测试方波信号的频谱KC03151203h02

测试方波信号的频谱教学目标1.能理解2.7GHzGSP-827频谱分析仪的工作原理2.掌握2.7GHzGSP-827频谱分析仪的性能、参数、使用方法和注意事项3.学会使用2.7GHzGSP-827频谱分析仪测量方波信号的频谱特性4.能理解方波信号的频谱特点5.学会分析处理测量数据6.学会撰写测量报告工作任务1.学会2.7GHzGSP-827频谱分析仪的操作2.学会F40函数信号发生器的操作3.掌握方波信号的频谱特性测量方法4.能用相关仪器仪表对方波信号的频谱特性进行测量5.记录、分析、处理测量数据6.撰写测量报告1．仪器选择函数信号发生器（F40型）频谱分析仪（2.7GHzGSP-827型）2．主要仪器介绍

1）2.7GHzGSP-827频谱分析仪面板主要组成各按键功能详细说明测量功能说明控制功能说明操作练习2.7GHzGSP-827频谱分析仪面板

测量群组控制群组状态群组子菜单组LCD频率展幅幅度方向键编辑键旋钮(1)主要按键（a）频率控制（b）展幅控制（c）幅度控制包括频率(Frequency）、展幅(Span)和振幅(Amplitude)等最常用的键1.面板主要组成(2)测量群组：包括光标(Marker)，峰值搜寻(PeakSearch)，波形轨迹(Trace)、电源量测(PwrMeasure)和限制线(LimitLine)等键1.面板主要组成1.面板主要组成(3)包括频宽(BW)、触发(Trigger)、显示器(Display)储存/叫出(Save/Recall)等功能2.各按键功能详细说明测量频率有两个设定法：Center/SpanStart/Stop。Span代表测量的频宽，在不知道测试频率时,通常使Center和Span。在特定的测试频率使用Start和stop。(1)频率功能详细说明F1：Center设定，1、可直接用数字键设定；2、可用上/下方向键：向上或向下调整频率，每一步阶频率调整的大小已在Step功能界定。3、旋钮：以旋转方式调整中央频率，每一调整步阶为频宽的1/500F2和F3：Start和Stop设置，通常用数字键输入；也可通过上/下键和旋转键设置。(1)频率功能详细说明F5：PeaktoCenter

会先找到峰值信号的频率，然后改变中央频率为峰值频率。执行这个功能时，不是所有光标都能被开启。(1)频率功能详细说明(2)Span功能详细说明F1：Span是界定测量的频率范围F2：全展幅(FullSpan)

的设定为2700MHz，也就是开始频率为0，结束频率为2700MHzF3：零展幅(ZeroSpan)会停止频率扫描并停留在中央频率的位置，也就是只测量中央频率F4：LastSpan，最后一次的展幅(3)振幅功能说明F1：参考准位(RefLevel)在RefLevel之下输入信号F2：Scale以10-5-2-1的顺序切换刻度，此为图像放大的功能F3：单位(Unit）包括dBm、dBuV、dBmv和dBm/HzF4：增益和消耗(ExtGain/Loss)的功能容许应用上引起的振幅偏移F5：InputZ可切换50Ω和75Ω间的输入阻抗，为软件调整F6：InputZCal可提供75Ω转换器输入的补偿，理想的数字为5.9dB3.测量功能说明(1)Marker键F1：MarkerF2：NormaiF3：Mkr-CenterF4：ToPeakF5：MMModeF1：Marker设置F1Marker：光标操作模式有两种：单一光标模式和多种光标模式（Δ）在单一光标模式，ToPeak功能可使光标寻找峰值信号并停留在那个位置。MarkertoCenter功能使用光标改变中央频率为光标标示的频率。F1F2F3F4F5F3（Mkr-Center）作用F3（Mkr–Center）：此光标会寻找显示器上最大的信号并在显示器的右上角的游标列表展示振幅读值F4(ToPeak）作用F4（ToPeak）：光标会寻找显示器上最大的信号并在显示器的右上角的游标列表展示准位读值F5(MMMode多种光标模式)设置

正常模式：选择光标>>开启光标>>选择正常模式>>输入光标频率Δ模式：选择光标>>开启光标>>选择Δ模式>>>>选择参考光标>>输入频率差(2)寻找峰值PeakSeach功能4.控制功能说明控制部分四大部分：主要掌握BW

Trigger(1)BW控制键BW功能包括RBW、VBW和SweepTime。所有功能都有自动和手动模式，在全自动模式，这些参数都与展幅(Span)互有关联，也就是说，在不同的Span设定下，本机会自动选择最适当的RBW和VBW组合。BW的每一参数都可分别以手动模式设定。F1:RBW切换为自动或手动模式。上/下方向键和旋钮：在手动模式下，选择RBW的檔位：3k、30k、300k和4MHz。编辑：编辑键入值，可选择最接近RBW的值到3k、30k、300k和4MHzF2:VBW可切换为Auto或Manual模式。上/下方向键和旋钮：在Manual模式，以1-3的顺序，选择在10Hz到1MHz之间的VBW。编辑:编辑键入值可选择最接近VBW的值F3:SwpTmAuto键可切换SweepTime为Auto或Manual模式。上/下方向键和旋钮：将SweepTime改为Manu模式。编辑：直接输入扫描时间，最少为100msec。(1)BW控制键(2)Trigger控制键F40型DDS高频函数信号发生器1.用途

该仪器是一台精密的测试仪器，具有输出函数信号、FM、AM、FSK、PSK、触发、频率扫描等功能。此外，本仪器还具有测频和计数的功能，是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研的理想测试设备。2．主要特征采用直接数字合成技术；主波形输出频率为100μHZ-40MHZ；小信号输出幅度可达0.1mV;脉冲波占空比分辨率高达千分之一；调幅调制度1%-120%可任意设置；输出波形达30余种；具有频率测量和计数的功能。F40型DDS高频函数信号发生器F40型DDS高频函数信号发生器实例操作*点频输出：1、设定点频率值5.8KHZ；2、设定周期10ms；3、设定幅度值，峰峰值4.6V；4、设定直流偏移值-1.6V；5、常用波形选择：正弦波、方波、三角波、升锯齿波、脉冲波五种，可选择测试；6、一般波形选择：SHIFT+ARB键，如编号6为噪声信号波形，可测试。；7、占空比调整：当前波形为脉冲波时（波形编号为7：PULSE），若显示区显示的幅度值，再按下“脉宽”后显示脉宽值。其调整范围为频率不大于10KHZ时0.1%-99.9%；频率在此KHZ到100KHZ时为1%-99%。F40型DDS高频函数信号发生器实例操作

MODE：SWEEP

分为线性扫描和对数扫描两种。

线性扫描：起点频率和终点频率的输入范围为100μHZ-40MHZ；

对数扫描：信号频率按指数规律变化。

STARTF：扫描起点频率；

STOPF：扫描终点频率；

TIME：扫描时间，1ms-80s；

TRIG：扫描触发方式（内触发和外触发）。*频率扫描功能：F40型DDS高频函数信号发生器实例操作*频率扫描功能：例：输出频率扫描信号：在500HZ至200KHZ区间内，扫描时间为10S，进行频率线性扫描，触发方式为内部触发。

注意：“菜单”键的使用！F40型DDS高频函数信号发生器实例操作调幅举例：

正弦载波信号，频率为1MHZ，幅度为2V；调制信号来自于内部，调制波形为正弦波，调制信号频率为5KHZ，调制深度为50%。注意：先设置载波的频率、幅度及波形；再进入调幅功能设置调制深度、调制信号频率、调制信号波形类型及信号源等。F40型DDS高频函数信号发生器实例操作调频举例：

正弦载波信号，频率为1MHZ，幅度为2V；调制信号为正弦波，频率为5KHZ，频偏为200KHZ。注意：先设置载波频率、幅度及波形类型；再进入调频功能模式，输入调制频偏、调制信号频率、选择调制信号波形及调制信号源。

1、由F40函数信号发生器输出一方波信号ui，其面板显示振幅Uim=2V、频率fi

=1.0MHz。2、保持步骤1，设置信号的中心频率、起止频率，用频谱分析仪观察方波信号的基波及七次以内的谐波分量。3、从频谱图中读出其频率和振幅，与F40函数信号发生器面板显示值比较并记录：具体测试过程具体测试过程第1条谱线所对应的频率称为基波，其f1=

Hz，U1m=

V。第2条谱线所对应的f2=

Hz，U2m=

V，称为_____次谐波。第3条谱线所对应的f3=

Hz，U3m=

V，称为_____次谐波。第4条谱线所对应的f4=

Hz，U4m