一带宽的界说
带宽,,,,,,,英文为Bandwidth,,,,,,,缩写BW。。。。。。。。
功率分析仪带宽意指功率分析仪的电压或电流前向通路允许通过的信号的最高频率和最低频率之差。。。。。。。。
带宽应该是蕴含上限和下限的一组数。。。。。。。。但是,,,,,,,由于大部门宽频功率分析仪的带宽下限频率极度低或可直接丈量直流电量,,,,,,,因而,,,,,,,很多时辰,,,,,,,功率分析仪带宽等同于上限频率。。。。。。。。
功率分析仪带宽上限重要受前向通路中电容、电感等储能元件的影响。。。。。。。。
有些电容或电感,,,,,,,是报答设置的,,,,,,,好比拥有低通滤波器个性的防混叠滤波器中的电容。。。。。。。。
有些电容或电感是客观存在且不成预防的,,,,,,,好比说传输导线自身拥有的电感,,,,,,,电阻元件拥有的电感,,,,,,,导线与导线之间形成的散布电容及互感等等。。。。。。。。
二功率分析仪带宽有关的几个沉要指标
01信号带宽
信号选取嘎凤叶级数发展,,,,,,,含有肯定比例的最高频率成分就是信号的带宽。。。。。。。。
02固有带宽
这里指的固有带宽是指客观存在不成预防的带宽限度,,,,,,,重要是指受元器件及散布电容、电感的影响导致的带宽限值。。。。。。。。例如,,,,,,,电路中应职能必要选取某运算放大器,,,,,,,该运算放大器的带宽为2MHz,,,,,,,那么,,,,,,,前向通路的带宽必然幼于或蹬宗2MHz。。。。。。。。
目前,,,,,,,宽频带功率分析仪标称的最高带宽可达10MHz以上。。。。。。。。
03数字带宽
对于宽频带功率分析仪而言,,,,,,,蕴含时域波形显示,,,,,,,时域波形分析,,,,,,,频域谐波分析等大部门分析职能,,,,,,,都基于数字采样技术。。。。。。。。通过数字采样技术,,,,,,,将陆续变动的模拟量转变为时域离散,,,,,,,幅值量化的离散功夫数字信号(以下简称数字信号)。。。。。。。。而险些所有的分析职能的分析对象都是数字信号。。。。。。。。
采样定理指出,,,,,,,只有离散系统的采样频率高于被采样信号的最高频率的两倍,,,,,,,就能够真实的还原被测信号。。。。。。。。反之,,,,,,,会由于频谱混叠而不能真实还原被测信号。。。。。。。。
因而,,,,,,,数字带宽蹬宗最高采样频率除以2,,,,,,,也就是奈奎斯特频率。。。。。。。。
目前,,,,,,,宽频带功率分析仪的最高采样频率通常在1MHz以下,,,,,,,大部门进口宽频带功率分析仪的采样频率低于固有带宽。。。。。。。。
04防混叠滤波器带宽
采样频率决定了前向通路的最后带宽,,,,,,,若功率分析仪带宽上限频率高于采样频率的1/2(奈奎斯特频率),,,,,,,就有必要在采样之前对信号带宽进行限度,,,,,,,将信号带宽限度在1/2采样频率之内。。。。。。。。限度的措施通常选取低通滤波器,,,,,,,称为防混叠滤波器,,,,,,,防混叠滤波器的截止频率就是防混叠滤波器带宽,,,,,,,某些文件中也称嘎凤叶频谱带宽。。。。。。。。
05传感器带宽
对于高电压、大电流信号丈量,,,,,,,通常而言,,,,,,,功率分析仪必要与电压、电流传感器传感器等组合构成功率测试系统。。。。。。。。
传感器是功率测试系统的最前端,,,,,,,直接与被测信号相连对被测信号进行感知,,,,,,,其带宽对丈量的影响不言而喻。。。。。。。。
宽频功率分析仪通常用于丈量变频电量,,,,,,,目前,,,,,,,丈量变频电量的电流传感器重要有霍尔电流传感器、罗氏线圈和AnyWay变频功率传感器(电压、电流组合式传感器),,,,,,,高带宽的霍尔电流传感器带宽可达100kHz以上,,,,,,,而罗氏线圈的带宽可达1MHz以上,,,,,,,AnyWay变频功率传感器的电流典型带宽为30kHz,,,,,,,三者均可满足大部门变频电量测试的带宽必要。。。。。。。。
丈量变频电量的电压传感器重要为霍尔电压传感器和AnyWay变频功率传感器。。。。。。。。
额定电压1kV以上的霍尔电压传感器的带宽普遍低于5kHz,,,,,,,以LEM公司的霍尔电压传感器为例,,,,,,,目前额定电压最高的霍尔电压传感器为LV200-AW/2/6400,,,,,,,其带宽仅700Hz,,,,,,,远远不能满足变频器输出的高谐波含量的变频电量的丈量必要。。。。。。。。
AnyWay变频功率传感器的电压典型带宽为100kHz,,,,,,,可满足大部门变频电量测试的带宽必要。。。。。。。。
三功率分析仪有效带宽
01宽频带功率分析仪的带宽是否越宽越好????????
带宽以够用为好,,,,,,,不愿定越宽越好。。。。。。。。
例如,,,,,,,被测信号的带宽为10kHz,,,,,,,功率分析仪带宽为10kHz~100kHz之间是比力合理的,,,,,,,由于这样既能够满足真实信号的正确丈量,,,,,,,又能够滤除功率分析仪带宽以上的滋扰信号。。。。。。。。当然,,,,,,,高频的滋扰信号能够通过设置合理的防混叠滤波器或软件滤波器进行滤除。。。。。。。。但是,,,,,,,若是滋扰信号过大,,,,,,,在进入滤波器之前已经受到电路的限幅,,,,,,,那么,,,,,,,再经过任何滤波器都不能还原真实信号了。。。。。。。。
通常而言,,,,,,,梦想的配置是前向通路所有部件及防混叠滤波器的带宽均高于信号带宽,,,,,,,但是,,,,,,,越靠近被测信号的部件的带宽越宽,,,,,,,约靠近AD转换器的带宽越窄,,,,,,,由于这样既能够满足被测信号的丈量,,,,,,,又能够最大限度预防高频滋扰的影响。。。。。。。。
02若何鉴别有效带宽????????
传感器带宽,,,,,,,数字带宽和防混叠滤波器带宽中最窄的带宽就是有效带宽。。。。。。。。
当数字带宽高于固有带宽时,,,,,,,无需防混叠滤波器,,,,,,,固有带宽就是功率分析仪最高带宽,,,,,,,
当数字带宽低于固有带宽时,,,,,,,若信号带宽高于数字带宽,,,,,,,必要设置相宜带宽的防混叠滤波器,,,,,,,防混叠滤波器与传感器带宽中较窄的那个就是有效带宽。。。。。。。。若前端无传感器,,,,,,,防混叠滤波器带宽就是有效带宽。。。。。。。。
例1:某进口高精度功率分析仪标称带宽为1MHz,,,,,,,最高采样频率为200kHz,,,,,,,防混叠滤波器的截止频率为50kHz或5.5kHz。。。。。。。。
该功率分析仪的奈奎斯特频率为100kHz,,,,,,,低于固有带宽,,,,,,,对于测试100kHz以下的信号,,,,,,,无需防混叠滤波器,,,,,,,此时的有效带宽为100kHz。。。。。。。。
若不能确保信号带宽低于100kHz,,,,,,,就必要启用防混叠滤波器,,,,,,,防混叠滤波器的最高带宽为50kHz,,,,,,,低于奈奎斯特频率,,,,,,,该功率分析仪的有效带宽为50kHz。。。。。。。。
若前端的电压传感器带宽为700Hz,,,,,,,电流传感器带宽为300kHz,,,,,,,那么,,,,,,,系统电压有效带宽为700Hz,,,,,,,电流有效带宽为50kHz。。。。。。。。
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