频率测量仪器PPT课件.ppt

单音、双音输入（续2） 双音输入 双音信号如Vin=A1cosω1t + A2cosω2t ，将它作为输入信号进行失真测量，代入简化失真模型式中有： 其中c0、c1、……、c12是由k0、k1、k2、k3及A1、A2决定的系数。 * 失真度定义 失真度被定义为全部谐波能量与基波能量之比的平方根值。对于纯电阻负载，则定义为全部谐波电压（或电流）有效值与基波电压（或电流）有效值之比的平方根。失真度D0以百分比（％）或分贝（dB）为单位，亦称失真系数。 * 6.6.2 谐波失真度的测量方法 谐波失真度的测量方法有很多，例如： 谐波分析法——用频谱仪分别将信号基波和各次谐波的幅值一一测出，然后按定义计算，属于间接测量法； 基波抑制法——又称静态法，对被测器件输入单音正弦信号，并通过基波抑制网络进行直接测量； 白噪声法——又称动态法，利用白噪声作为测试信号，测出被测器件在通带内的各频率分量产生的谐波。 * 基波抑制法 由于基波难以单独测量，当失真度较小时，上述失真定义式可近似为： 按照近似式测量失真度，所得的是谐波电压总有效值与被测信号总有效值之比。近似的条件：当失真度小于9％时，可用近似失真度测量值D代替定义值D0，否则需对D值进行换算或修正。换算公式为： * 基波抑制法（续） 按照近似式进行基波抑制法测量谐波失真度的电路如下图。基波抑制网络实质上是一个陷波滤波器，专门用于滤掉基波信号而使其余谐波分量通过。 用在电路上滤除不需要的频率的信号，比如在带通滤波器通频带的边缘外加陷波器，通常是串联一个并联谐振回路，或并联一个串联回路，它们的谐振频率就是要滤除的频率，在电视机电路中频部分很常见。 * 开关S先打到1处，测出被测信号的电压总有效值。适当调节输入电平使电压表指示为某一规定的基准电平值，该值完全对应于失真度大小，也就是使近似式中的分母为1——这个过程称为“校准”； 开关打到2处，调整基波抑制网络使电压表指示最小，表明此时电路对基波的衰减量最大。由于基波已被抑制，此时测出的是被测信号的谐波电压总有效值。由于电压表已经过校准，故当前指示值就是D值。 * 白噪声法 白噪声法是一种广谱测量技术，属于谐波失真的动态测量方法。它通过白噪声发生器产生均匀频谱密度分布的白噪声，相当于将一系列不同频率、不同相位的正弦信号加到被测电路上，可以得到被测电路在通带内的任一频率分量所产生的谐波。 测量电路框图如下： * 白噪声法（续） 白噪声发生器输出广谱噪声信号UN，经过中心频率为f0的带阻滤波器后，输出频谱产生缝隙。该信号通过被测电路时，如果存在失真，各噪声分量的互调会导致大量组合频率，使输出信号在f0及附近的频率处有了新的频率分量。用选频电压表选出f0分量，并测得其电压幅度Uout。最终的谐波失真度D可按下式计算： 其中，Uout为选频电压表在频率f0处的读数，U为同一带宽下其他频率处的电压表读数。 * 6.6.3 失真度测试仪简介 失真度仪组成原理 测量失真度或失真系数的仪器即失真度仪，它们大多工作于200KHz以内的频带。下图所示为一种采用基波抑制法测量失真度的测试仪简化框图。 * 失真度仪组成原理（续） 被测信号经过幅度调节之后，一面被送到可调谐的陷波滤波器中滤掉基波，再进入检波器获得谐波有效值电压；同时通过旁路直接进入检波器，获得信号中所有频率成分的总有效值电压。两个代表不同电压值的信号通过除法器进行计算，最后显示出失真测量值D。 事实上，许多电路的非线性还会产生噪声及电源纹波带来的其他成分，因此失真度仪所测的结果包含了总谐波加噪声失真，定义式为 * 主要技术指标 失真度通常被用来衡量收录机、电声设备及信号发生器等的输出性能。其典型技术指标如： 频率范围：9Hz~600KHz 失真度测量范围：0.01~90% 失真度测量精度：±5~±9% 灵敏度：0.3~30mV * 调制的基本概念 调制就是对信号的源信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程。 一般来说，信号源信息（即信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能直接传输，必须借助另一种频率比基带高得多的信号（即载波）转换成适于传输的信号。这种适于传输的信号称为已调信号，基带信号则称调制信号。调制是通过改变高频载波的幅度、相位或频率，使其跟随基带信号的变化来实现的。 6.7 调制度测量 * 调制的基本概念（续） 常见的调制方式 模拟调制：幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM），分别指载波信号的幅度、频率或相位随着基带信号的幅度变化而改变