信号，
测试仪可以测量电路在不同频率下的幅度响应和相位响应，生成幅相频特性曲线。
这对于分析电路的特性、优化电路设计等都非常有帮助。
2.2 带宽测试
带宽是一个电路能够正常工作的频率范围。
频率特性测试仪能够测试电路的带宽，通过测量电路在不同频率下的增益或衰减等参数，确定电路的带宽范围，从而保证电路的稳定性和正常工作。
2.3 信号发生器
频率特性测试仪还具备信号发生器的功能。
测试仪可以产生稳定的正弦（Sine）、方波（Square）、三角波（Triangle）等信号，作为被测试电路的输入
信号。
不同类型的信号可以测试电路在不同的工作状态下的响应特性。
2.4 直流偏置
频率特性测试仪依靠外部直流电源为测试电路提供工作电压。
大部分频率特性
测试仪都配有电流限制限制器或过载保护电路，保证测试电路的安全。
2.5 数据存储
频率特性测试仪还可以将测试数据存储在设备中，便于后续分析和比较。
同时，测试仪也可以通过USB、RS232、LAN等接口与计算机相连，将测试数据传输到计算机上，方便进行后续的数据处理。
3. 使用方法
频率特性测试仪的使用方法分为以下几个步骤：
1.连接测试电路并设置测试参数。
2.连接设备与电脑，并设置数据传输参数。
3.开始测试。
4.保存测试数据。
5.根据数据分析测试结果。
4. 结语
频率特性测试仪作为电子电路和无线通信领域的重要工具，可以帮助工程师更好地了解电路的表现和特性，提升电路设计的效率和准确性。
熟练掌握频率特性测试仪的使用方法，对于电子电路工程师来说是非常重要的。