幅频特性与通频带的测量方法

2．2．3　幅频特性与通频带的测量方法

1）逐点法

测试时利用示波器监视，保持输入信号U_i为常数；改变信号的频率，分别测出不同频率对应的不失真的输出电压U_o的值，并计算电压增益A_U＝U_o／U_i。

（1）幅频特性的测量

仪器设备或电路的幅频特性是指输入信号的幅度保持不变时，输出信号的幅度相对于频率的关系。采用逐点法的测试框图如图2－5所示。

测量时用一个频率可调的正弦信号发生器，保持其输出电压的幅度恒定，将其信号作为被测设备或电路的输入信号。每改变一次信号发生器的频率，用毫伏表或双踪示波器测量被测设备或电路的输出电压值（注意：测量仪器的频带宽度要大于被测电路的带宽，在改变信号发生器的频率时，应保持信号发生器输出的电压值不变，同时被测电路输出的波形不能失真）。测量时，应根据电路幅频特性预期的结果来选择频率点数；测量后，将所测各点的值连接成曲线，就是被测仪器设备或电路的幅频特性，如图2－6所示。

图2－5　用逐点法测试幅频特性的框图

图2－6　放大器的幅频特性

（2）通频带（带宽）的测量

通频带（带宽）是表征仪器设备或电路频率特性的一项技术指标，用符号BW表示。工程上规定，当增益下降到中频区增益的70．7%（或3dB）时，对应的低频频率和高频频率分别称为下限截止频率f_L和上限截止频率f_H，通频带BW＝f_H－f_L。因为一般有f_H》f_L，所以BW≈f_H。

通频带的大小可在被测仪器设备或电路的频率特性曲线上获得，如图2－6所示。也可用如下方法测量：

①按图2－5接线，保持输入信号电压幅度不变。

②调节输入信号频率，用毫伏表或示波器测出待测仪器设备或电路的最大输出电压值U_omax。

③调低输入信号频率，使待测仪器设备或电路的输出电压为最大值的70．7%，测出此时的频率f_L。

④调高输入信号频率，使待测仪器设备或电路的输出电压为最大值的70．7%，测出此时的频率f_H。

⑤通频带为上限截止频率f_H和下限截止频率f_L之差，即BW＝f_H－f_L。

注意：在改变输入信号频率时，要始终保持输入信号电压的幅度不变。

2）扫频法

扫频法就是用扫频仪测量二端口网络幅频特性的方法，这是目前广泛应用的方法。

图2－7　用扫频法测量幅频特性的框图

扫频仪测量网络幅频特性的工作原理框图如图2－7所示。扫频仪将一个与扫描电压同步的扫频信号送入网络输入断开，并将网络输出断开电压检波后送至示波管Y轴，则在荧光屏Y轴方向显示被测网络输出电压的幅度；X轴方向即为频率轴，加到X轴偏转板上的电压应与扫频信号的频率变化规律一致（注意，扫描电压发生器输出到X轴偏转板的电压正符合这一要求），这样示波管屏幕上才能显示出清晰的幅频特性曲线。