1、實(shí)驗(yàn)9-3 相關(guān)器的研究及其主要參數(shù)測(cè)量微弱信號(hào)檢測(cè)是利用電子學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)、物理學(xué)的方法從噪聲中提取出有用信號(hào)的一門(mén)技術(shù)學(xué)科。“微弱信號(hào)”并不是單純的信號(hào)幅度很小，而主要是指信號(hào)被噪聲淹沒(méi)，“微弱”是相對(duì)于噪聲而言的。因此，微弱信號(hào)檢測(cè)是專(zhuān)門(mén)與噪聲作斗爭(zhēng)的技術(shù)，其主要任務(wù)是提高信噪比。為此，就需要研究噪聲的來(lái)源和性質(zhì)，分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律，噪聲的傳播路徑，有針對(duì)性地采取有效措施抑制噪聲。研究被測(cè)信號(hào)和噪聲的特性及其差別，以尋找出從噪聲中檢測(cè)出有用信號(hào)的理論和方法。微弱信號(hào)檢測(cè)基本原理：頻域的窄帶化、時(shí)域信號(hào)的平均處理、離散量的計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)、并行檢測(cè)、自適應(yīng)噪聲抵消等。微弱信號(hào)檢測(cè)常見(jiàn)技術(shù)

2、：相關(guān)檢測(cè)、鎖定放大、取樣積分(多點(diǎn)平均)、光學(xué)多道分析儀、光子計(jì)數(shù)、自適應(yīng)噪聲抵消等。【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解相關(guān)器的原理2、測(cè)量相關(guān)器的輸出特性3、測(cè)量相關(guān)器的抑制干擾能力和抑制白噪聲能力【實(shí)驗(yàn)儀器】1、 ND-501C型微弱信號(hào)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)綜合裝置包括：相關(guān)器實(shí)驗(yàn)盒、寬頻帶相移器實(shí)驗(yàn)盒、同步積分器實(shí)驗(yàn)盒、多點(diǎn)信號(hào)平均器實(shí)驗(yàn)盒、選頻放大器實(shí)驗(yàn)盒、多功能信號(hào)源實(shí)驗(yàn)盒、有源高通-低通濾波器實(shí)驗(yàn)盒、低噪聲前置放大器實(shí)驗(yàn)盒、交流-直流-噪聲電壓表實(shí)驗(yàn)盒、頻率計(jì)實(shí)驗(yàn)盒、跟蹤濾波器實(shí)驗(yàn)盒、相位計(jì)實(shí)驗(yàn)盒、雙相相關(guān)器實(shí)驗(yàn)盒、PA級(jí)電流前置放大器實(shí)驗(yàn)盒、電壓源-電流源實(shí)驗(yàn)盒、VX，VYVK，V運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)盒。2、數(shù)

3、字存儲(chǔ)示波器【實(shí)驗(yàn)原理】相關(guān)器是鎖定(相)放大器的核心部件。相關(guān)器就是實(shí)現(xiàn)求參考信號(hào)和被測(cè)信號(hào)兩者互相關(guān)函數(shù)的電子線路。由相關(guān)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式可知，需要一個(gè)乘法器和積分器實(shí)現(xiàn)這一數(shù)學(xué)運(yùn)算。從理論上講用一個(gè)模擬乘法器和一個(gè)積分時(shí)間為無(wú)窮長(zhǎng)的積分器，就可以把深埋在任意大噪聲中的微弱信號(hào)檢測(cè)出來(lái)。通常在鎖定放大器中不采用模擬乘法器，也不采用積分時(shí)間為無(wú)窮長(zhǎng)的積分器。因?yàn)槟M乘法器要保證動(dòng)態(tài)范圍大，線性好將是困難的。由于被測(cè)信號(hào)是正弦波或方波，乘法器就可以采用動(dòng)態(tài)范圍大、線性好、電路簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)乘法器。國(guó)內(nèi)外大部分的鎖定放大器都是采用這種乘法器，本實(shí)驗(yàn)只討論采用這種乘法器的相關(guān)器。3.1 相關(guān)器的數(shù)學(xué)解

4、鎖定放大器中常采用的相關(guān)器原理方框圖如圖1-1所示。被測(cè)信號(hào)VA和參考信號(hào)VB在乘法器中相乘，兩者之積V1為乘法器的輸出信號(hào)。同時(shí)也是低通濾波器的輸入信號(hào)。低通濾波器是采用運(yùn)算放大器的有源濾波器，電阻R1、R0、C0為圖中所示，Vo為低通濾波器的輸出信號(hào)。圖中的乘法器用開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以等效成被測(cè)輸入信號(hào)與單位幅度的方波相乘的乘法器。若參考信號(hào)為占空比1：1的對(duì)稱(chēng)方波，VB就能用單位幅度的對(duì)稱(chēng)方波函數(shù)表示(或稱(chēng)單位幅度開(kāi)關(guān)函數(shù)記為XK)。因此有：VB=Xk=4 n=0,1,212n+1sin2n+1Rt=+1 正半周-1 負(fù)半周 (1-1)式中R為參考信號(hào)的角頻率。圖1-1、相關(guān)器原理圖 設(shè)輸入

5、被測(cè)信號(hào)VA=U Asint+，為信號(hào)角頻率，為相位差，UA為正弦波的振幅。乘法器的輸出為V1，可以表示為：V1=VAVB=4 U Asint+n=0,1,212n+1sin2n+1Rt對(duì)于低通濾波器，輸入電壓V1，輸出電壓V0滿足大家熟知的微分方程。用運(yùn)放虛地點(diǎn)：IC0+IR0+IR 1=0有 C0dV0dt+V0R0+V1R1=0 即dV0dt+1C0R0V0=-V1C0R1 (1-2) 式(1-2)為一次線性非齊次微分方程。其通解為：V0=e-1R0C0dt-V1R1C0e1R0C0dtdt+C (1-3)C為起始條件，令C=0，把V1代入(1-3)式，對(duì)三角函數(shù)積化和差后，可以求得：V

6、0=-2R0UAR1n=0,1,212n+1cos-2n+1Rt+2n+1-1+-2n+1RR0C02-cos+2n+1Rt+2n+1+1+2n+1RR0C02-e-tR0C0cos+2n+1-1+-2n+1RR0C02-cos+2n+1+1+2n+1RR0C02 (1-4)式中： 2n+1-=-arctg-2n+1RR0C0 (1-5)2n+1+=-arctg+2n+1RR0C0 (1-6)3.2 相關(guān)器的傳輸函數(shù)及性能由(1-4)式對(duì)不同頻率進(jìn)行討論，了解相關(guān)器的性能與物理意義。3.2.1 基波當(dāng)=R，輸入信號(hào)頻率等于參考信號(hào)頻率，記輸出電壓為V010，(1-4)式可寫(xiě)成：V010=-2R

7、0UA10R11-e-1R0C0tcos10+n=112n+1cos-2nRt+1+2n+1-1+2nRR0C02-cos2n+1Rt+1+2n+1+1+2n+1RR0C02-e-tR0C0cos1+2n+1-1+2nRR0C02-cos1+2n+1+1+2n+1RR0C02-cos2Rt+1+1+1+2RR0C02+e-tR0C0cos1+1+1+2RR0C02 (1-7)式中UA10，10，V010，1+，1-分別表示輸入信號(hào)頻率為參考信號(hào)的基波頻率時(shí)的振幅、相位、輸出電壓、及對(duì)應(yīng)的相位。當(dāng)RRoCo>>1時(shí)，略去(1-7)式中的小項(xiàng)，得：V010=-2R0UA10R11-e-

8、tR0C0cos10 (1-8)時(shí)間常數(shù)Te=RoCo，為低通濾波器的時(shí)間常數(shù)，由電容Co和電阻Ro決定。當(dāng)tTe時(shí)，由(1-8)式可得到穩(wěn)態(tài)解：V010=-2R0UA10R1cos10 (1-9)輸出為直流電壓，大小正比于輸入信號(hào)的振幅UA10，并和信號(hào)與參考信號(hào)之間的相位差10的余弦成正比。-R0/R1為低通濾波器的直流放大倍數(shù)，負(fù)號(hào)表示由反相輸入端輸入。3.2.2 偶次諧波圖1-3、相關(guān)器輸入波形為二次諧波時(shí)的波形圖當(dāng)輸入信號(hào)為參考信號(hào)的偶次諧波時(shí)，即=2(n+1)R，并時(shí)間常數(shù)Te = RoCo取足夠大，使RoCoR >>1，由(4)式可得：V02(n+1)0=0 (1-1

9、0)上式表明，當(dāng)參考信號(hào)是占空比為1：1的對(duì)稱(chēng)方波時(shí)，相關(guān)器抑制參考信號(hào)頻率的偶次諧波。為了方便理解，圖1-3為輸入信號(hào)為二次諧波時(shí)的各點(diǎn)波形圖。3.2.3 奇次諧波當(dāng)輸入信號(hào)為參考信號(hào)的奇次諧波時(shí)，即=(2n+1)R，同樣，當(dāng)Te 較大，有RRoCo >>1，略去小項(xiàng)，由(1-4)式可得：V02n+10=-2R0UA2n+10(2n+1)R11-e-tR0C0cos2n+10 (1-11)式中UA2n+10，2n+10，V02n+10分別是輸入信號(hào)頻率為參考信號(hào)頻率的奇數(shù)倍時(shí)的信號(hào)振幅、相位和輸出電壓。時(shí)間常數(shù)Te=RoCo，當(dāng)tTe，由(1-11)式得到：V02n+10=-2R

10、0UA2n+10(2n+1)R1cos2n+10 (1-12)圖1-5、相關(guān)器奇次諧波輸出電壓的頻率響應(yīng)信號(hào)頻率為參考信號(hào)頻率的奇次諧波時(shí)，相關(guān)器的輸出直流電壓幅值為基波頻率的1/(2n+1)，相關(guān)器奇次諧波輸出和直流電壓的頻率響應(yīng)如圖1-5所示。3.2.4 偏離奇次諧波一個(gè)小量當(dāng)輸入頻率偏離奇次諧波一個(gè)小量，即=2n+1R+， n=0、1、2、當(dāng)RRoCo >>1，t>>Te，由(1-4)式可得：V02n+1=-2R0UA2n+1(2n+1)R1cost+2n+1+2n+1-1+R0C02 (1-13)式中UA2n+1，2n+1，2n+1-，V02n+1分別為輸入信號(hào)

11、頻率在(2n+1)R附近信號(hào)幅值、相位、輸出相位和輸出電壓。(1-13)式表明，這時(shí)相關(guān)器的輸出電壓不再是直流電壓，而是以為角頻率的交流電壓，當(dāng)=0時(shí)(1-13)式即為(1-12)式。這兩式相比可知，當(dāng)輸入頻率偏離奇次諧波一個(gè)小量，相關(guān)器的輸出電壓的幅值為同一奇次諧波頻率響應(yīng)電壓的1/1+R0C02，越大，輸出電壓幅值越小。這一因子是每倍頻程6分貝衰減的低通濾波器傳輸函數(shù)的模。這里的可以為正也可以為負(fù)。表明在(2n+1)R這一頻率兩邊都是按每倍頻程6分貝衰減。因此，相關(guān)器在各奇次諧波附近相當(dāng)于帶通濾波器，傳輸函數(shù)的幅頻特性如圖1-6所示。圖1-6、相關(guān)器傳輸函數(shù)的幅頻特性由公式(1-13)和圖

12、1-6表明，相關(guān)器是以參考信號(hào)頻率為參數(shù)的梳狀濾波器，濾波器的通帶在各奇次諧波處。由于相關(guān)器的傳輸函數(shù)和對(duì)稱(chēng)方波的頻譜一樣，也可以說(shuō)以對(duì)稱(chēng)方波為參考信號(hào)的相關(guān)器是同頻對(duì)稱(chēng)方波的匹配濾波器。它只允許對(duì)稱(chēng)方波的各奇次諧波通過(guò)，而抑制其它頻率的干擾和噪聲。當(dāng)Te = RoCo越大，在各奇次諧波處的通帶越窄，就越接近于理想匹配濾波器。3.2.5 方波對(duì)輸入信號(hào)為方波的情況，相關(guān)器的輸出特性與上述討論相似，本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有涉及，限于篇幅，在此不作討論。具體內(nèi)容可參閱相關(guān)文獻(xiàn)。3.3 相關(guān)器的等效噪聲帶寬由上述討論可知，用相關(guān)器傳輸函數(shù)討論和計(jì)算相關(guān)器的性能可以得到需要的結(jié)果。用上述的那些公式，可以很方便地計(jì)算

13、相關(guān)器對(duì)不相干信號(hào)的抑制能力。但對(duì)于白噪聲的抑制能力，采用等效噪聲帶寬更方便，處理更簡(jiǎn)單。根據(jù)(1-13)式求出(2n+1)次諧波附近，相對(duì)于基波響應(yīng)的歸一化傳輸函數(shù)K2n+1為K2n+1=12n+111+R0C02 (1-21)根據(jù)等效噪聲帶寬的定義，等效噪聲帶寬fN(2n+1)為fN(2n+1)=0K2n+12df (1-22)式中fN(2n+1)的下標(biāo)(2n+1)，表示在(2n+1)次諧波處的等效噪聲帶寬。f為相對(duì)于(2n+1)fR的頻差。K2n+1為(2n+1)次諧波的傳輸函數(shù)。把(1-21)式代入(1-22)式，由于輸入噪聲的頻率有些比(2n+1)fR高，有些比(2n+1)fR低，并

14、都將在輸出端產(chǎn)生噪聲貢獻(xiàn)。所以積分限應(yīng)從-直積到+。fN(2n+1)=-12n+111+R0C022df (1-23)利用公式-+dx1+x22=，令x=2R0C0f，求(1-23)式的積分，得：fN(2n+1)=12n+1212R0C0 (1-24)3.3.1 基波處等效噪聲帶寬在(1-24)式中n=0，為基波處的等效噪聲帶寬。有：fN1=12R0C0 即：fN1=12Te (1-25)(1-24)和(1-25)式表明，基波處的等效噪聲帶寬和低通濾波器的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。但是，請(qǐng)注意它并不等于低通濾波器的等效噪聲帶寬1/(4RoCo)，而是低通濾波器的等效噪聲帶寬的一倍，這是顯然的。因?yàn)樵诨l

15、率處，大于或小于該頻率的噪聲都能進(jìn)入相關(guān)器的低通濾波器。3.3.2 總等效噪聲帶寬總的等效噪聲帶寬為各次諧波處等效噪聲帶寬之和，用級(jí)數(shù)公式 n=0,1,2,12n+12=28得： fN=n=0,1,1,fN2n+1=28fN1 (1-26)總的等效噪聲帶寬為基波等效噪聲帶寬的1.23倍。3.4 相關(guān)器框圖與電原理圖3.4.1 相關(guān)器的框圖及電路圖相關(guān)器實(shí)驗(yàn)插件盒的相關(guān)器原理框圖如圖1-8所示，電路圖如圖1-10所示。由加法器、交流放大器、開(kāi)關(guān)式乘法器(PSD)、低通濾波器、直流放大器、參考通道方波形成與驅(qū)動(dòng)電路組成。分別簡(jiǎn)述如下：加法器：由運(yùn)算放大器組成反相加法器，有兩個(gè)輸入端，一個(gè)是信號(hào)輸入

16、端，另一是噪聲或干擾信號(hào)輸入端，把信號(hào)與噪聲混合起來(lái)，便于研究觀察相關(guān)器的抑制噪聲或干擾的能力。加法器的輸出通過(guò)面板電纜插頭引出，可觀察相加后的波形。 交流放大器：由另一運(yùn)算放大器構(gòu)成同相放大器，放大倍數(shù)可設(shè)置為1、10、100倍。 乘法器：由兩個(gè)運(yùn)算放大器和一對(duì)開(kāi)關(guān)組成開(kāi)關(guān)式乘法器(或稱(chēng)相敏檢波器PSD)。面板上有其輸出插座，可通過(guò)示波器觀察波形。 低通濾波器：由運(yùn)算放大器構(gòu)成有源RC濾波器，時(shí)間常數(shù)由RC決定，通過(guò)面板控制旋鈕，時(shí)間常數(shù)可設(shè)置為0.1s、1s、10s。直流放大器：低通濾波器輸出的直流電壓，繼續(xù)由運(yùn)算放大器組成的直流放大器進(jìn)行放大，由面板旋鈕控制，放大倍數(shù)可設(shè)置為1、10、1

17、00倍。零偏調(diào)節(jié)：在直流放大器輸入端有一調(diào)零電路，調(diào)零電位器在面板的右上方，便于調(diào)零。參考輸入與方波驅(qū)動(dòng)電路：輸入的參考方波，經(jīng)兩個(gè)運(yùn)算放大器變成相位相反的一對(duì)方波，控制開(kāi)關(guān)式乘法器的開(kāi)關(guān)，完成乘法器的功能。圖1-8、相關(guān)器原理框圖3.4.2 相關(guān)器實(shí)驗(yàn)電路使用公式說(shuō)明在上述討論相關(guān)器的傳輸函數(shù)時(shí)，輸入信號(hào)電壓VA=UAsint+，式中UA為正弦波的幅值。但是實(shí)驗(yàn)中交流電壓的測(cè)量均是使用有效值(均方根值,rms)。因此，本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量值均采用均方根值VR(有效值)來(lái)度量交流電壓的大小，不再使用交流電壓的峰值(p-p)。并且，所有實(shí)驗(yàn)電路中的放大倍數(shù)的校正都是使用均方根值電壓表校正定標(biāo)的。另外，

18、相關(guān)器的實(shí)驗(yàn)電路在相關(guān)器前加了交流放大器，放大倍數(shù)為KAC，在相關(guān)器后加了倒相的直流放大器，放大倍數(shù)為KDC。再考慮到本實(shí)驗(yàn)的多功能信號(hào)源的倍頻數(shù)用n表示，分頻數(shù)用1/n表示，為了以后計(jì)算方便，把公式(1-9)、(1-10)、(1-12)、(1-13)、(1-19)改寫(xiě)成：基波響應(yīng)：V010=KACKDCVRcos10 (1-9A)偶次諧波響應(yīng)：V0n0=0 (n為偶數(shù)) (1-10A)奇次諧波響應(yīng)：V0n0=1nKACKDCVRcosn0 (n為奇數(shù)) (1-12A)奇次諧波附近干擾信號(hào)的響應(yīng)：V0n=1nKACKDCVRcost+1+R0C02 (n為奇數(shù)) (1-13A)同頻方波的相位特

19、性：V0=KACKDCVR1-2 (1-19A)今后所有實(shí)驗(yàn)的理論計(jì)算都使用這些公式，以及與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。圖1-10、相關(guān)器電路圖【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作方法】1、相關(guān)器工作特性觀察及測(cè)量圖1-11、相關(guān)器PSD波形觀察及測(cè)量實(shí)驗(yàn)框圖按圖1-11所示用電纜連接。接通電源，預(yù)熱二分鐘。(1) 參數(shù)設(shè)置 調(diào)節(jié)多功能信號(hào)源，選擇“100”的頻率檔位，“正弦波”的波形檔位，調(diào)節(jié)輸出幅度旋鈕，用交流-直流-噪聲電壓表測(cè)量信號(hào)源輸出交流電壓，使輸出100mV；用頻率計(jì)測(cè)量信號(hào)源頻率，調(diào)節(jié)頻率旋鈕，使輸出頻率在1000Hz左右。 設(shè)置相關(guān)器交流放大倍數(shù)KAC=1，直流放大倍數(shù)KDC=10。設(shè)置相關(guān)器低通濾波器的

20、時(shí)間常數(shù)Te=1s。(2) 相關(guān)器輸出調(diào)零 先斷開(kāi)相關(guān)器的輸入信號(hào)，用交流-直流-噪聲電壓表測(cè)量相關(guān)器的直流輸出電壓，調(diào)整面板上的“零調(diào)”旋鈕，使示數(shù)為0。(3) 相位計(jì)調(diào)零 接通相關(guān)器的輸入信號(hào)，用示波器Ch2觀察PSD輸出，Ch1觀察參考信號(hào)。調(diào)節(jié)寬帶相移器的相移量，使Ch1和Ch2兩信號(hào)完全同相，此時(shí)調(diào)整相位計(jì)的微調(diào)旋鈕，使其顯示數(shù)值為0。(4) 測(cè)量?jī)?nèi)容及方法 用交流-直流-噪聲電壓表測(cè)量相關(guān)器的輸出直流電壓(V0)。調(diào)節(jié)寬帶相移器的相移量，用相位計(jì)測(cè)量值的大小。用示波器Ch2分別觀察相關(guān)器的輸入信號(hào)（VA）、PSD輸出信號(hào)（V1）和相關(guān)器輸出信號(hào)（V0）的波形。按下表所示測(cè)試數(shù)據(jù)并描

21、繪示波器顯示的VB、VA、V1、V0波形。0045090013501800225027003150V0波形備注2、 相關(guān)器諧波響應(yīng)的測(cè)量與觀察 實(shí)驗(yàn)信號(hào)的連接如圖1-13所示，只需把前面的實(shí)驗(yàn)連接作一處改變，即：寬帶相移器輸入信號(hào)由多功能信號(hào)源右下方的“倍頻·分頻輸出”插座輸出。(1)實(shí)驗(yàn)條件及參數(shù)設(shè)置： 設(shè)置相關(guān)器交流放大倍數(shù)KAC=1，直流放大倍數(shù)KDC=1。設(shè)置相關(guān)器低通濾波器的時(shí)間常數(shù)Te=1s。設(shè)置多功能信號(hào)源的輸出信號(hào)為正弦波，頻率1000Hz左右，電壓1V。多功能信號(hào)源“功能選擇”置“1nf”分頻檔，首先將n(1/n)分頻設(shè)置為1。檢查倍頻·分頻輸出的信號(hào)電壓

22、，使其在200mV左右。由于相關(guān)器的參考信號(hào)為輸入信號(hào)的1/n分頻，即相關(guān)器的輸入信號(hào)為參考信號(hào)的n次倍頻。 用示波器Ch2觀察PSD輸出波形，Ch1觀察參考信號(hào)波形，調(diào)節(jié)寬帶相移器的相移，使Ch1和Ch2兩信號(hào)完全同相。圖1-13、相關(guān)器諧波響應(yīng)的觀察及測(cè)量實(shí)驗(yàn)框圖 (2)測(cè)量?jī)?nèi)容： 按下表設(shè)置分頻數(shù)n。觀察示波器顯示的PSD波形。用交流-直流-噪聲電壓表測(cè)量相關(guān)器實(shí)驗(yàn)盒的輸出電壓。n12345670V0注：由于相位計(jì)不能給出正確的相位差值，此處的相位差值0需要使用示波器測(cè)量。、相關(guān)器對(duì)不相干信號(hào)的抑制圖1-15、對(duì)不相干信號(hào)抑制的測(cè)試框圖 (1)工作條件及參數(shù)設(shè)置：多功能信號(hào)源的信號(hào)頻率設(shè)

23、置為210Hz，電壓為100mV。相關(guān)器設(shè)置為KAC=10，KDC=1，Te=0.1s。由示波器Ch2觀察相關(guān)器的“PSD輸出”波形，Ch1觀察參考信號(hào)波形。先不連接噪聲輸入。調(diào)節(jié)寬帶相移器的相移，使兩信號(hào)完全同相。 (2)測(cè)量?jī)?nèi)容：對(duì)不相干信號(hào)的抑制電壓源的頻段設(shè)置為“”，調(diào)整輸出信號(hào)頻率為fd=1211Hz。用交流-直流-噪聲電壓表測(cè)量輸入信號(hào)、干擾信號(hào)的交流電壓，測(cè)量相關(guān)器輸出的直流電壓。由示波器Ch2觀察相關(guān)器的輸出波形，并測(cè)量輸出信號(hào)中的噪聲信號(hào)頻率fn(或周期Tn)及其幅度Vn(p-p)。改變干擾信號(hào)的幅度，按下表記錄數(shù)據(jù)。Vd(mV)0100300600712V0Vnfn(或Tn

24、)偏離奇次諧波一個(gè)小量電壓源輸出信號(hào)頻率設(shè)置為fd=641Hz，幅度為Vd=600mV。由示波器Ch2觀察相關(guān)器的輸出波形，并測(cè)量輸出信號(hào)的直流平均電壓值，信號(hào)中的噪聲信號(hào)幅度和頻率。4、對(duì)白噪聲的抑制與等效噪聲帶寬圖1-21、對(duì)噪聲的抑制與等效噪聲帶寬測(cè)量框圖(1) 測(cè)量條件及參數(shù)設(shè)置多功能信號(hào)源的信號(hào)頻率fS=1000Hz，VS=50mV。高通-低通濾波器的高通截止頻率選在250Hz，低通濾波器的低通截止頻率選在25KHz。調(diào)整多功能信號(hào)源的噪聲幅度旋鈕，使高通-低通濾波器輸出的噪聲信號(hào)均方根電壓為VN(rms)=100mV(由交流-直流-噪聲電壓表測(cè)量)。相關(guān)器設(shè)置為KAC=10，KDC

25、=10，T=1s。(2) 測(cè)量?jī)?nèi)容及操作步驟 先不加噪聲干擾信號(hào)。調(diào)節(jié)相移器的相移，使輸入信號(hào)與參考信號(hào)同相。測(cè)量并記錄相關(guān)器輸出的電壓V0。 將高通-低通濾波器輸出的噪聲信號(hào)接入相關(guān)器的噪聲輸入。將相關(guān)器輸出信號(hào)同時(shí)送給示波器的Ch1和Ch2，Ch1設(shè)置為直流耦合，Ch2設(shè)置為交流耦合。示波器的時(shí)基調(diào)整為10s/div。 測(cè)量并記錄相關(guān)器輸出信號(hào)的噪聲起伏電壓VNO(p-p)及其直流電壓VSO。 將相關(guān)器的積分時(shí)間分別設(shè)置為0.1s和10s，重復(fù)前項(xiàng)測(cè)量。【數(shù)據(jù)處理】1、 基頻信號(hào)的輸出特性以VB為時(shí)序參考，在座標(biāo)紙上繪出不同值的VB、VA、V1、V0波形圖。把實(shí)測(cè)結(jié)果與理論公式(1-9A)進(jìn)行對(duì)比，分析測(cè)量結(jié)果。2、