測試方波信號的頻譜KC03151203h02

測試方波信號的頻譜教學(xué)目標(biāo)1.能理解2.7GHzGSP-827頻譜分析儀的工作原理2.掌握2.7GHzGSP-827頻譜分析儀的性能、參數(shù)、使用方法和注意事項3.學(xué)會使用2.7GHzGSP-827頻譜分析儀測量方波信號的頻譜特性4.能理解方波信號的頻譜特點5.學(xué)會分析處理測量數(shù)據(jù)6.學(xué)會撰寫測量報告工作任務(wù)1.學(xué)會2.7GHzGSP-827頻譜分析儀的操作2.學(xué)會F40函數(shù)信號發(fā)生器的操作3.掌握方波信號的頻譜特性測量方法4.能用相關(guān)儀器儀表對方波信號的頻譜特性進(jìn)行測量5.記錄、分析、處理測量數(shù)據(jù)6.撰寫測量報告1．儀器選擇函數(shù)信號發(fā)生器（F40型）頻譜分析儀（2.7GHzGSP-827型）2．主要儀器介紹

1）2.7GHzGSP-827頻譜分析儀面板主要組成各按鍵功能詳細(xì)說明測量功能說明控制功能說明操作練習(xí)2.7GHzGSP-827頻譜分析儀面板

測量群組控制群組狀態(tài)群組子菜單組LCD頻率展幅幅度方向鍵編輯鍵旋鈕(1)主要按鍵（a）頻率控制（b）展幅控制（c）幅度控制包括頻率(Frequency）、展幅(Span)和振幅(Amplitude)等最常用的鍵1.面板主要組成(2)測量群組：包括光標(biāo)(Marker)，峰值搜尋(PeakSearch)，波形軌跡(Trace)、電源量測(PwrMeasure)和限制線(LimitLine)等鍵1.面板主要組成1.面板主要組成(3)包括頻寬(BW)、觸發(fā)(Trigger)、顯示器(Display)儲存/叫出(Save/Recall)等功能2.各按鍵功能詳細(xì)說明測量頻率有兩個設(shè)定法：Center/SpanStart/Stop。Span代表測量的頻寬，在不知道測試頻率時,通常使Center和Span。在特定的測試頻率使用Start和stop。(1)頻率功能詳細(xì)說明F1：Center設(shè)定，1、可直接用數(shù)字鍵設(shè)定；2、可用上/下方向鍵：向上或向下調(diào)整頻率，每一步階頻率調(diào)整的大小已在Step功能界定。3、旋鈕：以旋轉(zhuǎn)方式調(diào)整中央頻率，每一調(diào)整步階為頻寬的1/500F2和F3：Start和Stop設(shè)置，通常用數(shù)字鍵輸入；也可通過上/下鍵和旋轉(zhuǎn)鍵設(shè)置。(1)頻率功能詳細(xì)說明F5：PeaktoCenter

會先找到峰值信號的頻率，然后改變中央頻率為峰值頻率。執(zhí)行這個功能時，不是所有光標(biāo)都能被開啟。(1)頻率功能詳細(xì)說明(2)Span功能詳細(xì)說明F1：Span是界定測量的頻率范圍F2：全展幅(FullSpan)

的設(shè)定為2700MHz，也就是開始頻率為0，結(jié)束頻率為2700MHzF3：零展幅(ZeroSpan)會停止頻率掃描并停留在中央頻率的位置，也就是只測量中央頻率F4：LastSpan，最后一次的展幅(3)振幅功能說明F1：參考準(zhǔn)位(RefLevel)在RefLevel之下輸入信號F2：Scale以10-5-2-1的順序切換刻度，此為圖像放大的功能F3：單位(Unit）包括dBm、dBuV、dBmv和dBm/HzF4：增益和消耗(ExtGain/Loss)的功能容許應(yīng)用上引起的振幅偏移F5：InputZ可切換50?和75?間的輸入阻抗，為軟件調(diào)整F6：InputZCal可提供75?轉(zhuǎn)換器輸入的補(bǔ)償，理想的數(shù)字為5.9dB3.測量功能說明(1)Marker鍵F1：MarkerF2：NormaiF3：Mkr-CenterF4：ToPeakF5：MMModeF1：Marker設(shè)置F1Marker：光標(biāo)操作模式有兩種：單一光標(biāo)模式和多種光標(biāo)模式（Δ）在單一光標(biāo)模式，ToPeak功能可使光標(biāo)尋找峰值信號并停留在那個位置。MarkertoCenter功能使用光標(biāo)改變中央頻率為光標(biāo)標(biāo)示的頻率。F1F2F3F4F5F3（Mkr-Center）作用F3（Mkr–Center）：此光標(biāo)會尋找顯示器上最大的信號并在顯示器的右上角的游標(biāo)列表展示振幅讀值F4(ToPeak）作用F4（ToPeak）：光標(biāo)會尋找顯示器上最大的信號并在顯示器的右上角的游標(biāo)列表展示準(zhǔn)位讀值F5(MMMode多種光標(biāo)模式)設(shè)置

正常模式：選擇光標(biāo)>>開啟光標(biāo)>>選擇正常模式>>輸入光標(biāo)頻率Δ模式：選擇光標(biāo)>>開啟光標(biāo)>>選擇Δ模式>>>>選擇參考光標(biāo)>>輸入頻率差(2)尋找峰值PeakSeach功能4.控制功能說明控制部分四大部分：主要掌握BW

Trigger(1)BW控制鍵BW功能包括RBW、VBW和SweepTime。所有功能都有自動和手動模式，在全自動模式，這些參數(shù)都與展幅(Span)互有關(guān)聯(lián)，也就是說，在不同的Span設(shè)定下，本機(jī)會自動選擇最適當(dāng)?shù)腞BW和VBW組合。BW的每一參數(shù)都可分別以手動模式設(shè)定。F1:RBW切換為自動或手動模式。上/下方向鍵和旋鈕：在手動模式下，選擇RBW的檔位：3k、30k、300k和4MHz。編輯：編輯鍵入值，可選擇最接近RBW的值到3k、30k、300k和4MHzF2:VBW可切換為Auto或Manual模式。上/下方向鍵和旋鈕：在Manual模式，以1-3的順序，選擇在10Hz到1MHz之間的VBW。編輯:編輯鍵入值可選擇最接近VBW的值F3:SwpTmAuto鍵可切換SweepTime為Auto或Manual模式。上/下方向鍵和旋鈕：將SweepTime改為Manu模式。編輯：直接輸入掃描時間，最少為100msec。(1)BW控制鍵(2)Trigger控制鍵F40型DDS高頻函數(shù)信號發(fā)生器1.用途

該儀器是一臺精密的測試儀器，具有輸出函數(shù)信號、FM、AM、FSK、PSK、觸發(fā)、頻率掃描等功能。此外，本儀器還具有測頻和計數(shù)的功能，是電子工程師、電子實驗室、生產(chǎn)線及教學(xué)、科研的理想測試設(shè)備。2．主要特征采用直接數(shù)字合成技術(shù)；主波形輸出頻率為100μHZ-40MHZ；小信號輸出幅度可達(dá)0.1mV;脈沖波占空比分辨率高達(dá)千分之一；調(diào)幅調(diào)制度1%-120%可任意設(shè)置；輸出波形達(dá)30余種；具有頻率測量和計數(shù)的功能。F40型DDS高頻函數(shù)信號發(fā)生器F40型DDS高頻函數(shù)信號發(fā)生器實例操作*點頻輸出：1、設(shè)定點頻率值5.8KHZ；2、設(shè)定周期10ms；3、設(shè)定幅度值，峰峰值4.6V；4、設(shè)定直流偏移值-1.6V；5、常用波形選擇：正弦波、方波、三角波、升鋸齒波、脈沖波五種，可選擇測試；6、一般波形選擇：SHIFT+ARB鍵，如編號6為噪聲信號波形，可測試。；7、占空比調(diào)整：當(dāng)前波形為脈沖波時（波形編號為7：PULSE），若顯示區(qū)顯示的幅度值，再按下“脈寬”后顯示脈寬值。其調(diào)整范圍為頻率不大于10KHZ時0.1%-99.9%；頻率在此KHZ到100KHZ時為1%-99%。F40型DDS高頻函數(shù)信號發(fā)生器實例操作

MODE：SWEEP

分為線性掃描和對數(shù)掃描兩種。

線性掃描：起點頻率和終點頻率的輸入范圍為100μHZ-40MHZ；

對數(shù)掃描：信號頻率按指數(shù)規(guī)律變化。

STARTF：掃描起點頻率；

STOPF：掃描終點頻率；

TIME：掃描時間，1ms-80s；

TRIG：掃描觸發(fā)方式（內(nèi)觸發(fā)和外觸發(fā)）。*頻率掃描功能：F40型DDS高頻函數(shù)信號發(fā)生器實例操作*頻率掃描功能：例：輸出頻率掃描信號：在500HZ至200KHZ區(qū)間內(nèi)，掃描時間為10S，進(jìn)行頻率線性掃描，觸發(fā)方式為內(nèi)部觸發(fā)。

注意：“菜單”鍵的使用！F40型DDS高頻函數(shù)信號發(fā)生器實例操作調(diào)幅舉例：

正弦載波信號，頻率為1MHZ，幅度為2V；調(diào)制信號來自于內(nèi)部，調(diào)制波形為正弦波，調(diào)制信號頻率為5KHZ，調(diào)制深度為50%。注意：先設(shè)置載波的頻率、幅度及波形；再進(jìn)入調(diào)幅功能設(shè)置調(diào)制深度、調(diào)制信號頻率、調(diào)制信號波形類型及信號源等。F40型DDS高頻函數(shù)信號發(fā)生器實例操作調(diào)頻舉例：

正弦載波信號，頻率為1MHZ，幅度為2V；調(diào)制信號為正弦波，頻率為5KHZ，頻偏為200KHZ。注意：先設(shè)置載波頻率、幅度及波形類型；再進(jìn)入調(diào)頻功能模式，輸入調(diào)制頻偏、調(diào)制信號頻率、選擇調(diào)制信號波形及調(diào)制信號源。

1、由F40函數(shù)信號發(fā)生器輸出一方波信號ui，其面板顯示振幅Uim=2V、頻率fi

=1.0MHz。2、保持步驟1，設(shè)置信號的中心頻率、起止頻率，用頻譜分析儀觀察方波信號的基波及七次以內(nèi)的諧波分量。3、從頻譜圖中讀出其頻率和振幅，與F40函數(shù)信號發(fā)生器面板顯示值比較并記錄：具體測試過程具體測試過程第1條譜線所對應(yīng)的頻率稱為基波，其f1=

Hz，U1m=

V。第2條譜線所對應(yīng)的f2=

Hz，U2m=

V，稱為_____次諧波。第3條譜線所對應(yīng)的f3=

Hz，U3m=

V，稱為_____次諧波。第4條譜線所對應(yīng)的f4=

Hz，U4m