高频实验基础

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1、第一部分高频实验基础1.高频电路实验与测量概述高频电路是通信与信息工程主干课程屮的专业基础课。“高频”电路与“低频”电路之间很难划一个非常明确的界线。习惯上有两种划法：一种是以电路的工作频率分，将音频（20KHZ）以下的电路划为低频电路，而将音频以上的电路划为高频电路；另一种划分方法是按器件的内部电抗分量在电路中所产生的影响的大小来区分。当器件内部等效电抗对电路的工作特性不产生显著影响时划为低频电路，否则划为高频电路。本实验指导书中采用后者的划分法。高频是一个相对赧，它介于低频（20Hz~300KHz）和超高频（300MHz以上）之间，木实验教材的内容仅限于米波段以内，即工作频

2、率小于300MHz而高于300KHZo众所周知，在超高频段，电路元件中分布参数的作用开始突出起来，涉入微波频段后分布参数成了主导因素，而我们所讨论的高频电路组成，基本上采用集中参数元件，也就是山晶体二极管和三极管或集成电路与集屮参数的电阻R、电容C、电感L所组成。乂因为工作频率较低频频率高，元件的分布参数不能不考虑，所以分析及测录均较低频电路要复杂一些。但是正因为与低频电路一样，采用集中参数元件组成，所以分析测量的原理与低频电路I•分相似。就分析方法而言，都是基于正弦分析原理，即研究在止弦激励源激励下，电路的响应情况；其实验与测量也是在正弦信号激励下，测量电路的幅度，和位，及频

3、率变换的情况。所以，模拟电子技术中所讨论的方法及原则都适用于高频电路。但因高频频率较高，波长较短，所以也有它自身的特殊点，下面将分别介绍几个方血，目的在于让同学们更多地了解一些高频条件下测量的知识，减小实验及测量数据的误差，提高分析的准确性。2.使用高频电子仪器的一般注意事项高频电子仪器的类型很多，各有其使用特点。但下血的注意事项是普遍适用的，掌握这些知识，有助于减少测量小的谋差，防止损坏仪器或被测电路。1）高频电了仪器的结构一般均较为复杂，精密度和灵敏度较高而且功能也较多，在使用前一定要了解仪器的性能和使用条件。在实验室，在可能的条件下可先阅读冇关仪器的技术说明书或有关仪器使

4、用方法的说明资料。如在使用小发现有界常现彖，应及时报告教师或实验室管理人员，并切断电源。2）若需对实验数据进行高精度定量分析时，应了解所丿IJ仪器的精度及是否有周期检定后的修正值如修正曲线、公式、数表等。若无周期性检定，该仪器只能作低精度的粗略测量。3）在接通仪器电源前，应先检查仪器的虽程、功能、频段、衰减、增益、时基、极性等旋钮及开关，是否有松动、滑位、错位等现象，并及吋修复；对于仪器上各功能旋钮及开关的置位，应根据被测电路的要求来决定；若对被测电路和要求不太清楚时，一般情况下应将仪器的“增益”、“输出”、“灵敏度”、“调制”等旋钮置于最低位置，而将“衰减”、“量程”等旋钮置

5、于最高位，测址屮逐步降低测址档位；述要注意被测电路及是否有一肓流高压以及该肓流高压是否超出了仪器的耐压能力，同时注意被测电路的直流成份是否会影响某些仪器的测量结果。因此，在选择和使用仪器吋耍特别小心，必耍吋可在仪器的输出或输入端加接耐压及容量适当的隔直耦合电容器。4）仪器接通电路前，应仔细检查被测电路的联接线是否正确，有无接错或短路现象。特别是地线的联接是否合理，这对高频电路来说是相当重要的。尽管接有地线，但接地点选择不当,定线不介理都会造成测量数据的极人误差。测量数据时，要先接地线然后再接高电位端，而测量结束时，应先去掉高电位端然后再去掉地线，否则会造成常见的“打表”现彖，损

6、坏仪器或降低仪器的精度。5）高频电子仪器一般都必须经过足够的预热时间，工作性能才能稳定。而仪器的技术指标需要在足够的预热时间示才有保证，比如一般晶体管仪器就须5~15分钟的预热时间。高精度的仪器预热时间要更长些。通常，在实验前10-30分钟的预热，测量结果就能满足精度的需要了。6）不少电了测量仪器在使丿1］前均需调零处理。调零分机械调零和电气调零两种。调零应保证在无任何信号输入时进行（包插被测信号和外界干扰）。机械调零是指调整电表在开机前的指示零点，而电气调零是在开机并充分预热后进行。应特别指出的是某些测量仪辭有不同功能及量程，所以改换功能或量程后还需进行调零。7）若开机后发生

7、保险丝熔断现象，首先应检查电源电压利外部接线是否有误，在排除故障后再换上相同容量的保险丝重新通电。切忌随意加大保险丝容量！对于内部装有电风扇作强制通风冷却的仪器，通电后应注意电风扇工作是否正常，否则会损坏仪器。8）有不少测量仪辭内部都附有校准装置。利用内设的校准装置可以消除仪器因元器件老化或参数变化等因索造成的系统误差，提高测屋数据的精度。通过自校也可判断仪器各部分是否工作正常。所以，凡有自校功能的仪器在开机充分预热之后，都应先进行白校，再投入使用。9）有些高频测量仪器的附件如探头等，上而标