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如何优化频率响应特性?

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:从以上几种频率特性曲线可以看出,根据现在的检定,仪器可在500Hz到30kHz的频带内工作,其附加的频率误差不超过0.5°。前面已经指出,这种相位计的误差主要是由电表的误差造成的,所以采用精密的电表可以直接提高仪器的精度。2)利用频率补偿的方法来减少频率误差,如在某级限幅器中的板极上串联电感,就可以补偿在高频时由于寄生电容所带来的误差。

如何优化频率响应特性?

首先,我们将同一信号加到仪器的两输入端,即被测相位差φ=0°,然后记取仪器在不同频率下的读数,其测量结果如图9所示。

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图9 φ=0°时的频率特性

其次,用RC组成的90°移相器(图10)进行检定。从移相器两输出端AOBO分别取出电压,其相位差为90°,两电压之比为

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从上式看出,改变频率并不会影响其相位差。这样,在不同的频率下就可记取仪器的读数,其结果如图11及图12所示。

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图10 90°移相器

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图11 φ=90°时的频率特性

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图12 φ=-90°时的频率特性(www.xing528.com)

以上结果与理论分析大致符合,三条曲线的趋向也大体一致,所以检定是可以相信的。从曲线看出,仪器的工作频带是比较宽的。由于检定过程中所用元器件的影响,所以对仪器在低频和高频时的特性还无法检定。根据设计结果来看,该仪器的工作频带是可以更宽一些的。

另外,我们还对输入信号幅度的影响以及读数的稳定性作了一些实验。结果表明,输入信号为1~60V时,仪器的工作是正常的;在连续工作45min以内仪器的读数也是稳定的。

综上所述,该仪器的性能可以归纳为以下几方面。

1)仪器能测量±180°之内的相位差,刻度分三挡,即±180°、±90°、±30°,其刻度值分别为5°、3°、1°。仪器的误差约为3%。对满刻度而言,误差分别为5°、3°及1°。

2)仪器的工作频带。从以上几种频率特性曲线可以看出,根据现在的检定,仪器可在500Hz到30kHz的频带内工作,其附加的频率误差不超过0.5°。

3)输入信号的幅度范围为1~60V。

根据已做的工作来看,进一步提高双极性触发式相位计的精度可以从下述几个方面着手:

1)采用精密的直流电表作指示仪器。前面已经指出,这种相位计的误差主要是由电表的误差造成的,所以采用精密的电表可以直接提高仪器的精度。

2)利用频率补偿的方法来减少频率误差,如在某级限幅器中的板极上串联电感,就可以补偿在高频时由于寄生电容所带来的误差。

3)通过转换开关改变任一被测信号的极性,则可将所有被测相位角都化到978-7-111-44452-7-Chapter01-17.jpg象限内进行测量,也即所有被测相位角都可利用仪器的±90°挡进行测量,从而实际精度可提高一倍。

本文就介绍到此。由于水平所限,我们的整个工作还是较粗糙的,在工作中难免有不少错误,诚恳地希望有关方面的批评指正。

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