A. multisim中的頻譜分析儀如何使用
對於初學者來說,可以先看一下模擬頻譜分析儀的。主要學下幾個按鍵:掃寬、參考電平、頻率中心。你也可以到我網站上再找找其他相關的使用說明。 頻譜分析儀的使用方法 頻譜分析儀的使用方法(第一頁) 13MHz信號。一般情況下,可以用示波器判斷13MHz電路信號的存在與否,以及信號的幅度是否正常,然而,卻無法利用示波器確定13MHz電路信號的頻率是否正常,用頻率計可以確定13MHz電路信號的有無,以及信號的頻率是否准確,但卻無法用頻率計判斷信號的幅度是否正常。然而,使用頻譜分析儀可迎刃而解,因為頻譜分析儀既可檢查信號的有無,又可判斷信號的頻率是否准確,還可以判斷信號的幅度是否正常。同時它還可以判斷信號,特別是VCO信號是否純凈。可見頻譜分析儀在手機維修過程中是十分重要的。 另外,數字手機的接收機、發射機電路在待機狀態下是間隙工作的,所以在待機狀態下,頻率計很難測到射頻電路中的信號,對於這一點,應用頻譜分析儀不難做到。 一、使用前須知 在使用頻譜分析儀之前,有必要了解一下分貝(dB)和分貝毫瓦(dBm)的基本概念,下面作一簡要介紹。 1.分貝(dB) 分貝是增益的一種電量單位,常用來表示放大器的放大能力、衰減量等,表示的是一個相對量,分貝對功率、電壓、電流的定義如下: 分貝數:101g(dB) 分貝數=201g(dB) 分貝數=201g(dB) 例如:A功率比B功率大一倍,那麼,101gA/B=10182』3dB,也就是說,A功率比B功率大3dB, 2.分貝毫瓦(dBm) 分貝毫瓦(dBm)是一個表示功率絕對值的單位,計算公式為: 分貝毫瓦=101g(dBm) 例如,如果發射功率為lmw,則按dBm進行折算後應為:101glmw/1mw=0dBm。如果發射功率為40mw,則10g40w/1mw--46dBm。
B. 請教各位大俠,multisim頻譜儀如何使用
對於初學者來說,可以先看一下模擬頻譜分析儀的。主要學下幾個按鍵:掃寬、參考電平、頻率中心。你也可以到我網站上再找找其他相關的使用說明。
頻譜分析儀的使用方法
頻譜分析儀的使用方法(第一頁)
13MHz信號。一般情況下,可以用示波器判斷13MHz電路信號的存在與否,以及信號的幅度是否正常,然而,卻無法利用示波器確定13MHz電路信號的頻率是否正常,用頻率計可以確定13MHz電路信號的有無,以及信號的頻率是否准確,但卻無法用頻率計判斷信號的幅度是否正常。然而,使用頻譜分析儀可迎刃而解,因為頻譜分析儀既可檢查信號的有無,又可判斷信號的頻率是否准確,還可以判斷信號的幅度是否正常。同時它還可以判斷信號,特別是VCO信號是否純凈。可見頻譜分析儀在手機維修過程中是十分重要的。
另外,數字手機的接收機、發射機電路在待機狀態下是間隙工作的,所以在待機狀態下,頻率計很難測到射頻電路中的信號,對於這一點,應用頻譜分析儀不難做到。
一、使用前須知
在使用頻譜分析儀之前,有必要了解一下分貝(dB)和分貝毫瓦(dBm)的基本概念,下面作一簡要介紹。
1.分貝(dB)
分貝是增益的一種電量單位,常用來表示放大器的放大能力、衰減量等,表示的是一個相對量,分貝對功率、電壓、電流的定義如下:
分貝數:101g(dB)
分貝數=201g(dB)
分貝數=201g(dB)
例如:A功率比B功率大一倍,那麼,101gA/B=10182』3dB,也就是說,A功率比B功率大3dB,
2.分貝毫瓦(dBm)
分貝毫瓦(dBm)是一個表示功率絕對值的單位,計算公式為:
分貝毫瓦=101g(dBm)
例如,如果發射功率為lmw,則按dBm進行折算後應為:101glmw/1mw=0dBm。如果發射功率為40mw,則10g40w/1mw--46dBm。
C. 音頻分析儀使用方法
音頻是多媒體中的一種重要媒體。SYS-2722音頻分析儀我們能夠聽見的音頻信號的頻率范圍大約是20Hz-2OkHz,其中語音大約分布在300Hz-4kHz之內,而音樂和其他自然聲響是全范圍分布的。聲音經過模擬設備記錄或再生,成為模擬音頻,再經數字化成為數字音頻。這里所說的音頻分析就是以數字音頻信號為分析對象,以數字信號處理為分析手段,提取信號在時域、頻域內一系列特性的過程。各種特定頻率范圍的音頻分析有各自不同的應用領域。例如,對於300-4kHz之間的語音信號的分析主要應用於語音識別,其用途是確定語音內容或判斷說話者的身份;而對於20-20kHz之間的全范圍的語音信號分析則可以用來衡量各類音頻設備的性能。所謂音頻設備就是將實際的聲音拾取到將聲音播放出來的全部過程中需要用到的各類電子設備,例如話筒、功率放大器、揚聲器等,衡量音頻設備的主要技術指標有頻率響應特性、諧波失真、信噪比、動態范圍等。
D. 如何使用頻譜分析儀
頻譜儀的參數設置背後有其依據,想學習如何使用頻譜儀,得從頻譜儀構造原理了解。簡單介紹一下我們技術團隊總結的檢波器選擇:
設置當前測量的檢波方式,同時將檢波方式應用於當前跡線。可選的檢波器類型包括:正峰值、負峰值、標准、抽樣、有效值平均或電壓平均。
1. 正峰值
對於跡線上的每一個點,正峰值檢波顯示對應時間間隔內的采樣數據中的最大值。
2. 負峰值
對於跡線上的每一個點,負峰值檢波顯示對應時間間隔內的采樣數據中的最小值。
3. 標准檢波
標准檢波(也稱正態檢波或rosenfell檢波)依次選取采樣數據段中的最大值和最小值顯示,即對於跡線上每一個奇數號點,顯示采樣數據的最小值,對於跡線上每一個偶數號點,顯示采樣數據的最大值。使用標准檢波可直觀地觀察信號的幅度變化范圍。
4. 抽樣檢波
對於跡線上的每一個點,抽樣檢波顯示對應時間間隔中心時間點對應的瞬態電平。抽樣檢波適用於雜訊或類似雜訊信號。
5. 有效值平均
對於每一個數據點,檢波器對相應時間間隔內的采樣數據做均方根計算(見公式(2-8)),顯示計算結果。有效值平均檢波可以抑制雜訊,觀察弱信號。
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E. 電子測量儀器萬能表的使用方法是什麼
一、頻譜分析儀的使用
頻譜分析儀在頻域信號分析、測試、研究、維修中有著廣泛的應用。它能同時測量信號的幅度及頻率,測試比較多路的信號及分析信號的組成,還可測試手機邏輯和射頻電路的信號。例如:邏輯電路的控制信號、基帶信號,射頻電路的本振信號、中頻信號、發射信號等。
二、LCR參數測試儀的使用
電感、電容、電阻參數測量儀,不僅能自動判斷元件性質,而且能將符號圖形顯示出來,並顯示出其值。還能測量Q、D、Z、Lp、Ls、Cp、Cs、Kp、Ks等參數,且顯示出等效電路圖形。
三、集成電路測試儀的使用
集成電路測試儀可對TI1、PM0S、CM0S數字集成電路功能和參數進行測試,還可判斷抹去字的晶元型號及對集成電路在線功能測試、在線狀態測試。
(5)klippel電聲分析儀使用方法擴展閱讀
萬用表由表頭、測量電路及轉換開關等三個主要部分組成。
萬用表是電子測試領域最基本的工具,也是一種使用廣泛的測試儀器。萬用表又叫多用表、三用表(A,V,Ω也即電流,電壓,電阻三用)、復用表、萬能表,萬用表分為指針式萬用表和數字萬用表,還有一種帶示波器功能的示波萬用表,
是一種多功能、多量程的測量儀表。一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻和音頻電平等,
有的還可以測交流電流、電容量、電感量、溫度及半導體(二極體、三極體)的一些參數。數字式萬用表已成為主流,已經取代模擬式儀表。與模擬式儀表相比,數字式儀表靈敏度高,精確度高,顯示清晰,過載能力強,便於攜帶,使用也更方便簡單。
F. 助聽器主要電聲特性指標和測試方法有哪些
助聽器主要電聲特性指標和測試方法:
一、飽和聲壓級(SSPL)是指助聽器放大電路處於飽和狀態時,耦合腔測得的聲壓極。
二、輸入聲壓級為90dBSPL的輸出聲壓極(OSPL90)是指將助聽器增益調至滿擋,輸入聲壓級為90dBSPL時在耦合腔中產生的聲壓級。在此測試條件下幾乎所有的助聽器都達到飽和狀態,因此常用OSPL90的測量結果等效SSPL的測量結果。一般用最大OSPL90及1.6kHz OSPL90來描述助聽器的最大輸出能力。這個數據對聽力學家來說很重要,因為它提示了助聽器的輸出功率是否夠大,同時確認該輸出沒有超過患者的響度不適閾。如果助聽器具有限幅電路,當電路開啟時OSPL90的測試值會有所降低。
三:滿擋聲增益:輸入60dBSPL純音,助聽器在聲耦合腔中產生的聲壓級與測試點處聲壓級之差。用於描述放大電路的最大放大能力,它要求電路不能飽和,輸入輸出曲線基本為線性。如果60dBSPL的輸入聲已使輸入輸出曲線飽和則應使用50dB SPL的輸入聲。對於採用寬動態壓縮技術的助聽器應採用50dBSPL輸入聲。一般用最大滿擋聲增益和1.6kHz處的滿擋聲增益來描述助聽器的放大能力。在增益測試中測試信號的強度必須大於雜訊10dB。
四、參考測試頻率和參考測試增益:
1、測試頻率一般取1.6kHz,對於高音調助聽器應採用2.5kHz,但應在測試報告中註明。
2、測試增益是在參考測試頻率處,將60dBSPL的純音輸入助聽器,調節助聽器增益,使聲耦合腔中的聲壓級為OSPL90以下15dB時助聽器的增益。若所提供的增益達不到,則採用參考頻率滿擋聲增益以下7dB的增益為參考測試增益。
3、測試增益是衡量助聽器有效功率大小的一個重要指標。頻率范圍、總諧波失真、等效輸入雜訊、電池電流等助聽器電聲及電氣性能指標,均是在參考測試增益下測得的。參考測試增益是建立在保證助聽器音質前提下的增益。它結合了OSPL90及滿擋聲增益。雖然許多助聽器滿擋聲增益很高,但是參考測試增益卻不大,原因是受到授話器輸出能力的限制,OSPL90較小。
五、頻率相應特性(簡稱頻響特性):
1、頻率相應曲線 是指在恆定的自由場輸入聲壓級時,助聽器在耦合腔中產生的聲壓級隨頻率變化的函數曲線。
2、基本頻率相應曲線 輸入60dBSPL純音,在參考測試自由控制位置所測得的頻率相應曲線。
3、頻率范圍 在基本頻率相應曲線上,以1kHz、1.6kHz、2.5Hz三個頻率描述對應的增益平均值(HFA增益)作一水平線,下移20dB再作一條平行線,該平行線與基本頻率相應曲線的兩個交點,即為助聽器頻率范圍的低頻限與高頻限。一般以低頻限小於200Hz。高頻限大於6kHz為佳。
六、輸入-輸出曲線:在參考測試增益下,參考測試頻率所對應的輸入聲壓級與輸出聲壓級變化關系,單位均為dB。
七、總諧波失真:由於助聽器互調失真不明顯,因此國際標准對助聽器非線性失真的規定僅限於總諧波失真,總諧波失真中以二次及三次諧波失真為主,一般以500Hz、800Hz、1.6kHz,70dB的純音輸入信號來測量助聽器的總諧波失真。總諧波失真是衡量助聽器的重要指標。助聽器廠家一般規定總諧波失真不大於15%,小於3%是助聽器的理想目標。
八、等效輸入雜訊:
1、該參數反映了助聽器的內部雜訊。一般等效輸出雜訊要求控制在35dBSPL以下。簡便測試方法為,在參考成為市增益下的參考測試頻率(或HFA)處,通常為1.6kHz,輸入聲壓級為60dB的純音,測出助聽器的輸出聲級Ls。關閉聲源,測出助聽器內部雜訊的輸出聲壓級L2。等效輸入雜訊級LN=L2-(LS-60dB)。
2、等效輸入雜訊的測量要求測試環境較為安靜,因為如果環境雜訊大,在關閉聲源時測得的L2就大,那麼等效輸入雜訊級LN也相應增大。該指標對聽力損失較為嚴重的患者意義不大。
九、電池電流:
1、測試方法為在參考測試增益下,在參考測試頻率處,輸入60dBSPL純音,測量此時的電池電流。該指標反映了助聽器在較低言語環境下的耗電程度。
2、電池電流的大小與助聽器功率、放大器線路、授話器型號等有關,同等功率的全數字助聽器比線性助聽器電池電流要大,因為全數字助聽器即使在安靜環境下也要進行大量計算。
十、在聲頻磁場內的最大感應拾音線圈靈敏度:
1、該指標反映了具有感應拾音線圈的助聽器拾取磁場信號的能力。
2、測試程序:將助聽器調至滿擋增益,調節磁場頻率至參考測試頻率,調節磁場強度輸入至10Ma/m,然後將助聽器朝向最大拾音靈敏度方向,測量聲耦合腔中的輸出聲壓級即為助聽器在聲頻磁場內的最大感應拾音線圈靈敏度。靈敏度以磁場強度為1mA/m的輸出聲壓級表達。
十一、自動增益控制助聽器的輸入-輸出曲線、上升時間、恢復時間測試:具有自動增益控制功能的助聽器還應測量其輸入-輸出曲線、上升時間、恢復時間。
1、輸入-輸出曲線:在某一規定頻率,輸出聲壓級與輸入聲壓級的函數關系,單位為dB。從輸入-輸出曲線上可看出自動增益的起控點(也就是拐點,圖4-10所示的80dB),壓縮比——△輸入聲壓級/△輸出聲壓極。事實上,具有寬動態增益控制的助聽器具有兩個拐點——壓縮低限與高限。因此,以前的測試標准已不能滿足目前助聽器的要求。
2、上升時間:當輸入信號聲壓級突然增加到所規定的分貝數時的瞬間,到帶自動增益控制的助聽器輸出聲壓級穩定在已提高後的穩態聲壓級,其偏差在±2dB內的瞬間的間隔時間。
3、恢復時間:當輸入信號聲壓級突然降低到較低聲壓級的瞬間,到到自動增益控制的助聽器輸出聲壓級穩定到較低的穩態聲壓級,其偏差在±2dB內的瞬間的間隔時間。
G. 光譜分析儀的使用方法
使用方法:開機步驟
1、開光譜儀電源
2、開計算機電源
3、在文件管理器中用滑鼠指按UV WinLab圖標,此時出現UV WinLab的應用窗口,儀器已准備好,可選用適當方法進行分析操作。
一、方法:在分析中必須對分光光度計設定一些必要的參數,這些參數的組合就形成一個「方法」。Lambda系列UV WinLab軟體預設四類常用方法。
1)掃描(SCAN),用以進行光譜掃描。
2)時間驅動(TIME DRIVER),用以觀察一定時間內某種特定波長處縱坐標值的變化,如酶動力學。
3)波長編程(WP)用以在多個波長下測定樣品在一定時間內的縱坐標值變化,並可以計算這些縱坐標值的差或比值。
4)濃度(CONC)用以建立標准曲線並測定濃度。
2.1 進入所需方法,在方法窗口中選擇所需方法的文件名。
二、方法的設定
掃描、波長編程及時間驅動各項方法可根據顯示的參數表,逐項按需要選用或填入,並可參考提示。
濃度
濃度方法窗口下方標簽較多,說明做濃度測定時需要參數較多。用滑鼠指按每一標簽,可翻出下頁,其上有一些需要測定的參數。必須逐頁設定。
三、工具條
1)SETUP
當所需的各項參數都已在參數中設好後,必須用滑鼠指按SETUP,才能將儀器調整到所設狀態。
2)AUTOZERO 用滑鼠指按此鍵,分光光度計即進行調零(在光譜掃描中則進行基線校正)。
3)START 用滑鼠指按此鍵,光度計即開始運行所設定的方法。
四、方法運行
1)掃描,時間驅動,波長編程方法選好後,先放入參比溶液,按AUTOZERO鍵,進行自自動校零或背景校正結束後再放入樣品,按START,分光光度計即開始進行,同時屏幕上出現圖形窗口,將結果顯示出來。
2)濃度
3)制訂標准曲線
(1)方法選好後,確認各項數據正確,特別是REFS頁中第一行要選中右上角的「edit mode」。再放入參比溶液,按AUTOZERO鍵自動校零或背景校正。
(2)按setup,待該圖標消失後,再按「start」,按提示依次放入標准色列的各管溶液,每次都按提示進行操作。
(3)標准色列測定完畢後,屏幕上出現calibgraphwindow,顯示擬合的標准線,並標出各項標准管的位置,屏幕下方還有一條ConcentraTIon mode的對話框,可以用來修改擬合的曲線類型(按 change calbraTIon),或修改標准溶液的任何一管(replace),或取消某一管(delete),或增加標准溶液管數(add)。如過已經滿意,則按analyse sample鍵,進入樣品測定窗口。
(4)標准曲線有關的各項數據,均在calibresultwindow中,可用滑鼠將其調出觀察。其中包括每個標准溶液的具體數據,標准曲線的回程方程式,相關系數,殘差。
五、樣品濃度測定
剛制定好的標准曲線接著進行樣品濃度測定時
1)只需在concentraTIon mode對話框按analyse sample鍵,進入樣品測定窗口。
2 )按設定的樣品順序放入各樣品管,每次按提示進行操作。
3 )屏幕上出現結果窗口,結果數據將依次顯示在樣品表中的相應位置。
(1)利用原有的標准曲線接著進行樣品濃度測定時
(2)調出所測定樣品的濃度方法文件,首先調出refs頁,將原設edit mode選項取消,改設左上角的using exiting calibration。重新將方法存檔,則今後再調用時即不需再作修改。
(3) 在sample頁中按要求重設各種樣品名稱機樣品信息。
(4)按工具條中setup鍵,將主機設到該方法所設定的條件。
(5)將參比溶液放入比色室,按autozero鍵做背景校零。
(6) 按start鍵,按設定的樣品順序放入各樣品管,每次按提示進行操作。
(7) 屏幕上出現結果窗口,結果數據將依次顯示在樣品表中相應位置。
六、關機
1)將方法及數據存檔
2)關閉方法窗
3)退出UV WinLab
4) 取出樣品及參比溶液
5)清潔光譜儀,特別是樣品室
6)關閉光譜電源
7)關閉計算機電源
根據現代光譜儀器的工作原理,光譜儀可以分為兩大類:經典光譜儀和新型光譜儀。經典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器:新型光譜儀器是建立在調制原理上的儀器.經典光譜儀器都是狹縫光譜儀器。調制光譜儀是非空間分光的,它採用圓孔進光根據色散組件的分光原理,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀,衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀.光學多道OMA(Optical Multi-channel Analyzer)是近十幾年出現的採用光子探測器(CCD)和計算機控制的新型光譜分析儀器,它集信息採集,處理,存儲諸功能於一體。由於OMA不再使用感光乳膠,避免和省去了暗室處理以及之後的一系列繁瑣處理,測量工作,使傳統的光譜技術發生了根本的改變,大大改善了工作條件,提高了工作效率:使用OMA分析光譜,測盆准確迅速,方便,且靈敏度高,響應時間快,光譜解析度高,測量結果可立即從顯示屏上讀出或由列印機,繪圖儀輸出.目前,它己被廣泛使用於幾乎所有的光譜測量,分析及研究工作中,特別適應於對微弱信號,瞬變信號的檢測。
光譜分析儀的分析原理是將光源輻射出的待測元素的特徵光譜通過樣品的蒸汽中待測元素的基態原子所吸收,由發射光譜被減弱的程度,進而求得樣品中待測元素的含量,它符合郎珀-比爾定律 A= -lg I/I o= -LgT = KCL 式中I為透射光強度,I0為發射光強度,T為透射比,L為光通過原子化器光程由於L是不變值所以A=KC。
物理原理
任何元素的原子都是由原子核和繞核運動的電子組成的,原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級,因此,一個原子核可以具有多種能級狀態。
能量最低的能級狀態稱為基態能級(E0=0),其餘能級稱為激發態能級,而能最低的激發態則稱為第一激發態。正常情況下,原子處於基態,核外電子在各自能量最低的軌道上運動。
如果將一定外界能量如光能提供給該基態原子,當外界光能量E恰好等於該基態原子中基態和某一較高能級之間的能級差E時,該原子將吸收這一特徵波長的光,外層電子由基態躍遷到相應的激發態,而產生原子吸收光譜。
電子躍遷到較高能級以後處於激發態,但激發態電子是不穩定的,大約經過10^-8秒以後,激發態電子將返回基態或其它較低能級,並將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去,這個過程稱原子發射光譜。可見原子吸收光譜過程吸收輻射能量,而原子發射光譜過程則釋放輻射能量。
H. 關於電子測試
1.頻譜分析儀的使用
1.1 頻譜分析儀的原理
頻譜分析儀是一台在一定頻率范圍內掃描接收的接收機,它的原理圖如圖1所示。
圖1 頻譜分析儀的原理框圖
頻譜分析儀採用頻率掃描超外差的工作方式。混頻器將天線上接收到的信號與本振產生的信號混頻,當混頻的頻率等於中頻時,這個信號可以通過中頻放大器,被放大後,進行峰值檢波。檢波後的信號被視頻放大器進行放大,然後顯示出來。由於本振電路的振盪頻率隨著時間變化,因此頻譜分析儀在不同的時間接收的頻率是不同的。當本振振盪器的頻率隨著時間進行掃描時,屏幕上就顯示出了被測信號在不同頻率上的幅度,將不同頻率上信號的幅度記錄下來,就得到了被測信號的頻譜。
根據這個頻譜,就能夠知道被測設備是否有超過標准規定的干擾發射,或產生干擾的信號頻率是多少。
1.2 頻譜分析儀的使用方法
要獲得正確的測量結果,必須正確地操作頻譜分析儀。本節簡單介紹頻譜分析儀的使用方法。正確使用頻譜分析儀的關鍵是正確設置頻譜分析儀的各個參數。下面解釋頻譜分析儀中主要參數的意義和設置方法。
頻率掃描范圍:
規定了頻譜分析儀掃描頻率的上限和下限。通過調整掃描頻率范圍,可以對感興趣的頻率進行細致的觀察。掃描頻率范圍越寬,則掃描一遍所需要時間越長,頻譜上各點的測量精度越低,因此,在可能的情況下,盡量使用較小的頻率范圍。在設置這個參數時,可以通過設置掃描開始頻率和終止頻率來確定,例如:start frequency = 1MHz, stop frequency = 11MHz。也可以通過設置掃描中心頻率和頻率范圍來確定,例如:center frequency = 6MHz, span = 10MHz。這兩種設置的結果是一樣的。
中頻分辨帶寬:
規定了頻譜分析儀的中頻帶寬,這項指標決定了儀器的選擇性和掃描時間。調整分辨帶寬可以達到兩個目的,一個是提高儀器的選擇性,以便對頻率相距很近的兩個信號進行區別。另一個目的是提高儀器的靈敏度。因為任何電路都有熱雜訊,這些雜訊會將微弱信號淹沒,而使儀器無法觀察微弱信號。雜訊的幅度與儀器的通頻帶寬成正比,帶寬越寬,則雜訊越大。因此減小儀器的分辨帶寬可以減小儀器本身的雜訊,從而增強對微弱信號的檢測能力。
分辨帶寬一般以3dB帶寬來表示。當分辨帶寬變化時,屏幕上顯示的信號幅度可能會發變化。若測量信號的帶寬大於通頻帶帶寬,則當帶寬增加時,由於通過中頻放大器的信號總能量增加,顯示幅度會有所增加。若測量信號的帶寬小於通頻帶寬,如對於單根譜線的信號,則不管分辨帶寬怎樣變化,顯示信號的幅度都不會發生變化。 信號帶寬超過中頻帶寬的信號稱為寬頻信號,信號帶寬小於中頻帶寬的信號稱為窄帶信號。根據信號是寬頻信號還是窄帶信號能夠有效地定位干擾源。
掃描時間:
儀器接收的信號從掃描頻率范圍的最低端掃描到最高端所使用的時間叫做掃描時間。掃描時間與掃描頻率范圍是相匹配的。如果掃描時間過短,測量到的信號幅度比實際的信號幅度要小。
視頻帶寬:
視頻帶寬的作用與中頻帶寬相同,可以減小儀器本身的帶內雜訊,從而提高儀器對微弱信號的檢測能力。
2.用頻譜分析儀分析干擾的來源
2.1 根據干擾信號的頻率確定干擾源
在解決電磁干擾問題時,最重要的一個問題是判斷干擾的來源,只有準確將干擾源定位後,才能夠提出解決干擾的措施。根據信號的頻率來確定干擾源是最簡單的方法,因為在信號的所有特徵中,頻率特徵是最穩定的,並且電路設計人員往往對電路中各個部位的信號頻率都十分清楚。因此,只要知道了干擾信號的頻率,就能夠推測出干擾是哪個部位產生的。
對於電磁干擾信號,由於其幅度往往遠小於正常工作信號,因此用示波器很難測量到干擾信號的頻率。特別是當較小的干擾信號疊加在較大的工作信號上時,示波器無法與干擾信號同步,因此不可能得到准確的干擾信號頻率。
而用頻譜分析儀做這種測量是十分簡單的。由於頻譜分析儀的中頻帶寬較窄,因此能夠將與干擾信號頻率不同的信號濾除掉,精確地測量出干擾信號頻率,從而判斷產生干擾信號的電路。
2.2 根據干擾信號的帶寬確定干擾源
判斷干擾信號的帶寬也是判斷干擾源的有效方法。例如,在一個寬頻源的發射中可能存在一個單個高強度信號,如果能夠判斷這個高強度信號是窄帶信號,則它不可能是從寬頻發射源產生的。干擾源可能是電源中的振盪器,或工作不穩定的電路,或諧振電路。當在儀器的通頻帶中只有一根譜線時,就可以斷定這個信號是窄帶信號。
根據傅立葉變換,單根的譜線所對應的信號是周期信號。因此,當遇到單根譜線時,就要將注意力集中到電路中的周期信號電路上。
3.用近場測試方法確定輻射源
除了上述的根據信號特徵判斷干擾源的方法以外,在近場區查找輻射源可以直接發現干擾源。在近場區查找輻射源的工具有近場探頭和電流卡鉗。檢查電纜上的發射源要使用電流卡鉗,檢查機箱縫隙的泄漏要使用近場探頭。
3.1 電流卡鉗與近場探頭
電流探頭是利用變壓器原理製造的能夠檢測導線上電流的感測器。當電流探頭卡在被測導線上時,導線相當於變壓器的初級,探頭中的線圈相當於變壓器的次級。導線上的信號電流在電流探頭的線圈上感應出電流,在儀器的輸入端產生電壓。於是頻譜分析儀的屏幕上就可以看到干擾信號的頻譜。儀器上讀到的電壓值與導線中的電流值通過傳輸阻抗換算。傳輸阻抗定義為:儀器50? 輸入阻抗上感應的電壓與導線中的電流之比。對於一個具體的探頭,可以從廠家提供的探頭說明書中查到它的轉移阻抗ZT。因此,導線中的電流等於:
I = V / ZT
如果公式中的所有物理量都用dB表示,則直接相減。
對於機箱的泄漏,要用近場探頭進行探測。近場探頭可以看成是很小的環形天線。由於它很小,因此靈敏度很低,僅能對近場的輻射源進行探測。這樣有利於對輻射源進行精確定位。由於近場探頭的靈敏度較低,因此在使用時要與前置放大器配套使用。
3.2 用電流卡鉗檢測共模電流
設備產生輻射的主要原因之一是電纜上有共模電流。因此當設備或系統有超標發射時,首先應該懷疑的就是設備上外拖的各種電纜。這些電纜包括電源線電纜和設備之間的互連電纜。
將電流探頭卡在電纜上,這時由於探頭同時卡住了信號線和迴流線,因此差模電流不會感應出電壓,儀器上讀出的電壓僅代表共模電流。
測量共模電流時,最好在屏蔽室中進行。如果不在屏蔽室中,周圍環境中的電磁場會在電纜上感應出電流,造成誤判斷。因此應首先將設備的電源斷開,在設備沒有加電的狀態下測量電纜上的背景電流,並記錄下來,以便與設備加電後測量的結果進行比較,排除背景的影響。
如果在用天線進行測量時將頻譜分析儀的掃描頻率局限感興趣的頻率周圍很小的范圍內,則可以排除環境中的干擾。
3.3 用近場探頭檢測機箱的泄漏
如果設備上外拖電纜上沒有較強的共模電流,就要檢查設備機箱上是否有電磁泄漏。檢查機箱泄漏的工具是近場探頭。將近場探頭靠近機箱上的接縫和開口處,觀察頻譜分析儀上是否有感興趣的信號出現。一般由於探頭的靈敏度較低,即使用了放大器,很弱的信號在探頭中感應的電壓也很低,因此在測量時要將頻譜分析儀的靈敏度調得盡量高。根據前面的討論,減小頻譜分析儀的分辨帶寬能夠提高儀器的靈敏度。但是要注意的是,當分辨帶寬很窄時,掃描時間會變得很長。為了縮短掃描時間,提高檢測效率,應該使頻譜分析儀的掃描頻率范圍盡量小。因此一般在用近場探頭檢測機箱泄漏時,都是首先用天線測出泄漏信號的精確頻率,然後使儀器用盡量小的掃描頻率范圍覆蓋住這個干擾頻率。這樣做的另一個好處是不會將背景干擾誤判為泄漏信號。
對於機箱而言,靠近濾波器安裝位置的縫隙是最容易產生電磁泄漏的。因為濾波器將信號線上的干擾信號旁路到機箱上,在機箱上形成較強的干擾電流,這些電流流過縫隙時,就會在縫隙處產生電磁泄漏。
4.容易犯的錯誤
當設備不能滿足有關的電磁兼容標准時,就要對設備產生超標發射的原因進行調查,然後進行排除。在這個過程中,經常發現許多人經過長時間的努力,仍然沒有排除故障。造成這種情況的原因是診斷工作陷入了「死循環」。這種情況可以用下面的例子說明。
假設一個系統在測試時出現了超標發射,使系統不能滿足電磁兼容標准中對電磁輻射的限制。經過初步調查,原因可能有4個,它們分別是:
主機與鍵盤之間的互連電纜(電纜1)上的共模電流產生的輻射
主機與列印機之間的互連電纜(電纜2)上的共模電流產生的輻射
機箱面板與機箱基體之間的縫隙(開口1)產生的泄漏
某顯示窗口(開口2)產生泄漏
在診斷時,首先在電纜1上套一個鐵氧體磁環,以減小共模輻射,結果發現頻譜儀屏幕上顯示的信號並沒有明顯減小。於是試驗人員認為電纜1不是一個主要的泄漏源,將鐵氧體磁環取下,套在電纜2上,結果發現頻譜儀屏幕上顯示的信號還沒有明顯減小。結果試驗人員得出結論,電纜不是泄漏源。
於是再對機箱上的泄漏進行檢查。用屏蔽膠帶將開口1堵上,發現頻譜儀屏幕上顯示的信號沒有明顯減小。試驗人員認為開口1不是主要泄漏源,將屏蔽膠帶取下,堵到開口2上。結果頻譜儀上的顯示信號還沒有減小。試驗人員一籌莫展。之所以會發生這個問題,是因為試驗人員忽視了頻譜分析儀上顯示的信號幅度是以dB為單位顯示的。下面我們看一下為什麼會有這種現象。
假設這4個泄漏源所佔的成分各佔1/4,並且在每個輻射源上採取的措施能夠將這個輻射源完全抑制掉。則我們採取以上4個措施中的一個時,頻譜儀上顯示信號降低的幅度ΔA為:
ΔA = 20 lg ( 4 / 3 ) = 2.5 dB
幅度減小這么少,顯然是微不足道的。但這卻已經將泄漏減少了25%。
正確的方法是,當對一個可能的泄漏源採取了抑制措施後,即使沒有明顯的改善,也不要將這個措施去掉,繼續對可能的泄漏源採取措施。當採取到某個措施時,如果幹擾幅度降低很多,並不一定說明這個泄漏源是主要的,而僅說明這個干擾源是最後一個。按照這個步驟對4個泄漏源逐個處理的結果如圖1所示。
在前面的敘述中,我們假定對某個泄漏源採取措施後,這個泄漏源被100%消除掉,如果這樣,當最後一個泄漏源去掉後,電磁干擾的減小應為無限大。實際這是不可能的。我們在採取任何一個措施時,都不可能將干擾源100%消除。泄漏源去掉的程度可以是99% ,或99.9% ,甚至99.99以上,而決不可能是100% !所以當最後一個泄漏源去掉後,盡管改善很大,但仍是有限值。
當設備完全符合有關的規定後,如果為了降低產品成本,減少不必要的器件,可以將採取的措施逐個去掉。首先應該考慮去掉的是成本較高器件/材料,或在正式產品上難於實現的措施。如果去掉後,產品的電磁發射並沒有超標,就可以去掉這個措施。通過試驗,使產品成本降到最低。
圖 2 抑制4個泄漏源時干擾幅度的變化
5.產品電磁兼容測試診斷步驟
圖3給出了一個設備或系統的電磁干擾發射與故障分析步驟,按照這個步驟進行可以提高測試診斷的效率。
圖3 電磁兼容測試診斷步驟
關於圖3的說明如下:
電磁兼容測試一般首先測量干擾發射,因為干擾發射的試驗費用一般比敏感度試驗費用低。另外當設備的干擾發射能夠滿足要求時,往往敏感度也不會有大的問題。因為幾乎所有的解決干擾發射的措施同樣對改善敏感度有效。
測量干擾發射時要先測量傳導發射,不僅要在標准規定的頻率范圍內測量,還要對更高的頻率進行摸底測量。當電源線上有較強的干擾電流時,要先解決這個問題。因為這些傳導干擾電流會藉助導線的天線作用產生輻射,導致輻射發射不合格。
當傳導發射完全合格後,再進行輻射發射測試。對於輻射發射不合格的頻率,要記錄下精確頻率,便於在用近場探頭查找問題時,將頻譜分析儀的掃描范圍設置在干擾頻率附近。
I. 電子測量儀器的使用方法
電子測量儀器的種類很多,沒有具體指出哪種儀器,也不好回答,不過可上網查查。