模电实验七、八指导书

1、实验七 幅频特性的测量一实验目的1通过实验，进一步理解扫频仪的工作原理；2掌握数字扫频仪的使用方法。二实验仪器SP3060型数字合成扫频仪 1台三实验材料112MHz石英晶振 1个2455KHz陶瓷谐振器 1个四SP3060型数字合成扫频仪介绍扫频仪又称频率特性图示仪，它是一种能在显示屏上直接显示被测电路幅频特性曲线的图示测量仪器。广泛应用于高频电路检测中，如对放大器，滤波器，谐振回路等有源无源四端网络频率特性的测定。（一）技术指标1、输出频率特性：输出频率：20Hz60MHz （SP3060）分辨率：1Hz频率误差：510-6 频率稳定度：优于110-6 2、输出电平特性输出电平范围：-87

2、dBm13dBm（f60MHz，输出为-87dBm10dBm电平误差：0.5 dBm（-50dBm） 1 dBm（-50dBm）电平平坦度：0.5 dBm幅度单位：mVrms，uVrms，dBm（dBm是一个表示功率相对值的单位，计算公式为：10 lg功率值/1mW。）3、输出阻抗50/754、扫描时间自动/人工设置，人工设置时间范围：50毫秒10秒任意设置。5、扫描模式连续/单次6、触发方式内部/外部，外部触发脉冲电平：TTL 7、输入通道输入阻抗：50/75/高阻 输入电平范围：60 dBm10 dBm8、显示特性对数刻度：每格0.1 dB、0.2 dB、0.5 dB、1 dB、2 dB、

3、5 dB、10 dB 线性刻度：1mV、2mV、5mV、10mV、20mV、50mV、100mV、200mV、500mV、1V、2V、频率标记：5个，频率可任意设置显示范围：80 dB（二）前面板说明图71 SP3060型数字合成扫频仪面板示意图1、电源开关2、LCD显示屏3、辅助电源输出端口能够提供3V15V，500mA的可变输出的电源。4、复用键区本区有6个按键，对应每个功能菜单里的相应子功能项，进行选择和修改功能等。5、扫描信号源输出端口此端口可以根据设置的扫描范围输出连续的扫描射频信号，也可以输出某一固定频率的点频射频信号。输出信号的最大幅度是13dBm。最小幅度是87 dBm。此端口

4、输出阻抗可50或75互换。6、数字输入区键 名 键 名功 能 能键 名功 能0输入数字08输入数字81输入数字19输入数字92输入数字2输入小数点3输入数字3输入负号4输入数字4GHz/dBm单位 GHz/dBm/dB5输入数字5MHz/-dBm单位 MHz/-dBm/sec6输入数字6KHz/mV单位 KHz/mV/ms7输入数字7Hz/uV单位 Hz/uV/us这些键用于在设置和修改参数的时候输入相应的数值、数字、单位。在数据输入状态下，按这些键即可顺序输入所需要的数值。7、输入通道端口仪器扫频信号源的输出信号经过被测网络或被测器件后，进入此端口，然后由仪器处理并在显示器上显示测量的波形和

5、参数。8、光标移动键区键 名功 能第二功能键 名功 能第二功能光标左移退格键光标右移确认键 光标左移/退格键，当选中某一项参数时，按此键使光标向左移动。另外，还可以作为退格键使用，当输入数字错误，输入单位之前，按此键删除刚才输入的数字。 光标右移/确认键，当选中某一项时，按此键使光标向右移动。另外，还可以作为确认键使用，有些数据输入没有单位，按此键使数据输入有效，作为不确定的单位键使用。9、旋钮使用旋钮也可以连续输入或改变相应选中的数据。10、系统设置区【复位】复位键，按此键使仪器工作状态回复到出厂设置的缺省状态，在复位菜单中，你还可以调用上次工作状态或开机工作状态。【系统】系统参数设置键，按

6、此键进入系统参数设置菜单。查看和修改接口参数、开机状态、打印机设置、时钟设置等系统参数。【校正】系统性能校正键，按此键进入系统校正菜单。在该菜单中校正系统的频率响应误差，幅度响应误差，还可以自动校正仪器输出电平的平坦度。【打印】打印按键，按此键进入打印菜单，打印仪器的工作状态和测试曲线。（此型号不具备）【存储/调用 】存储/调用键，按此键进入存储/调用菜单。存储和调用工作状态，以及测量的扫描曲线波形。【中文/英文】中文/英文转换键，按此键使仪器的显示界面在英文和中文之间切换。11、测量功能区【扫描】扫描参数设置键，在测量时，按此键可以对仪器的扫描时间、扫描方式、触发方式和平均次数等参数进行选择

7、和设置。【通道】输入通道参数设置键，按此键可以设置输入通道的阻抗、电平输入范围。【显示】显示参数设置键，按此键进入显示参数设置菜单，选择和修改显示的方式、显示的刻度、参考电平和参考位置。以及选择显示的是相对值还是绝对值进行设置和修改。（注：绝对测量方式（ABS）是表示的扫频源输出信号通过被测器件后到输入端口的电平值，以dBm（或dBmV）为单位。相对测量方式（REL）是表示以输出电平为参考，扫描曲线每一点相对于输出电平的增益或衰减数值，以dB为单位）【频标】频率标记参数设置键，按此键可以进入频标参数设置菜单。任意设置你所需要查看的频率点的频率值，查看该频率点的增益数值。频标或频标显示或关闭的选

8、择。【相位测量】相位测量参数键，按此键进入相位测量参数设置菜单，设置相位测量参数，测量相位参数。（此型号不具备）频标功能键，按此键进入频标功能设置菜单。该菜单为了使用户更便捷地使用，提供了峰值搜寻、标记的自动移动、参考线的自动搜寻和设置、-3dB带宽和谐振电路的Q值的测量等功能。【shift】Shift/Local键，该键在遥控状态时，作为Local键使用，按此键退出遥控状态。也为了以后扩展功能使用。【单次】当信号扫描是内部触发和单次扫描时，按此键触发一次扫描和测量。【射频开/关】射频开/关键，按此键用于打开和关闭信号的输出。12、信号源设置区【频率】频率参数设置键，按此键进入信号源的频率设置

9、菜单，设置信号源扫描的起始频率、终止频率、中心频率和点频输出频率等的频率参数值。【带宽】扫描宽度参数设置键，按此键进入信号源的扫描带宽操作菜单，设置以中心频率为中心的扫描范围。【电平】输出电平、阻抗参数设置键，按此键进入信号源的输出电平的调节，输出阻抗的设置，辅助电源电压的调节。（三）仪器开启前的准备工作先仔细检查电源电压是否符合本仪器的电压工作范围，确认无误后方可将电源线插入本仪器后面板的电源插座内。仔细检查测试系统电源情况，保证系统间接地良好，仪器外壳和所有的外露金属均已接地。在与其它仪器相联时，各仪器间应无电位差。（四）仪器的开启仪器的开启：按下面板左下方的电源按钮，电源接通。仪器显示开

10、机画面。过几秒后仪器自动进入工作界面，在显示开机画面的过程中也可以按任意键进入工作界面。如果仪器系统设置中的开机状态设置为“Last”，仪器自动调出上次工作参数，并运行。如果开机状态设置为“Power On”，则仪器调出存储在Power On位置的工作参数，并运行。如果开机状态设置为“Default”，则仪器按照缺省状态运行。仪器的缺省状态如表71所述。表71 仪器缺省状态一览表测量参数及状态缺省初始预置状态测量参数及状态缺省初始预置状态频率范围1 MHz60 MHz扫描时间自动（Auto）输出电平0.0 dBm扫描模式连续（Cont）输出阻抗50 触发方式内部（INT）显示方式对数(Log)

11、平均次数1显示刻度10.0 dB/每格输入阻抗50 参考电平0.0 dBm输入电平范围-60.0dBm0.0dBm参考位置4频率标记关闭显示格式ABS（五）屏幕显示信息描述仪器自带的液晶显示器屏幕上显示的是全部的测量结果和测量信息，在开始测量前必须了解和明白屏幕显示信息的含义，以正确指导操作。屏幕显示信息如图72所示： 图72 屏幕显示信息1参考位置表示该点是参考电平的起始位置2显示格式表示仪器测量的结果是绝对值(ABS)还是相对值(REL)。 3输出电平显示当前仪器所输出扫描信号的功率电平及输出状态4频标显示指示各频率标记在扫描曲线上的位置,同时在屏幕的右上角显示标记的频率和增益值。5扫描曲

12、线显示当前测量的扫描曲线波形6时钟显示显示当前的时钟7功能菜单显示显示当前所处于的功能菜单 8扫描起始频率或中心频率显示显示当前频率扫描的起始频率或中心频率9显示方式显示当前屏幕的显示方式是线性还是对数方式10显示刻度显示屏幕显示的刻度大小11扫描终止频率或扫描带宽显示显示当前扫描的终止频率或扫描带宽12参考电平显示显示当前参考位置的参考电平（六）菜单描述按前面板的测量功能区和系统设置区的大多数按键均可获得沿显示器屏幕右侧显示的功能菜单。每个功能菜单也可能有多个功能项，每个功能项都对应紧靠右边复用键区的一个复用键。按相应的复用键可以选中各个功能项。然后可以利用数据输入区的按键或旋钮来修改该功能

13、项的数值或进入下一级菜单。1数据输入：数据输入有两种方式：（1）数据键输入：面板中间的数据输入区有十个数字键（09），两个符号键（ ）和四个单位键，用来为相应选中的项输入数据。写入方式为自左向右顺序输入。符号键【】用来输入小数点，如果数据区中已经有小数点，按此键不起作用。符号键【】用来输入负号，如果数据区中已经有负号，按此键不起作用。使用数据键只是输入数据，这时数据并没有生效，所以如果输入有错，可以按当前功能键，然后重新输入。或按【】键来删除前面输入的错误数字。对仪器输出信号没有影响。等到确认输入数据完全正确之后，按一次单位键，这时数据开始生效，仪器将显示刚输入的数据。数据的输入可以使用小数点

14、和单位键任意搭配，仪器将会按照统一的形式将数据显示出来。注意：用数字键输入数据必须输入单位，否则输入数值不起作用。（2） 调节旋钮输入：调节旋钮可以对信号进行连续调节。选中需要改变的数据项，按位移键【】【】使当前闪烁的数字左移或右移，这时顺时针转动旋钮，可使正在闪烁的数字连续加一，并能向高位进位。逆时针转动旋钮，可使正在闪烁的数字连续减一，并能向高位借位。使用旋钮输入数据时，数字改变后立即生效，不用再按单位键。闪烁的数字向左移动，可以对数据进行粗调，向右移动则可以进行细调。注意：在仪器处于扫描状态时，使用旋钮改变扫描的频率、幅度、和时间。仪器因为要重新计算，所以不会立即处理，而是在停止旋转一段

15、时间后，才进行处理。扫描的相应状态才改变。例：要输入扫描的起始频率为3.5 MHz，操作步骤如下： 按【频率】键，进入频率参数设置菜单。 按对应于起始频率的复用键，选中起始频率，起始频率下方的数据被高亮显示。 顺序按【3】【】【5】【MHz】，输入数据，完成操作。或者在此时使用旋钮来连续调节。五实验内容与步骤（一）测量一个12MHz的石英晶振的-3dB带宽和Q值（注：以下设置参数仅供参考，实验时应根据实际显示的图形适当调整设置参数，使图形位于显示屏中心较大的区域。）1、按【频率】键，进入频率设置参数菜单，起始频率设置为11.95MHz，终止频率设置为12.05 MHz。2、按【显示】键，进入显

16、示设置菜单，显示方式置log，显示刻度10dB/div参考电平-35dBm，参考位置3，显示格式ABS。3、按【电平】键，进入电平设置菜单，输出电平置0dBm。4、将被测件按图73方式连接。(当参数设置正确没有正常的图形时，可按复位键或关机后在开机测试)5、按键，进入频标功能设置菜单，后按【峰值搜寻】复用键搜寻最大值和最小值。6、按两次 键，按【-3dB带宽】键，打开-3dB带宽测量功能，仪器自动测量器件的-3dB带宽值，并在屏幕的下方显示数值。7、按【Q值测量】键，打开Q值测量功能，仪器自动测量器件的Q值，并在屏幕的下方显示数值。图73 被测件的连接8、将测得的石英晶振的幅频特性曲线绘在图7

17、4中。图74 石英晶振的幅频特性曲线9、将最大值对应的频率、-3dB带宽和Q值记录在表72中。（二）测量一个455KHz的陶瓷谐振器的-3dB带宽和Q值（注：以下设置参数仅供参考，应根据实际显示的图形适当调整，使图形位于显示屏中心较大的区域。）1、按【频率】键，进入频率设置参数菜单，起始频率设置为425KHz，终止频率设置为475KHz。2、按【显示】键，进入显示设置菜单，显示方式置log，显示刻度10dB/div参考电平-35 dB，参考位置3，显示格式ABS。3、按【电平】键，进入电平设置菜单，输出电平置0dBm。4、将被测件按图24方式连接。(当参数设置正确没有正常的图形时，可按复位键或

18、关机后在开机测试)5、按键，进入频标功能设置菜单，后按【峰值搜寻】复用键搜寻最大值和最小值。6、按两次 键，按【-3dB带宽】键，打开-3dB带宽测量功能，仪器自动测量器件的-3dB带宽值，并在屏幕的下方显示数值。7、按【Q值测量】键，打开Q值测量功能，仪器自动测量器件的Q值，并在屏幕的下方显示数值。8、将测得的陶瓷谐振器的幅频特性曲线绘在图75中。图75 陶瓷谐振器的幅频特性曲线9、将最大值对应的频率、-3dB带宽和Q值记录在表72中。表72 最大值对应的频率、-3dB带宽和Q值最大值对应的频率（MHz）-3dB带宽（KHz）Q值石英晶振陶瓷谐振器六实验报告内容要求1、实验仪器简介；2.、实

19、验内容与步骤；3、实验数据处理：分别计算石英晶振和陶瓷谐振器最大值对应的频率与标称频率的相对误差： 4、实验小结。七预习要求1扫频仪的工作原理及主要技术指标的定义；2认真阅读实验指导书。实验八 品质因数的测量一实验目的1掌握Q表的基本原理及使用方法。2学会使用Q表测量高频电感线圈的参数。二实验仪器WY2851D数显Q表 1台三实验材料高频电感线圈 1个四WY2851D数显Q表介绍1. 概述WY2851D数显Q表是一种多功能、多用途、多量程数字的化阻抗测试仪器。它是根据串联谐振原理，以电压比值刻度Q值的。它能测量高频电感线圈和谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角。2

20、. 工作特性2.1 Q值测量：2.1.1 Q值测量范围：5999三位数显。 2.1.2 Q值量程分档： 100、316、999，量程可自动切换。2.2 电感测量：2.2.1 测量范围：0.1H100mH2.2.2 分六个量程：0.11H、110H、10100H、0.11mH，1mH10mH、10mH100mH2.2.3 测量误差：5%0.02H2.3 调谐电容器特性：2.3.1 电容量范围：主调电容器：40500pF，刻度误差：1%1pF 微调电容器：3PF03PF，分辨率：0.2PF2.4 频率范围及刻度误差：2.4.1 50 kHz50MHz，分六档频段，四位数显。2.4.2 工作误差：0

21、.1%2.5 Q合格指示预置：预置范围5999，设置误差：1%。3、结构特性3.1 前面板控制旋钮连接和显示器示意图，如图81图81 WY2851AQ表面板图1、自动量程键：开机默认状态为Q值手动量程(LCD屏右上角显示“”)。按该键即为Q值自动量程，此时“”消失，再按该键，又为手动量程。2、手动量程键：分高、中、低三档。高LCD屏右上角显示“HIGH-Q”，Q值约在300-999。中LCD屏显示“”，Q值约在30-300。低LCD屏显示“LOW-Q”，Q值约在5-100。3、自动测Q键：默认为手动测Q状态，按该键即为自动测Q状态，此时LCD屏右上方显示“AUTO”，自动显示调谐过程中谐振峰值

22、，即Q值。4、Q预置键：当按键后，即能把当时显示的Q值作为预置值，以后当测试超过该值时，会显示“GO”并蜂鸣，表示超过原预置值。适宜于批量元件测试。5、LCD显示屏：（另见图82 LCD屏示意图）。6、频率调节旋钮7、频率频段选择键（由于是稳幅信号源，在高频段时，将会有几秒的稳幅过程。）8、信号输出端口：能输出测试信号，频率从50kHz至50MHz，幅值随Q量程变化，可用于监视。9、电感测量频率表格：按该表格规定的频率点测试电感值，可以直接从右边刻度盘读出。10、测试回路接线柱：左边是电感器接线柱，右边是接电容器接线柱。11、调谐电容刻度（相应是电感刻度）12、同轴慢转调谐旋钮13、微调调谐旋钮14、微调电容刻度电源开关在后背电源插座的上面。3.2 LCD显示屏示意图（见图82）图82 LCD显示屏4使用方法4.1 测试时的注意事项：1、仪器可水平或用支架成斜面安放。2、接通电源后，本仪器即能工作，但要保证测试精度，请预热10分钟后使用，仪器开机状态，如图83。5图83 仪器开机状态3、调节测试频率和调谐电容量时，当刻度已到最大或最小时，不要用