17年電賽的元器件清單下來了,基本儀器有頻率特性測試儀，且13年國賽出現過，15年國賽也出現過頻譜分析儀，知乎上有人猜測今年依然會出頻域測量的題，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試儀的原理。
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頻譜分析儀
?????頻譜分析儀主要用來分析信號中各頻率成分。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，在做測量儀器中，硬件的難度已經很大了。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到200M以上。如果想采用等效采樣法需要產生待分析信號的同頻率的方波，才能精準的產生等效采樣的時鐘信號（至少我們現在掌握的技術，剛才請教了我們隊的硬件，需要特定的芯片去轉換）。

??? 被測信號可能會有N個頻譜分量，但利用一個頻率連續掃動的掃頻本地振蕩器（掃頻本振）產生的頻率fL與被測信號混頻，這樣被測信號的第n個頻譜分量總會有機會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，這時混頻器的輸出及經濾波后輸出、顯示都依次與被測信號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生器控制的。若線性掃頻，那掃描電壓的幅度及掃頻發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驅動顯示器光點在X方向移動，并把橫軸直接用被測信號譜線的頻率來刻度。
頻譜分析儀的主要技術指標
???? 1、有效頻率范圍是指在滿足儀器性能指標的情況下，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最低頻率至最高頻率。
??? ? 2、頻率相對誤差是所有與頻率相關儀器測量結果的基本保障，它對頻譜儀是很重要的。
????? 3、靈敏度?用來表征在給定的其他指標條件下，頻譜儀能測量最小信號的能力。
????? 4、分析時間或掃描時間，分析時間是指進行一次頻譜分析所用的時間。對于掃頻外差式分析儀分析時間實際上常指掃描或晨掃頻時間，既顯示器上掃描線從最左端掃到最右端所用的時間，應保證中頻濾波器的動態特性不能因掃速過快而變壞。?
?頻率特性測試儀
????頻率特性的測量有很多方法。其分類可以是正弦波點頻測量，也可以是掃頻測量；可以是直接法測量，也可以是比較法或稱比值法測量；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。
???? 點頻法既是將正弦信號被調至一個個頻率點進行測量。
???? 掃頻法是指采用一定方法使正弦信號的輸出頻率能隨時間在一定范圍內掃描。（個人理解和掃頻外差式頻譜分析儀差不多，一個是信號源經過系統，一個是和待測信號混頻）
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以上主要內容摘自《電子測量》第三版。侵刪。??

總結

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內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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