实验四 信号频率与相位分析.docVIP

电子测量实验 信号频率与相位分析 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 实验时间： 信号频率与相位分析 四、实验步骤 1 观察李沙育图形 （1）fx与fy同频同相时的李沙育图形 用信号发生器输出一个1kHz、1Vp-p的正弦波，加到一个射极输出器输入端，用示波器的Y1、Y2通道分别观测射极输出器的输入、输出信号。正确调节有关旋钮以便显示出李沙育图形，屏幕上应看到一条斜线，其斜率即为射极输出器的电压放大倍数。 （2）fx与fy同频不同相时的李沙育图形 用信号发生器输出一个100Hz、1Vp-p的正弦波，加到一个RC低通滤波器，用示波器的Y1、Y2通道分别观测该RC低通滤波器的输入、输出信号。正确调节有关旋钮以便显示出李沙育图形，屏幕上应看到一个椭圆。 用信号发生器输出一个100Hz、1Vp-p的正弦波，加到一个RC高通滤波器，用示波器的Y1、Y2通道分别观测该RC高通滤波器的输入、输出信号。正确调节有关旋钮以便显示出李沙育图形，屏幕上应看到一个椭圆。 表4-1 李沙育图形法测量信号频率 方法 被测信号 实验箱上Q15输出信号 李 沙 育 图 形 法 显示的李沙育图形 标准信号发生器的输出频率 127Hz 李沙育图形法测得被测信号频率 127.8Hz 周期法 水平刻度系数 5ms 周期格数 1.6 被测信号频率 125Hz 2 李沙育图形法测量信号频率 （1）采用“李沙育图形法”测量信号频率。 示波器有关旋钮置“X-Y”图示仪位置。将实验箱上Q15输出信号加到示波器Y2通道，用一个标准信号发生器输出一个幅度适当的正弦信号加到X（Y1）通道。由小到大改变标准信号发生器的输出频率，当屏幕上出现一个稳定的李沙育图形时，标准信号发生器的输出频率即为实验箱上Q15输出信号的频率（填表4-1）。 （2）采用“周期法”测量实验箱上Q15输出信号的频率（填表4-1）。 （3）比较两种方法各有何特点。 表4-2 李沙育图形法测相位差 电路 信号频率（Hz）Ω） C（μF） x0 xm φ（实测） φ（计算） RC低通 27Hz 1 10 1.1 1.6 0.75 0.7580 RC高通 27Hz 1.1 10 0.6 2.2 0.3 0.2762 3 李沙育图形法观测RC低通和高通滤波电路输出信号与输入信号的相位差 用信号发生器输出一个1Vp-p的正弦波，加到一个RC低（高）通滤波器，用示波器的Y1、Y2通道分别观测该RC低（高）通滤波器的输入、输出信号。正确调节有关旋钮以便显示出李沙育图形，屏幕上应看到一个椭圆。根据图4-2读数，并根据式4-1计算相位差，填表4-2。 4 射极输出器相频特性测量 用信号发生器输出一个1Vp-p的正弦波，加到一个射极输出器，用示波器的Y1、Y2通道分别观测射极输出器的输入、输出信号。正确调节有关旋钮，使屏幕上看到一个椭圆(或斜线)。根据图4-2读数，并根据式4-1计算相位差，填表4-3。 表4-3射极输出器相频特性测量 频率（Hz） 10 100 1k 10k 100k 1M 2M 3M x0 1.5 0.2 0.01 0.01 0.001 0.001 0.001 0.02 xm 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 φ 0.6435 0.0801 0.004 0.004 0.0004 0.0004 0.0004 0.008 五．预习与思考题 1 李沙育图形的显示原理？ 答：“李沙育图形”，即“李萨如图形”，就是将被测频率的信号和频率已知的标准信号分 别加至示波器的Y轴输入端和x轴输入端，在示波器显示屏上将出现一个合成图形，这个图形就是李沙育图形。李沙育图形随两个输入信号的频率、相位、幅度不同，所呈现的波形也不同。 2 如何用李沙育图形法测量频率和相位？ 答：李沙育图形法测量信号相位差分别加到x通道（Y1通道）和Y2通道，扫描速度旋钮置”X-Y”位置，荧光屏上显示的李沙育(或李萨如)图形如图5-2所示。 3 如何用“逐点法”研究电路的相频特性？ 答：根据电路频率特性曲线的特点找出特征频率点fo进行测量，然后在fo两侧依次选取若干个点（10倍频）在进行测量。在测量中，用交流毫伏表测量电压响应相量的有效值，用双踪示波器去测量响应与激励波形的相位差，并监测激励相量电压。峰-峰值（Up-p）不变。 1 5