微弱信号检测实验综合装置

一、设备特别点
ZR-XH05型 微弱信号检验测试实训综合装置由十多个单元实训盒和几个配备有电源的插入式机箱构成。经过结合，能开设十多个微弱信号检验测试的教学实训。经过不一样的实训部位件盒结合，可以排出不一样的实训或构成不一样类型的微弱信号检验测试仪表器具。能便利、经济地排出学员要掌控把握的微弱信号检验测试技术的基础实训。同时也可以用这些结合套件包括一个完整的锁定放大器、同步积分器和多点信号平均器等等。 二、配套仪表器具

序号	仪表器具实训盒	数量A型	数量B型
1	相关器（PSD+低通滤波器）实训盒	1 件	2 件
2	宽频带相移电子回路实训盒	1 件	1 件
3	同步积分器实训盒	1 件	1 件
4	多点信号平均器部位件实训盒	1 件	1 件
5	选频放大器实训盒	1 件	1 件
6	多功能信号源实训盒	1 件	2 件
7	有源高通、低通滤波器实训盒	1 件	1 件
8	低噪声前置放大器实训盒	1 件	1 件
9	交流AC、直线DC、噪声电压（V）表实训盒	1 件	1 件
10	频率计实训盒	1 件	2 件
11	跟踪滤波器实训盒	1 件	1 件
12	相位测量与指示实训盒	1 件	1 件
13	直角坐标分量（VI，VQ）到极坐标分量（VA，Vφ）变换电子回路实训盒	无	1 件
14	综合实训机箱与电源	3 件	4 件
15	精密衰减器	1台	1台

三、技术功能数值
1、频率界限： 10Hz——10KHz
2、测量试验电压（V）界限：1μV——1V
3、波动线： 正弦波、方波、三角波
4、选频 Q 值：3、30
5、倍频、分频数：倍频：1——15，分频：1——1/15
6、抑制噪声能力：≥100 倍
7、抑制不相干能力：≥800 倍
8、前置放大器噪声电压（V）：≤ 5nV/HZ
9、电压（V）表测量功能：直线DC、交流AC、噪声
10、相位测量界限：0°——360 °
说明：因为实训室有 A，B 两个结合配备的部位件不一样结合，全部配备装备精密衰减器，因此可以排出上述十多个微弱信号检验测试技术方面的实训。由于这些实训中，有些实训需要两个相关器实训盒、两个多功能信号源实训盒、两个频率计实训盒及 VI，VQ —VA，Vφ 变换电子回路实训盒。B 结合的配备能更便利地排出有关实训。
四、实训内容
1、相关器的研究及其主要功能数值测量
2、同步积分器的研究及其主要功能数值测量
3、多点信号平均器原理实训
4、锁定放大器原理实训
5、跟踪滤波器实训
6、锁定放大器功能测量试验实训
7、用锁定放大器测量低频点噪声电压（V）的实训
8、锁相电压（V）表原理实训 9、跟踪选频放大器实训
10、选频放大器原理及其功能测量试验实训
五、功能数值及使用 1、电源： 接通电源写入线，220V 50Hz，按下电源开关，电源指示灯点亮，预热 2 分钟。
2、多功能信号源
（1）产生 1－10kHz 正弦波、三角波、方波信号。
（2）经过波动线选用可以选用输出正弦波、三角波、方波信号。
（3）经过频率粗调 10、100、1000、10000 四档、细调频率 0.7－12 选用输出频率。
（4）调动倍频 nf 和分频 1/nf 以及 n 预置来选用倍频和分频输出，倍频和分频预置数由 4 位二进制开关选用，*大为 15，*小为 1，由倍频、分频端口输出。
（5）经过调动噪声幅度，可以得到不一样幅度的噪声输出，由噪声输出端口输出。
3、频率计
（1）用来对待测频率实行计数，六位数字显露。 （2）技术测量范围分两档 0－1000Hz 和 1000－100000Hz。
4、宽带移相器
（1）宽带移相器用来对输出信号实行移相。
（2）移相界限为 0o－360o 可调，由粗调和细调两部份构成。粗调分 0o、90o、180o、270o 四档
（3）细调可移相 0o－100o，与粗调结合可以完成 0o－360o 移相同时系统设定有失锁指示。
（4）移相后的信号同相和正交输出端口输出。
5、相位差计
（1）相位差计用来测量写入信号和参考写入信号的相位差。测量频率分两档分别是：0.3－3kHz 和 10－300Hz。同时微调用来调动失锁状态下的锁定。
（2）功能档位用来选用测量和锁定两个作业状态。
6、低噪声前置放大器
（1）有写入和数出两个端口，由于对微弱信号实行低噪声前置放大。
（2）浮地调零已锁定用来校准浮地测量时的零写入－零电位输出，校准时功能键置短路。测量时功能键置测量，放大器增益分 100、1000 两档。
（3）测量类型分浮地和接地两种。
7、有源高通、低通滤波器
（1）用来对信号实行可选测的频带实行滤波。
（2）高通滤波频率由高通频率选用档位：*低、37.5Hz、250Hz、1500Hz 四档和 X1、X10 档位综合构成实行选用。
（3）低通滤波频率由低通频率选用档位：37.5Hz、250Hz、1.5KHz、25KHz 四档构成。
8、跟踪滤波器
（1）跟踪滤波器是用一个与待测信号频率 fs 相等的参考信号，频率为 fR =fs，去控制跟踪滤波器，使跟踪滤波器的中心频率自动调动在待测信号频率上，从而能抑制待测信号频率之外的其他频率信号和噪声干扰。
（2）其写入有一个信号写入和一个参考信号写入端，输出有跟踪滤波输出和跟踪滤波直线DC输出，同时还有一个跟踪指示灯。 9、多点信号平均器
（1）多点信号平均器是一种信号处置整理装置，能从较强的干扰和噪声中提取信号，依据时域特性的取样平均来改善信噪比，复现被噪声淹没的信号波动线。其控制操作面板如图所示：
（2）其对应的写入端有信号写入、噪声写入和参考写入。本结合模型块还设定有失锁指示。
（3）多点平均的时间常数选用由 0.2S、2S、20S 三个档位，可按照待测信号特性实行灵活选用。
（4）其输出端有多点平均加法器输出和多点平均器输出，多点平均输出可由档位开关正常、对比选用输出，用以查看信号经过多电平均器后改变的特性。
10、同步积分器
（1）同步积分器是一种同步滤波器，它能在干扰中提取微弱信号，设定有很强的抗干扰能力。 （2）同步积分器的写入由信号写入、噪声写入、参考写入三个写入端构成。
（3）对于写入信号的放大倍数档位有 X1、X3、X10 三个档位供选用，选用原则是按照写入信号的大小。同步积分时间常数有 0.001S、0.01S、0.1S 三个时间档位供选用，选用积分时间常数的原则主要按照被测信号的频率。
（4）同步积分器的输出端有加法器输出，主要用来和数学运算实行对比；同步积分输出，用以指示信号大小。
11、相关器
（1）相关器由相敏检验测试器和低通滤波器构成，是锁定放大器的核心部位件，其控制操作面板如图所示：
（2）同步积分器的写入端由信号写入、噪声写入、参考写入三个写入端构成。
（3）对于写入信号的放大倍数由交流AC放大倍数决定， 档位有 X1、X10、X100 三个档位供选用，选用原则是按照相关器的动态特性。
（4）对于直线DC信号的放大倍数由直线DC放大倍数决定， 档位有 X1、X10、X100 三个档位供选用，选用原则是集合相关器的动态特性选用。
（5）积分时间常数有 0.1S、1S、10S 三个时间档位供选用，选用的主要原则是信号特性。 12、交流AC、直线DC、噪声电压（V）表
（1）交流AC、直线DC、噪声电压（V）表主要用来测量交流AC、直线DC和噪声电压（V）的大小。
（2）测量过程中注意被测信号的特性，经过信号选用开关完成，分别有：正弦、噪声、直线DC三个功能选用开关。
（3）测量范围选用分别有 200mV、2V、20V 三个档位开关。
13、精密衰减器
HB-602 型精密衰减器是专为获取微弱电压（V）信号而设计与生产的衰减器，本仪表器具不一样于一般的衰减器，它含有概括一个加法器和一个精密衰减器，能便利地实行被测信号与干扰或噪声信号相加，然后衰减， 模仿得到淹没在噪声或干扰背景中的微弱电压（V）信号。--除作为一般的精密衰减器使用外，特别适用来对微弱信号仪表器具的抗干扰、抑制噪声能力的有关各种测量。它在微弱信号检验测试仪表器具的研制、生产、测量、校准及微弱信号检验测试的教学实训中得到广泛应用。HB-602 型精密衰减器外观图如下图所示：
（1）主要技术功能数值参考规格：

技术功能数值参考规格	HB-602 型精密衰减器
1.衰减量：	10-1—10-8(有 db 指示)
2.衰减精确度：	<1%
3.*大写入电压（V）(rms)：	3V
4.写入阻抗：	1MΩ
5.输出阻抗：	150Ω
6.作业频率：	1Hz—100KHz
7.电源：	220V,50Hz

（2）写入端：写入 Vi1、Vi2；两个输出端：VD=VO1+VO2、VO。 （3）调动衰减开关：有 4 个结合，各衰减开关的选用及衰减量如下表所示：

衰减量： V01= K1Vi1 V02 = K 2Vi 2 VD= V01 + V02 V0 = K3 K 4VD
n	K3、K4	dB
1	1	0 dB
2	3.162 ´10-1	－10 dB
3	1´10-1	－20 dB
4	3.162 ´10-2	－30 dB
5	1´10-2	－40 dB
6	3.162 ´10-3	－50 dB
7	1´10-3	－60 dB
8	3 .162 ´ 10 -	－70 dB
9	1´10-4	－80 dB
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