頻率特性測試

頻率特性測試第一頁，共十二頁，2022年，8月28日

頻率特性測試的知識準備制作頻率特性測試儀需要準備的知識可分為下述兩類：一，理解網(wǎng)絡頻率特性的概念，理論，力求了解較多的頻率特性測試方法，各種方法的特點和它們適用的頻率范圍和適應對象。有關(guān)知識可參考電路分析和信號與系統(tǒng)類的書藉。二，從電子工程技術(shù)方面，需要了解頻率特性測試方法和頻率特性測試儀的有關(guān)知識，如頻率逐點步進測試和掃頻法測試的具體方法步驟，所需要的儀器設備，專用的頻率特性測試儀，如網(wǎng)絡分析儀和掃頻儀的功能，種類，特點，方案構(gòu)成，主要性能指標等。用于不同頻率范圍的頻率特性測試儀，其實施方案往往大不相同。本題要求制作一個100Hz—100kHz的頻率特性測試儀，屬于低頻頻率特性測試儀，應對構(gòu)成低頻頻率特性測試儀的各種方案有所了解。掃頻儀和網(wǎng)絡分析儀是專門用于網(wǎng)絡頻率特性分析的儀器，掃頻信號源和頻率合成信號源是其中的關(guān)鍵技術(shù)，應有足夠的了解。第二頁，共十二頁，2022年，8月28日頻率特性的概念及應用電路系統(tǒng)的性能描述時域頻域內(nèi)部狀態(tài)的描述------電路定律性能的外部描述------信號與系統(tǒng)理論第三頁，共十二頁，2022年，8月28日頻率特性的概念

頻率特性是以頻率為變量描述系統(tǒng)特性的一種圖示方法。頻率特性測試儀用于系統(tǒng)的頻率特性測試。頻率特性測試方法是一種獲得網(wǎng)絡頻率特性的實驗方法。我們知道，當網(wǎng)絡系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)和電路中的元件參數(shù)已知時，可以根據(jù)電路分析的方法，求得電路中各個狀態(tài)變量，獲得關(guān)于電路系統(tǒng)的完整信息。而在很多情況下，無法知道電路的詳細結(jié)構(gòu)，或無法獲得電路中各個元件的準確參數(shù)，即所要分析的電路系統(tǒng)是屬于“黑箱”或“灰箱”問題。對于單輸入單輸出的二端口網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以通過傳輸特性和反射特性來描述，對于低頻電路網(wǎng)絡，我們只關(guān)心電路系統(tǒng)的傳輸特性，它可以用傳遞函數(shù)H(s)來描述，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(s)可以通過輸入和零狀態(tài)響應輸出來求得，無需知道網(wǎng)絡內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)等信息。實際上，我們只需考察s沿軸變化時的H(jω)，這就是系統(tǒng)的頻率特性,它是H(s)的一種以頻率為變量的圖形描述方法，有著明顯的物理意義,是實際中應用最多的系統(tǒng)特性的表示形式。由于采用這種描述時，無須知道網(wǎng)絡內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)等信息，只需知道系統(tǒng)的輸入與輸出，而系統(tǒng)的輸入輸出又是可以通過測量來得到的，因而頻率特性H(jω)有著重要的理論和實用價值，在工程實踐和科學實驗中都有著廣泛的應用。通過測量網(wǎng)絡的輸入和輸出經(jīng)計算得到網(wǎng)絡的H(jω)的方法，就是獲得頻率特性的實驗測試方法。頻率特性測試儀即為用于頻率特性測試的儀器。

第四頁，共十二頁，2022年，8月28日頻率特性H(jω)又稱為頻率響應或簡稱為頻響函數(shù)，它是個復數(shù)，由幅值和相位兩部分構(gòu)成，分別稱為幅頻特性和相頻特性.在很多情況下，只需要測量幅頻特性。對于高頻網(wǎng)絡，有時還要測試它的反射特性。本賽題要求測試的是一個低頻網(wǎng)絡的幅頻特性和相頻特性。第五頁，共十二頁，2022年，8月28日外部模型第六頁，共十二頁，2022年，8月28日電路系統(tǒng)的頻率特性測試

------系統(tǒng)性能的外部描述方法

------一種測試測量的實驗方法頻率特性與其他描述的關(guān)系頻率特性的測試方法時域測量---動態(tài)測試法頻域測量---穩(wěn)態(tài)測試法第七頁，共十二頁，2022年，8月28日時域的動態(tài)測試方法第八頁，共十二頁，2022年，8月28日頻域的穩(wěn)態(tài)測試方法第九頁，共十二頁，2022年，8月28日DDS用于掃頻