第7种获取滤波器频率响应的的方法--也是要求最少,成本最低的
前面发了一篇文章讲获取滤波器频率响应的多种方法《6种方法获取滤波器的频率响应,总有一款适合你!》, 其中有的方法需要搭配矢量网络分析仪,有的需要搭配频谱仪,有的需要示波器支持伯德图,还有的需要示波器支持FFT。那如果网分和频谱仪没有,示波器也不支持FFT和伯德图,有没有办法测试频率响应呢?今天我们就来聊一聊。 一道问题 照例,先抛出来一道问题:拿到一个滤波器,如果获取到该滤波器的频率响应?再加一个前置条件,没有网分,没有频谱仪,也没有伯德图,没有FFT,如果通过示波器和信号发生器来获取滤波器的频率响应呢? 方法7:利用示波器+信号源来获取 先上实测效果图!上图即为用示波器+信号发生器获得的频率响应。虽然和矢量网络分析仪获得效果图(如下图)有点差异,但是整体的趋势是相近的,做定性分析是可以的。言归正传!①咱们先看下信号源是如何设置的。1、正弦波+Sweep扫频模式,幅值1Vpp,负载阻抗设置为50欧;2、扫频时间100ms,扫频范围10MHz~11.5MHz;(因为我已经知道该滤波器的带通范围,也不太好装作不知道)3、信号源的“触发输出”设置为“开”,这个很重要!②设置完成后,再看下信号源和示波器如何连接。将信号源的Aux In/Out接入到示波器的ch2。将信号源的信号输出接入到滤波器的input,滤波器的output接入到示波器的ch1。示波器为了阻抗匹配,接入了50欧姆的匹配端接。如此,可以获取到如下波形。ch1,黄色,即为滤波器输出到示波器的扫频波形。ch2,紫色,即为信号源的触发输出波形。每一个扫频周期,触发信号完成一次从低电平到高电平的周期性跳变。③下面的操作都在示波器上。接着奏乐,接着舞!我们把上面的波形稍稍拉开,把波形幅度也拉开,就可以得到如下图所示的波形。对应ch2紫色波形,第一个箭头就是开始扫频的时间,对应的频点是10MHz;第二个箭头是扫频结束的时间,对应的频点是11.5MHz。重点!敲黑板了!示波器的横轴原本只能表示时间t,这里我们将横轴t和频率f做了映射,建立了对应关系!我们再将波形进一步拉开,让扫频的100ms时长铺满整个屏幕,即把时基调整为10ms。整个屏幕共计10格,频率跨度为10MHz~11.5MHz,平均下来是150kHz/格。这样,我们就可以清楚地知道每格对应的频点。调整好横轴后,我们再处理下纵轴。将波形的纵轴参考电平调至屏幕的最下方,我们只需要关注上半部分的波形,不关心下半部分。再调整纵轴的基准,才有细调的方式,使得波形铺满整个屏幕。如此,滤波器的频率响应就出来了!而且是实时的!我们可以通过横轴的坐标来初步计算出带通的频率范围在第5格,即在10.6MHz~10.75MHz范围内。纵轴可以作为归一化的数值,按照百分比来体现。怎么样?不需要网分,频谱仪,不需要伯德图,也没用FFT,就获得了滤波器的频率响应。 总 结 先聊到这里,梳理下今天讨论的内容:介绍了第7种获取滤波器频率响应的的方法,也是成本最低,要求最少的。怎么样?一个简短的问题,给出的回答可浅可深,就看你对这个知识点的理解达到怎样的程度。你学废了么?来源:硬件微讲堂