频率特性的测试
实验二 单双T网络频率特性
实验二单双T网络频率特性一、实验目的1、熟悉由电阻和电容组成的低通和高通电路幅频特性。
2、掌握双T网络的幅频特性和相频特性。
3、掌握用逐点测试法测量网络的幅频和相频特性。
二、实验原理如图所示双T电路中，根据开关J1 , J2的闭合与断开情况可以演绎出多种电路。
一、低通电路-----------只闭合J11.传递函数电路模型2.幅频特性幅频特性3.相頻特性相频特性二、高通电路-----------只闭合J21.传递函数电路模型2.幅频特性幅频特性3.相频特性相频特性三、带阻电路--------同时合上开关 J1,J21.传递函数电路模型2.幅频特性幅频特性3.相频特性相频特性4.双T电桥带阻电路双T桥带阻双口电路等效π型双口电路如图所示的双T桥带阻电路可等效成右图所示的π型电路。
一般用RC选频网络实现选期，反馈系数F随频率f的变化曲线（频率特性），当f=fo时，则F=0。
所以，对谐振频率fo来说，放大电路不存在负反馈，故KF=K，此时放大器的输出电压最大。
随着频率远离fo,F就急速地增加，相应的KF也很快衰减至零，因而，偏离fo 点的其它无用频率的输出电压也就很小很小了，至于KF的衰减快慢，主要是取决于反馈网络的选频特性，通常用双T电桥的RC选频网络，它在实际使用中，最常用的有两种：等一种是非对称双T电桥如上图所示，假设电源内阻RS=0，负载RL=00，则计算公式如下：谐振角频率ωO=1/RC-------------------------1式品质因数Q=[1/2（1+a)]=[fo/2△fo.7]---------2式传输系数（反馈系数）的模、幅角分别为：---------------------3式φ =arctg1/QY式中：Y=σ-（1/σ）是广义失谐系数σ=f/fo是相对失谐系数-----------------------4式2△fo.7主为半功点的带宽由2式可见：对固定的谐振频率fo来说，Q越大，则通频带越窄；反之Q越小，则通频带越宽，因此，Q的大小可以反应出双T网络的选择性好坏。
实验8 幅频相频特性测试及RLC串联谐振电路实验
2.RLC串联谐振电路的测量
激励信号(1V)频率改变时,测量幅频特性相频特性 曲线
f
100 1k
U1
50k
100 k
U2(UR)
0.70 7UR max
URm ax
0.707 URma x
UC
UL
(U1U2)
18
实验8 幅频相频特性测试及RLC串 联谐振电路实验
一、实验目的
1、熟练RC电路相频、幅频特性的测试方法，根据 测量数据画出特性曲线。 2、通过实验掌握串联谐振的条件和特点，测绘 RLC串联谐振曲线。 3、掌握电路参数对谐振特性的影响。
1
二、实验内容
1、测量 R 、 L 、 C 元件的阻抗频率特性。 2. 测量 RC串联电路频率特性曲线 3. RLC串联谐振电路测量
相等时，电路的阻抗有最小值（Z=R），电流有最大值I0
US Z
,US
R
电路为纯电阻，这种现象称为RLC串联谐振。Βιβλιοθήκη 谐振频率f02
1 LC
品质因数
Q 0L R
通频带
2f0.7 f2 f1 f0 Q
7
四、实验步骤
1 、测量 R 、 L 、 C 元件的阻抗频率特性。 信号发生器输出的正弦信号并保持幅度不变， 频率 200H z 逐渐增至 10kHz，使开关 S 分别接通三个 R 、 L 、 C 元件， 测量 Ur ，并计算各频率点时 R 、 X L 与 X C 的值。
9
10
用李沙育法测量相位差角，
sinΦ a b
11
12
扫频法测量电路频率特性
13
3、RLC串联电路
14
15
R改为100,测量电路谐振频率和品质因数
（微电子、电子实验）实验三晶体管特征频率fT的测量
实验三 晶体管特征频率f T 的测量
f T 定义为共射极输出交流短路电流放大糸数β随频率增加而下降到 1时的工作频率, 它反映了晶体管共发射极运用具有电流放大作用的频率极限, 是晶体管的一个重要频率特性参数. f T 的大小主除了与晶体管的结构有关外, 还与晶体管工作点有关, 测量原理通常采用增益-带宽积的方法.
一, 实验原理
晶体管发射结电压周期变化引起发射结,收集结空间电荷区的电荷和基区,发射区, 收集区内的多子,少子也随之重新分布, 这种现象可视为势垒电容和扩散电容的充放电作用, 传输电流幅值下降,载流子传输延时, 使输入, 输出信号产生相移, 使电流放大系数β变为复数, 幅值随频率的升高而下降, 相移随频率升高而增大
β=()[]2120/1ββf f +
当f 》f β βf=β0f β β=1
f T =β0f β
二, 实验方法
1, V CE = 10V, I C = 10mA 测量晶体管的f T
2, V CE= 15V I C=0.5mA～15mA, 每隔0.5mA测一点, 绘制f T～I CE关系曲线
3, I CE= 10mA, V CE=1V～20V, 每隔2V测一点, 绘制
f T～V CE关系曲线
4, 改变测试频率重新进行1～3的实验。
电子测量与仪器—频域测量
4.调谐方程和频率参数
2.动态频率特性
随着扫描速度的提高，频率特性将扫频方向偏移。图中Ⅰ 为静态特性，Ⅱ、Ⅲ为依次提高扫速时的动态特性曲线。可以
看出动态频率特性有以下特点：
(1)顶部最大值下降； (2)特性曲线被展宽；
(3)扫速愈高，偏移愈严重。 其原因是由于实际电路是由
动态元件L、C等元件组成的(如 调谐电路)，信号在其上建立或
正弦稳态下的系统函数或传输函数H(jω)反映该系统 激励与响应的关系：
式中，H(ω)也可写成H(f)，称为测量的幅频特性。 Φ(ω)是相频特性。
8.1.1 静态频率特性测量——点频法
点频法就是“逐点”测量幅频特性的方法，注意明确 被测电路选用相应仪器。
K( f )
f f0
特点：所测出的幅频特性是电路系统在稳态情况下的静态 特性曲线。但操作繁琐费时，并且可能遗漏掉某些特性突 变点。这种方法一般只用于实验室测试研究。
8.4.2 实例1—BP-1型频谱仪
是国产的早期产品，性能指标不高，用它讲解原理比较简明易懂。
3MHz～6MHz fs K1 1
变频器 M0(+)
100Hz～3MHz
1 2
K2
被测信号 (设fs =10MHz 100Hz～30MHz
1KHz标准调幅波)
10MHz 2
3MHZ～30MHz
3～6MHz 5MH
0.2~0.3S 图8.35 BP-1 频谱仪原理框图
从图中可以看到以下特点： 1.多级变频
从框图可以看出频谱仪主要电路是一台超外差接收机 。为了提高分辨频谱能力，则要提高接收机的选择性，而 决定选择性的通频带：
（8.13）
谐振回路的Q值提高较困难，故欲使 减小，主要措施是 降低信号频率 ，因此要通过多次变频将被测信号的频谱搬移 到较低的中频上，这样窄带滤波器才容易实现。
实验十 R、L、C元件的阻抗频率特性
实验十 R 、L 、C 元件的阻抗频率特性一、实验目的1. 验证电阻，感抗、容抗与频率的关系，测定R ～f ，X L ～f 与Xc ～f 特性曲线。
2. 加深理解阻抗元件端电压与电流间的相位关系。
二、实验原理1.在正弦交变信号作用下，R 、L 、C 电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关，如图10-1所示。
三种电路元件伏安关系的相量形式分别为：⑴纯电阻元件R 的伏安关系为I R U = 阻抗Z=R上式说明电阻两端的电压U 与流过的电流I 同相位，阻值R 与频率无关，其阻抗频率特性R ～f 是一条平行于f 轴的直线。
⑵ 纯电感元件L 的伏安关系为I jX U L L = 感抗ＸL ＝2πfL上式说明电感两端的电压LU 超前于电流I 一个90°的相位，感抗Ｘ随频率而变，其阻抗频率特性X L ～f 是一条过原点的直线。
电感对低频电流呈现的感抗较小，而对高频电流呈现的感抗较大，对直流电ｆ＝０，则感抗X L ＝０，相当于“短路”。
⑶纯电容元件C 的伏安关系为I jXc U C-= 容抗Ｘc ＝１/2πfC 上式说明电容两端的电压c U 落后于电流I 一个90°的相位，容抗Ｘc 随频率而变，其阻抗频率特性Xc ～f 是一条曲线。
电容对高频电流呈现的容抗较小，而对低频电流呈现的容抗较大，对直流电ｆ＝０，则容抗Xc ～∞，相当于“断路”，即所谓“隔直、通交”的作用。
三种元件阻抗频率特性的测量电路如图10-2 所示。
图中Ｒ、Ｌ、Ｃ为被测元件，r 为电流取样电阻。
改变信号源频率，分别测量每一元件两端的电压，而流过被测元件的电流Ｉ，则可由Ur/ｒ计算得到。
2. 用双踪示波器测量阻抗角元件的阻抗角（即被测信号ｕ和ｉ的相位差φ）随输入信号的频率变化而改变， 阻抗角的频率特性曲线可以用双踪示波器来测量，如图10-3所示。
阻抗角（即相位差φ）的测量方法如下：⑴在“交替”状态下，先将两个“Ｙ轴输入方式”开关置于“⊥”位置，使之显示两条直线，调ＹＡ和ＹＢ移位，使二直线重合，再将两个Ｙ轴输入方式置于“AC ”或“DC ”位置，然后再进行相位差的观测。
射频测试报告
射频测试报告报告编号：RF-2021-001报告日期：2021年6月12日测试对象：ABC公司的X型射频芯片测试环境：- 测试设备：Agilent N9020A射频信号分析仪、Agilent 33522B 函数/任意波形发生器、Agilent 3458A台式数字万用表、Rohde & Schwarz SMC100A信号发生器。
- 测试场地：ABC公司的实验室。
- 温度：25℃。
- 湿度：50%。
测试结果：1. 频率特性测试测试结果表明，X型射频芯片在17GHz至30GHz频段内，频率响应良好，且没有失真现象。
具体数据如下：频率（GHz） | 放大增益（dB）---|---17 | 22.418 | 21.819 | 22.020 | 22.521 | 23.022 | 23.823 | 24.524 | 25.025 | 25.426 | 25.727 | 25.928 | 26.029 | 25.930 | 25.72. 噪声系数测试经过测试，X型射频芯片在20GHz频段内，噪声系数大约为3.5dB。
具体数据如下：频率（GHz） | 噪声系数（dB）---|---20 | 3.53. 输出功率测试X型射频芯片在实际应用中的输出功率大约在18dBm至20dBm之间。
我们在实验室中使用了Rohde & Schwarz SMC100A 信号发生器来测试芯片的输出功率。
具体数据如下：频率（GHz） | 输出功率（dBm）---|---20 | 19.321 | 19.522 | 19.823 | 20.124 | 20.225 | 20.226 | 20.127 | 19.828 | 19.629 | 19.330 | 18.9结论：ABC公司的X型射频芯片在17GHz至30GHz频段内的频率响应良好，且没有失真现象。
噪声系数大约为3.5dB，输出功率在实际应用中大约在18dBm至20dBm之间。
功分器测试方法范文
功分器测试方法范文功分器是一种用于将输入功率分配到多个输出端口的无源器件。
它在无线通信、雷达系统、卫星通信等领域中广泛应用。
对功分器进行合理有效的测试是确保其性能和质量符合要求的关键之一、下面将详细介绍功分器测试的方法。
1.参数测量功分器的参数测量是确定其电气性能的关键步骤。
常见的参数测量包括：插入损耗、反射损耗、相位平衡、幅度平衡、功分精度等。
a)插入损耗测量：插入损耗是指功分器在功分过程中引入的功率损失。
测量方法为将功分器的输入端与功率计相连，输出端口不连接任何负载。
通过测量功率计上的功率值，即可得到功分器的插入损耗。
b)反射损耗测量：反射损耗是指功分器将一部分输入功率反射回输入端的程度。
测量方法为将功分器的一个输出端口连接到功率计，并将输入端口连接到50欧姆的终端，通过测量功率计上的功率值，即可得到功分器的反射损耗。
c)相位平衡测量：相位平衡是指不同输出端口上的相位差是否一致。
测量方法为将功分器的不同输出端口连接到相位差测量仪上，通过测量不同端口之间的相位差，即可得到功分器的相位平衡。
d)幅度平衡测量：幅度平衡是指不同输出端口上的输出功率是否一致。
测量方法同样为将功分器的不同输出端口连接到功率计上，通过测量功率计上的功率值，即可得到功分器的幅度平衡。
e)功分精度测量：功分精度是指功分器在不同的输出端口上所分配的功率是否符合要求。
测量方法为将功分器的不同输出端口连接到功率计上，通过测量功率计上的功率值，即可得到功分器的功分精度。
2.频率特性测试功分器的频率特性测试是评估功分器性能的重要指标之一、常见的频率特性测试包括：频率响应、带内纹波、带外抑制等。
a)频率响应测试：频率响应测试是测量功分器在不同频率下的插入损耗和反射损耗。
测试方法为使用信号源产生连续频率范围内的信号，并将功分器的输入端口与信号源相连，输出端口连接到功率计和网络分析仪上，通过测量功率计和网络分析仪上的参数，即可得到功分器的频率响应。
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。
数字闭环光纤陀螺频率特性分析与测试_吴衍记
方波偏置
Sagnac 效应
探测器
+ ϕb
前置放大
T
A/D
输入
Ω
ϕs
=
2πLDΩ λc
ϕs
+
∆ϕ
Rfη
I0 2
(1 +
cos ∆ϕ)
G1
KA/D
- ϕf
数字解调
Kdemo
τ
-
Km
+
相位调制器
数字积分器
G2 后置放大
1 − e−sT s
D/A
KD/A
z z −1
相位斜坡发生器
图 2 数字闭环光纤陀螺的动态模型 Fig.2 Dynamic model of digital closed-loop FOG
z Ki z −1 角速率输出
在闭环情况下应该有 ϕs ≈ ϕf ，则 sin(ϕs − ϕf ) ≈ ϕs − ϕf ，所以调制、解调、干涉可以用比例环节 K3 表示。
反馈通道中相位斜坡发生过程可视为一个积分环节，D/A 转换环节可用比例环节加零阶保持器表示，后置放大驱动
及铌酸锂相位调 制过程可以表示 W(z) 为一个比例微分 过程。因此整个反 馈通道可以用比 例环节 K6 加零阶 保持器表示[4,6]。 综上所述，可以得
of digital closed-loop FOG
WU Yan-ji, LIU Shu-rong
(Beijing Auto-control Equipment Institute, Beijing 100074, China)
Abstract: The performances of FOG under the circumstances of vibration or abrupt swerve were badly influenced by its closed-loop bandwidth. The actual bandwidth of a closed-loop FOG can reach several kHz, which is too high to be tested with an angle vibrator. So it is important to test and analyze the frequency characteristics of the digital closed-loop FOG. In view of this requirement, a dynamic model for digital closed-loop FOG was established based on its block diagram of configuration and principle, and the transfer function was deduced. Then the frequency characteristics of the digital FOG were analyzed, and a method to improve the dynamic characteristic of FOG was given. At last, the step response and frequency response were tested by adding signal to the digital phase ramp based on the principle of closed-loop FOG. The test result shows that the bandwidth of the closed FOG is up to 9 kHz. Key words: frequency characteristics; FOG; dynamic modeling; testing
实验5 RC频率特性和RLC谐振综合实验
实验五 RC 频率特性和RLC 谐振综合实验一、实验目的1、研究RC 串、并联电路及RC 双Ｔ电路的频率特性。
2、学会用交流毫伏表和示波器测定RC 网络的幅频特性和相频特性。
3、熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。
4、加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q 值）、通频带的物理意义及其测定方法。
5、学习用实验方法绘制R 、L 、C 串联电路不同Q 值下的幅频特性曲线。
二、实验原理1、RC 串并联电路频率特性图5-1所示RC 串、并联电路的频率特性：)1j(31)j (iｏRCRC UUN ωωω-+==其中幅频特性为：22io)1(31)(RCRC U U A ωωω-+==相频特性为：31arctg)(o RC RC i ωωϕϕωϕ--=-=幅频特性和相频特性曲线如图5-2所示，幅频特性呈带通特性。
当角频率RC1=ω时，31)(=ωA ，︒=0)(ωϕu O 与u I 同相，即电路发生谐振，谐振频率RCf π210=。
也就是说，当信号频率为f 0时，RC 串、并联电路的输出电压ｕO 与输入电压u I 同相，其大小是输入电压的三分之一，这一特性称为RC 串、并联电路的选频特性，该电路又称为文氏电桥。
测量频率特性用…逐点描绘法‟，图5-3表明用交流毫伏表和双踪示波器测量RC 网络频率特性的测试图。
测量幅频特性：保持信号源输出电压（即RC 网络输入电压）U I 恒定，改变频率f ，用交流毫伏表监视U I ，并测量对应的RC 网络输出电压U O ，计算出它们的比值A ＝U O ／U I ，图5-1图5-2然后逐点描绘出幅频特性；测量相频特性：保持信号源输出电压（即RC 网络输入电压）U I 恒定，改变频率f ，用交流毫伏表监视U I ，用双踪示波器观察u O 与u I 波形，如图5-4所示，若两个波形的延时为Δt ，周期为T ，则它们的相位差︒⨯∆=360Ttϕ，然后逐点描绘出相频特性。
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汕头大学实验报告
频率特性的测试
一、实验目的
用信号发生器和示波器测量被测系统的频率特性
二、实验仪器
TKKL-1控制理论实验箱1台、TDS1001B数字存储示波器1台、万用表1只
三、实验原理
对于稳定的定常系统或环节，当其输入端加入一正弦信号X(t)=XmSin w t，它的稳态输出是一与输入信号同频率的正弦信号，但其幅值和相位将随着输入信号的频率w的变化而变化。
即输出信号为Y (t)= Ym Sin( w t+「)= Xm|G(j w )|Sin( w t+ 其中|G(j Ym
w )1= , (w )= argG(j w )
Xm
所以，只要改变输入信号X(t)的频率w,就可测得输出信号与输入信号的幅值比|G(j w)|和它们的相位」(w )= argG(j w )。
不断改变x(t)的频率，就可测得被测环节的幅频特性|G(j w )1和相频特性(w )。
本实验通过使用示波器分别测量输入信号及输出信号的幅值及相位关系，实现对幅频特性及相频特性进行测量。
四、实验内容及步骤
1、本实验准备测量二阶系统的闭环频率特性 (二阶系统可K=200/51,T1=0.02,T2=0.051,
也可根据需要自己选择)。
2、画出要测量的二阶系统的方框图及模拟电路图。
3、计算所设计的二阶系统的频率特性的理论值，确定要测量的关键点的频率及要测
量的频率范围，设计好实验记录表格。
4、完成实验并记录相关实验数据，验证数据的合理性。
5、二阶系统的输入信号可采用实验箱上的正弦波信号发生器的输出信号，信号的幅值及频率可以通过电位器进行调节，信号的频率可以采用实验箱上的频率计进行测量。
五、实验图和数据
1理论计算结果
理论值可由MATLAB求得，MATLAB^本为
clear
n=3844.68;d=[1 50 3844.68];
w=logspace(-1,3,100);
[G,P,w]=bode( n,d,w);
[Mr,k]=max(G);
Mr=20*log10(Mr),Wr=w(k) % 求谐振峰值和谐振频率
n=1;while 20*log10(G(n))>=-3;n=n +1;end
Wb=w( n) % 求截止频率其运行结果为Mr=2.6397 , Wr=50.9414，Wb=89.0215。
则理论值为频带宽度•・b ragOZISs"1，
2.6397
谐振频率j = 50.9414s4及谐振峰值M r =10 20= 1.3551。
2、实验数据
峰值：1.42/1.3551-1=4.8%
频率：63.23/50.94-仁24%
不用分析频带宽都可知道数据相差过大，实验读书误差或者仪器误差等多种原因。
比如8.11中的「有t和f 决定，t读书稍有误差就会使得频率偏差很大。
六、思考题
所设计的二阶系统为什么会谐振？你是如何用实验确定谐振频率和谐振峰值的？
答：0 一二0.40 ：：： 1，所以会谐振。
改变输入频率，并观察示波器上的波形来确定谐
振频率和谐振峰值。
七、实验心得
通过实验对频率特性的理论知识有了更进一步的了解，同时增加了我们的实践能力，很
好的培养了我们如何理论应用于实际的能力。