资源描述
,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,应用电子技术专业教学资源建设,电子测试技术应用（仪器仪表）,课程教学资源建设,电子测试技术应用（仪器仪表）课程教学资源建设,P3-2,低频函数信号发生器性能测试,教学目标,1,能理解被测对象技术指标,2,掌握示波器的工作原理及使用,3,掌握毫伏表的工作原理及使用,4,掌握失真度仪的原理及使用使用,5,掌握通用计数器的原理及使用,6,掌握用虚拟仪器实现上述测试,7,学会撰写测试报告,工作任务,1.,阅读测试工艺,2.,能用相关仪器仪表对,函数信号发生器,技术参数进行测试,3.,撰写测试报告,P3-2 低频函数信号发生器性能测试教学目标,低频函数信号发生器性能测试,一、,函数信号发生器,测试指标,低频函数信号发生器性能测试一、函数信号发生器测试指标,低频函数信号发生器性能测试,正弦信号发生器的工作特性通常分为频率特性、输出特性和调制特性。其中包括,30,余项具体指标，这里仅介绍几项最常见的性能指标。,1,、频率特性,1),频率范围 指信号源的各项指标都能得到保证时的频率输出范围，更确切地讲，应称为“有效频率范围”。,2),频率准确度 指信号源读盘（或数字显示）数值与实际输出信号频率间的偏差，可用频率的绝对偏离（绝对误差）,或用相对偏差（相对误差）来表示，即,。,低频函数信号发生器性能测试正弦信号发生器的,式中 为仪器读盘或数字显示的输出信号频率；为实际输出频率。,3),频率稳定度 指在其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号源输出频率相对于预调值变化的大小。频率稳定度实际上是频率不稳定度，它表示频率源能够维持恒定频率的能力。对于频率稳定度的描述往往引入时间概念，如,410-3/,小时,510-9/,天。,低频函数信号发生器性能测试,式中 为仪器读盘或数字显示的输出信号频率；为实际输出频,低频函数信号发生器性能测试,2.,输出特性,1,）输出信号的幅度 输出信号的幅度常采用两种表示方式：其一，直接用正弦波有效值（单位用,V,，,mV,，,V,）表示。其二，用绝对电平（单位用,dBm,，,dB,）（关于电平概念，请参照分贝测量一节）表示。,2,）输出电平范围 表征信号源能提供的最小和最大输出电平的可调范围。,3,）输出电平的频响 指在有效频率范围内调节频率时，输出电平的变化，也就是输出电平的平坦度。,低频函数信号发生器性能测试2.输出特性,低频函数信号发生器性能测试,4,）输出电平准确度 对常用电子仪器，常采用“工作误差”来评价仪器的准确度。,5,）输出阻抗 信号源的输出阻抗视其类型不同而异。低频信号源输出阻抗一般有,50,，,75,，,150,，,600,几种。高频信号源一般为,50,或,75,不平衡输出。,6,）输出信号的频谱纯度 反映信号输出波形接近正弦波的程度，常用非线性失真度（谐波失真度）表示。一般信号源的非线性失真度应小于,1%,。,低频函数信号发生器性能测试4）输出电平准确度 对常用电子仪,低频函数信号发生器性能测试,3.,调制特性,高频信号发生器在输出正弦波的同时，一般还能输出一种或一种以上的已被调制的信号，多数情况下是调幅信号和调频信号。有些还带有调相和脉冲调制等功能。当调制信号由信号源内部电路产生时，称为内调制。当调制信号由外部加入信号进行调制时，称为外调制。,调制特性主要指调制类型，调制频率，调制系数，调制线性度。调制线性度是指载波信号被调制后，被调制量的变化规律与调制信号变化的规律的结合程度。,低频函数信号发生器性能测试3.调制特性,低频函数信号发生器性能测试,二、测试工艺文件,1.,输出频率准确度,1),信号源通电，测试仪器通电，预热约,10,分钟；,2),按照图,1,，连接信号源与测试仪器；,3),信号源输出波形置“正弦”或“脉冲”，输出幅度置“,1V”,；直流偏置置零。,4),通用计数器置相应的状态和功能，显示被测信号频率（或周期）的有效位数应满足测试信号源的准确度要求。,5),在规定的预热时间后，调节信号源输出频率，分别在每个波段选取高、中、低,3,个频率点进行频率测量，频率误差按式计算。,式中：,被测信号源输出频率标称值；,频率实际值；,6),记录测试数据,低频函数信号发生器性能测试二、测试工艺文件,（图,1,）,（图1）,低频函数信号发生器性能测试,2.,幅度平坦度测试,1),信号源通电，测试仪器通电，预热约,10,分钟；,2),按照图,2,，连接信号源与测试仪器；这里的测试仪器还可选用毫伏表；,3),信号源输出波形置“正弦”、幅度置最大，或“,1V”,，直流偏置置零，频率分别取,10Hz,100Hz,1KHz,，,100Hz,，,10KHz,，,1MHz,；,4),电压表或示波器分别置相应的功能和状态。,5),调节信号源输出频率，依次读取电压表或示波器相应的电压值，幅度平坦度按式（,2,）或式（,3,）计算。：,Vi,各频率点电压实际值；,V01kHz,基准频率点电压实际值,低频函数信号发生器性能测试2.幅度平坦度测试,低频函数信号发生器性能测试,注意：信号源平坦度的测试通常需带有,50,的假负载，实际测试中我们也可以空载测试。,低频函数信号发生器性能测试,低频函数信号发生器性能测试注意：信号源平坦度的测试通常需带有,低频函数信号发生器性能测试,3,正弦波失真系数测试,1),信号源通电，测试仪器通电，预热约,10,分钟,2),按照图,3,，连接信号源与测试仪器；,3),信号源输出波形置“正弦”、幅度置最大，直流偏置置零，频率分别为,10Hz,、,100Hz,、,1kHz,、,10kHz,、,100kHz,、,200kHz,、,2MHz,4),失真度仪置相应的功能和状态，分别测出各频率点的失真系数。,5),记录测试结果。,低频函数信号发生器性能测试3正弦波失真系数测试,图（,3,）,注意：这里我们进行的是空载测试,图（3）,低频函数信号发生器性能测试,4.,脉冲上升（下降）沿时间测试,1),信号源通电，测试仪器通电，预热约,10,分钟；,2),按照图,2,，连接信号源与测试仪器；（这里的测试仪器也可选通用计数器）,3),信号源输出波形置“方波”（或脉冲波），幅度,5Vp-p,，频率“,10kHz”,，直流偏置置零。,4),调节示波器扫描因数微调置校准位置，使被测波形占满屏幕的,80%,，读取稳态幅度,10%90%,（或,90%10%,）部分所对应的时间，按式（,4,）计算上升（下降）沿时间,t r=LK (4),式中：,L,上升（下降）沿部分所占水平刻度；,K,示波器扫描时间因数。,低频函数信号发生器性能测试4.脉冲上升（下降）沿时间测试,低频函数信号发生器性能测试,5),读取波形过冲幅度，按式（,5,）计算过冲,（,5,）,式中：,b,被测波形过冲幅度；,H,稳态脉冲幅度。,低频函数信号发生器性能测试5)读取波形过冲幅度，按式（5）,低频函数信号发生器性能测试,5.,脉冲占空比系数测量,1),信号源通电，测试仪器通电，预热约,10,分钟；,2),按照图,2,，连接信号源与测试仪器；（这里的测试仪器也可选通用计数器）,3),信号源输出波形置“脉冲波”，幅度幅度,5Vp-p,，频率“,10kHz”,，直流偏置置零，占空系数分别置最大、最小。,4),用示波器分别测量相应的脉冲宽度及脉冲周期，占空系数按式（,6,）计算。,（,6,）,式中：,被测信号脉冲宽度；,T,被测信号脉冲周期。,5),记录测试结果,低频函数信号发生器性能测试5.脉冲占空比系数测量,低频函数信号发生器性能测试,概述,EE1641B,型 函数信号发生器是一种精密的测试仪器，因其具有连续信号、扫频信号、函数信号、脉冲信号等多种输出信号和外部测频功能，故定名为函数信号发生器,/,计数器。本仪器是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研需配备的理想设备。,EE1641B,函数信号发生器为 波段式（按十进制分类共分七档）的低频函数信号发生器，采用大规模单片集成精密函数发生器电路，使得该机具有很高的可靠性及优良性能,/,价格比。,EE1641B,函数信号发生器基本功能：,1,）主函数信号输出（包括正弦、方波、三角波对称与不对称输出）,2,）,TTL,信号输出及,CMOS,信号输出,3,）扫频信号输出,4,）外测频功能（计数器功能）,低频函数信号发生器性能测试概述,低频函数信号发生器性能测试,三、,EE1641B,型函数信号发生器主要技术参数的测试,1,测试准备,阅读测试工艺文件，测试仪器通电预热，大约,10,分钟,.,低频函数信号发生器性能测试三、EE1641B型函数信号发生器,低频函数信号发生器性能测试,2,测试过程,1),输出频率准确度测试,a),按照测试工艺，信号源通电，测试仪器通电，预热约,10,分钟；,b),连接信号源与测试仪器；,c),在规定的预热时间后，信号源输出波形开关置“正弦”，直流偏置置零；,d),调节信号源输出频率，分别在每个波段选取高、中、低三个频率点，用计数器测出其频率值；,e),信号源输出波形分别置“方波”或“三角波”，直流偏置置零，重复上述第,4,步的操作；,f),在表,1,中记录测试结果,低频函数信号发生器性能测试2测试过程,低频函数信号发生器性能测试,低频函数信号发生器性能测试,低频函数信号发生器性能测试,2),幅度平坦度测试,a),按照测试工艺，信号源通电，测试仪器通电，预热大约,10,分钟；,b),连接信号源与测试仪器；,c),在规定的预热时间后，信号源输出波形置“正弦”、幅度置,1V,直流偏置置零，频率分别取,10Hz,100Hz,1KHz,，,100Hz,，,10KHz,，,1MHz,；,4),依次读取电压表或示波器相应的电压值；计算幅度平坦度。,5),在,2,表中记录测试结果,低频函数信号发生器性能测试2)幅度平坦度测试,低频函数信号发生器性能测试,3),正弦波失真系数测试,a),按照测试工艺，信号源通电，测试仪器通电，预热大约,10,分钟；,b),连接被测信号源与测试仪器；,c),在规定的预热时间后，信号源输出波形置“正弦”、幅度置最大，直流偏置置零，频率分别设置为“,10Hz”,、“,100Hz”“1kHz”,、“,10kHz”,、“,100kHz”,、“,200kHz”,；分别测试各频率点的失真系数。,d),在表,3,中记录测试结果,低频函数信号发生器性能测试3)正弦波失真系数测试,低频函数信号发生器性能测试,4),脉冲上升（下降）沿时间测试,a),按照测试工艺，信号源通电，测试仪器通电，预热大约,10,分钟；,b),连接信号源与测试仪器；,c),在规定的预热时间后，信号源输出波形置“方波”（或脉冲波），输出幅度置,5Vp-p,，频率置“,10KHz”,，直流偏置置零；,d),调节示波器扫描因数微调置校准位置，使被测波形占满屏幕的,80%,，读取稳态幅度,10%90%,（或,90%10%,）部分所对应的时间，按公式（,4,）计算上升（下降）沿时间，（或使用,SP312B,通用计数器直接进行测量）；,e),读取波形过冲幅度，按式（,5,）计算过冲；,f),在表,4,中记录测试结果,.,低频函数信号发生器性能测试4)脉冲上升（下降）沿时间测试,课堂小结,课堂小结,
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