Анализ пассивных низкочастотных компонентов

С помощью осциллографа Rohde & Schwarz

RTM3004

Измерительная задача

Векторные анализаторы цепей идеально подходят для анализа пассивных и активных компонентов, таких как фильтры, усилители, смесители и многопортовые модули. Разработчикам низкочастотных компонентов требуются очень низкие начальные частоты, вплоть до нескольких Гц. В традиционных анализаторах цепей обычно используются начальные частоты килогерцового диапазона.

Решение компании Rohde & Schwarz

Опция анализа частотных характеристик (ЛАФЧХ или диаграмм Боде) R&S®RTx-K36 позволяет быстро и легко выполнять анализ низкочастотных АЧХ на осциллографе. Таким образом определяется АЧХ множества электронных устройств, в частности пассивных фильтров и контуров усиления. Опция анализа частотных характеристик (ЛАФЧХ или диаграмм Боде) R&S®RTx-K36 использует генератор сигналов, встроенный в осциллограф, для генерации сигналов входного воздействия в диапазоне от 10 Гц до 25 МГц. Измерение сигнала входного воздействия и выходного сигнала ИУ на каждой испытательной частоте, а также коэффициента усиления и фазы по графикам осциллографа в логарифмическом масштабе.

Измерительная установка

Частотная характеристика ВЧ-цепи определяется как зависимость выходного сигнала (который называется волной B) от поступающего сигнала (который называется волной A).

Для измерения частотной характеристики цепи требуется источник, который генерирует сигналы на определенных частотах. Для расчета должны измеряться амплитуда и фаза как входного сигнала, так и сигнала на выходе ИУ.

Приложение для построения ЛАФЧХ или диаграммы Боде дает возможность использовать осциллограф в качестве анализатора частотных характеристик.

Настройка устройства

Подключите генератор осциллографа и один канал осциллографа ко входу ИУ, а другой канал осциллографа — к выходу ИУ.

Подключение схемы
Подключение схемы

Запустите приложение:

  • Установите начальную и конечную частоты между 10 Гц и 25 МГц и определите уровень выходного сигнала генератора.
  • Задайте количество точек на декаду для улучшения и изменения разрешения собираемых данных. Осциллограф поддерживает до 500 точек на декаду.
  • В рамках анализа коэффициента усиления и сдвига фазы в цифровых фильтрах опция R&S®RTx-K36 позволяет задавать дополнительную задержку по времени перед каждым шагом декады.
  • Нажмите Run (Запуск) для начала измерения. Результаты измерения отображаются на графике зависимости коэффициента усиления / фазы от частоты. Установите маркеры на интересующую точку.

Результаты измерений

Осциллограммы коэффициента усиления и фазы, отображаемые на ЛАФЧХ или диаграммах Боде, представляют функцию передачи ИУ. На графике коэффициента усиления отображается диапазон амплитудно-частотной характеристики в дБ. На фазовой осциллограмме отображаются фазовые характеристики, измеряемые в градусах, в зависимости от частоты.

Перетащите маркеры на нужные позиции прямо на отображаемой кривой. На графике отображаются координаты маркеров. Для определения частоты среза фильтра нижних частот включите два маркера. Частота среза определяется как частота, на которой выходное значение цепи на 3 дБ меньше номинальной ширины полосы пропускания.

Заключение

Инженеры используют осциллограф как основной измерительный инструмент. Обеспечение осциллографа опцией анализа ЛАФЧХ или диаграмм Боде позволяет определять частотные характеристики пассивных компонентов.

Опция анализа частотных характеристик (ЛАФЧХ или диаграмм Боде) R&S®RTx-K36 для осциллографов R&S®RTB2000, R&S®RTM3000 и R&S®RTA4000 — бюджетная альтернатива как низкочастотным анализаторам цепей, так и специализированным автономным анализаторам частот. Благодаря 10-разрядному АЦП, низкому уровню шума и генератору частотой 25 МГц осциллографы R&S®RTB2000, R&S®RTM3000 и R&S®RTA4000 идеально подходят для выполнения требования широкого диапазона мощности в рамках данной измерительной задачи.

Частотная характеристика полосового фильтра
Частотная характеристика полосового фильтра (синяя кривая: коэффициент усиления; оранжевая кривая: фаза)