ZC4121A说明书.doc

概述 ZC4121A自动失真仪是采用集成电路的电子测量仪器。具有测试精度高、体积小重量轻、操作方便、性能可靠等优点。 本仪器主要用来测量音频信号及各种音频设备的非线性失真，又可作为音频电压表使用。并能对放大器及各种音频设备进行信噪比和频率特性的测试。 由于仪器具有电平自动校准和频率自动跟踪装置，使得失真度测量大为简便，即使含有调幅的信号或含有频率抖动成份的信号，也能进行方便而稳定的失真度测试。适用于科研、生产、通讯、教育、维修等部门及一切需要使用失真仪的场合。 技术参数 2.1失真度测量： 2.1.1测量频率范围： 10Hz—109kHz 分四个频段 2.1.2失真度测量范围： a. 20Hz—20kHz， 0.01%—30%b. 10Hz—109kHz ，0.03%—30% 2.1.3失真度测量误差： a. 300Hz—5kHz ，不大于满度值的±7%±0.01%*b. 20Hz—20kHz ，不大于满度值的±10%±0.015%**c. 10Hz—109kHz ，不大于满度值的±15%±0.025% 2.1.4机内引入失真： a.300Hz—5kHz， 不大于0.015%*b.20Hz—20kHz ，不大于0.025%**c.10Hz—109kHz ，不大于0.035% 2.1.5输入电压自动调整范围： 大于10dB 2.1.6失真度最小可测电压： 100mV 2.2电压测量： 2.2.1电压测量范围： 300μV—300V 2.2.2电压测量基本误差： 不大于满度值的±5%（1kHz） 2.2.3电压频率附加误差： 输入量程开关100V以下： a.20Hz—50kHz 不大于0.5dBb.5Hz—300kHz 不大于1dB 输入量程开关300V： a.20Hz—20kHz 不大于0.5dBb.10Hz—100kHz 不大于1dB 2.2.4电压噪音底度： 不大于50μV 2.2.5最大可测信噪比： 120dB 2.3失真仪输入阻抗： 100kΩ±2%，输入电容不大于100pF 2.4输出阻抗： 600Ω _________________________________________________________________________ * 400Hz高通，30kHz低通，在失真度0.03%档时均接入。 ** 在失真度0.03%档，当基波频率大于10kHz时，接入400Hz高通和80kHz低通，当基波频率小于300Hz时，只接30kHz低通。 工作原理 3.1原理方框图 本仪器电路结构可分为九大部分：输入电路、自动电平调整系统、桥T型基波抑制器、频率自动调谐系统、放大器、滤波器、表头电路、电平判别电路和稳压电源。其原理框图见图1。 3.2失真度测量原理 失真度测量时，输入被测信号经过输入电路至自动电平调整电路，在此稳定输出1伏，并送至桥T型基波抑制器，在这里把测量信号的基波分量抑制掉，保留所有谐波成分，然后通过表头电路测其大小，该大小则为被测信号的失真度。 根据失真度的定义：………（1） 本仪器测试失真度定义为： ………………………（2） （1）式与（2）式之间的关系为：……………（3） 当失真度小于10%时，Ko=Kr， 当失真度大于10%时，应按（3）式修正。 图1 原理框图 由（2）式可知，失真度则为输入信号的谐波分量与总输入信号之比。 3.3电路介绍3.3.1输入电路 这实际上是一个高输入阻抗的跟随器，以减少对输出衰减器的影响，输入电路输入端接有由两个稳压二极管和两个电阻组成的正反向过压保护电路。 3.3.2自动电平调整电路 输入被测信号经衰减以后，使其送至自动电平调整电路的电压约为100―316mV，在该电压范围内，自动电平调整电路能自动调整可变衰减器中的光敏电阻值，使电路稳定输出1伏，则使（2）式分母为1。 3.3.3桥T型基波抑制器 桥T型基波抑制器由无源桥T型网络、基波抑止运放、谐波正反馈跟随器、中和电路四个部分组成。 无源桥T型网络如图2。 图2 无源桥T型网络 图2网络的基波抑制频率 ，当C1=10C2时，其基波抑制量约16dB, 二次谐波衰减约为60%，显然不可能满足失真仪要求。为了满足失真仪对基波抑制量和谐波衰减的要求。因此加入一个有源的基波抑制运放和一个谐波正反馈跟随器。 电容中和电路是用以减少无源桥T型网络输出端分布电容的影响。 3.3.4频率自动调谐控制电路 失真度测量频率粗调，是由失真仪面板的频段开关和频率数值开关设定的，频段开关改变无源桥T型网络的电容值，频率数值开关改变桥T型网络的电阻值，失真度测量频率微调则是由频率自动调谐控制电路进行。 频率自动调谐控制分为