17年電賽的元器件清單下來(lái)了,基本儀器有頻率特性測(cè)試儀，且13年國(guó)賽出現(xiàn)過(guò)，15年國(guó)賽也出現(xiàn)過(guò)頻譜分析儀，知乎上有人猜測(cè)今年依然會(huì)出頻域測(cè)量的題，這幾天我就找了不少資料。了解了頻譜分析儀和頻率特性測(cè)試儀的原理。
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頻譜分析儀
?????頻譜分析儀主要用來(lái)分析信號(hào)中各頻率成分。主要有多濾波器并行分析式、掃頻外差分析式和FFT分析式。但是電賽做簡(jiǎn)易頻譜分析儀我們常用掃頻法。多濾波器并行分析太依賴硬件，在做測(cè)量?jī)x器中，硬件的難度已經(jīng)很大了。FFT分析式太依賴AD采樣速率，像15年的賽題，做80M~100M，如果想用FFT做就要求AD芯片的采樣速率可以達(dá)到200M以上。如果想采用等效采樣法需要產(chǎn)生待分析信號(hào)的同頻率的方波，才能精準(zhǔn)的產(chǎn)生等效采樣的時(shí)鐘信號(hào)（至少我們現(xiàn)在掌握的技術(shù)，剛才請(qǐng)教了我們隊(duì)的硬件，需要特定的芯片去轉(zhuǎn)換）。

??? 被測(cè)信號(hào)可能會(huì)有N個(gè)頻譜分量，但利用一個(gè)頻率連續(xù)掃動(dòng)的掃頻本地振蕩器（掃頻本振）產(chǎn)生的頻率fL與被測(cè)信號(hào)混頻，這樣被測(cè)信號(hào)的第n個(gè)頻譜分量總會(huì)有機(jī)會(huì)落入中頻濾波器的通帶中。通常令本地振蕩的幅度保持不變，這時(shí)混頻器的輸出及經(jīng)濾波后輸出、顯示都依次與被測(cè)信號(hào)的頻譜分量的幅度成正比。檢波后可在Y方向顯示該頻譜分量的大小。
??? 圖中的掃頻本振的輸出頻率是受掃描電壓發(fā)生器控制的。若線性掃頻，那掃描電壓的幅度及掃頻發(fā)生器的輸出頻率呈線性變化。我們可以直接把掃描電壓用來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示器光點(diǎn)在X方向移動(dòng)，并把橫軸直接用被測(cè)信號(hào)譜線的頻率來(lái)刻度。
頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)
???? 1、有效頻率范圍是指在滿足儀器性能指標(biāo)的情況下，儀器能分析的最寬頻率范圍。在掃頻外差式分析儀中，有效頻率范圍是指濾波器能選出的信號(hào)最低頻率至最高頻率。
??? ? 2、頻率相對(duì)誤差是所有與頻率相關(guān)儀器測(cè)量結(jié)果的基本保障，它對(duì)頻譜儀是很重要的。
????? 3、靈敏度?用來(lái)表征在給定的其他指標(biāo)條件下，頻譜儀能測(cè)量最小信號(hào)的能力。
????? 4、分析時(shí)間或掃描時(shí)間，分析時(shí)間是指進(jìn)行一次頻譜分析所用的時(shí)間。對(duì)于掃頻外差式分析儀分析時(shí)間實(shí)際上常指掃描或晨掃頻時(shí)間，既顯示器上掃描線從最左端掃到最右端所用的時(shí)間，應(yīng)保證中頻濾波器的動(dòng)態(tài)特性不能因掃速過(guò)快而變壞。?
?頻率特性測(cè)試儀
????頻率特性的測(cè)量有很多方法。其分類可以是正弦波點(diǎn)頻測(cè)量，也可以是掃頻測(cè)量；可以是直接法測(cè)量，也可以是比較法或稱比值法測(cè)量；可以只反映幅值的增益或衰減，也可以既反映幅頻特性又反映相頻特性等。
???? 點(diǎn)頻法既是將正弦信號(hào)被調(diào)至一個(gè)個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。
???? 掃頻法是指采用一定方法使正弦信號(hào)的輸出頻率能隨時(shí)間在一定范圍內(nèi)掃描。（個(gè)人理解和掃頻外差式頻譜分析儀差不多，一個(gè)是信號(hào)源經(jīng)過(guò)系統(tǒng)，一個(gè)是和待測(cè)信號(hào)混頻）
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以上主要內(nèi)容摘自《電子測(cè)量》第三版。侵刪。??

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的简易频谱分析仪和频率特性测试仪的原理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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