DG1062信号源输出阻抗测量

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tsinghuazhuoqing 发表于 2021/12/26 22:28:39 2021/12/26
【摘要】   ▌01 信号源内阻 DG1062 是 实验室电子设备选型-2020-年末 购买到的一款数字可编程信号源。通过按键“Utility”-“通道设置”-“输出设置”可以将它的输出阻抗设...

 

01 信号源内阻


DG1062实验室电子设备选型-2020-年末 购买到的一款数字可编程信号源。通过按键“Utility”-“通道设置”-“输出设置”可以将它的输出阻抗设置成两种模式:

  • 负载:50欧姆
  • 阻抗:高阻

在设置负载为50欧姆的时候,设置输出的峰峰值为5V,实际上输出的信号的波形为10V。这是因为信号源是假设负载是50Ω时,它自身的内阻为50欧姆,所以输出的信号的在空载的时候峰峰值为10V。如下图所示:

▲ 输出模式:负载50欧姆,信号峰峰值5V的波形

▲ 输出模式:负载50欧姆,信号峰峰值5V的波形

同样,在输出阻抗为高阻的时候,设置输出波形的峰峰值为5V,此时输出的实际波形的峰峰值就是5V。如下图所示:
▲ 输出模式:高阻,信号的峰峰值设置为5V的波形

▲ 输出模式:高阻,信号的峰峰值设置为5V的波形

对于它的输出阻抗测量,对于评估和测量一些电路参数提供基础。比如在 无线节能线圈参数以及相互之间耦合初步测试 中对于线圈之间的耦合系数测量,如果考虑到信号源内阻,可以对测量结果误差进行修正。

下面通过对DG1062的输出施加电阻负载,间接测量DG1062信号源的内阻。

 

02 通过电阻负载测量内阻


使用电阻箱作为信号源输出的负载,使用DM3068测量实际输出信号的幅值。在不同的电阻箱的参数下,读取实际输出电压的数值。

▲ 使用电阻箱作为信号源输出的电阻负载

▲ 使用电阻箱作为信号源输出的电阻负载

1.输出模式:高阻

meterrec 5
cdpt R100 R200 R300 R400 R500 R600 R700 R800 R900

设置输出模式为高阻,输出信号的峰峰值为5V,测量不同负载下的交流信号的电压值:(单位:V)

R100 R200 R300 R400 R500 R600 R700 R800 R900
1.166327 1.404378 1.509187 1.566058 1.602753 1.627600 1.646451 1.660880 1.672331

2.输出模式:负载50Ω

设置输出模式为负载50欧姆,输出信号的峰峰值为2.5V,测量不同负载下的交流信号的电压值(单位:V)

R100 R200 R300 R400 R500 R600 R700 R800 R900
1.176255 1.417317 1.524326 1.581218 1.622599 1.644699 1.667223 1.678688 1.689306

将上述两次测量的结果绘制成如下的曲线:

▲ 不同负载下测量得到的信号幅值

▲ 不同负载下测量得到的信号幅值

3.参数估计

使用下面的模型对于测量数据进行估计:

y = E ⋅ x x + r 0 y = {{E \cdot x} \over {x + r_0 }} y=x+r0Ex

待定参数:E:激励源电压; r0:信号源内阻。

(1)负载HZ参数估计

  • E= 1.768V; r0=51.63

(2)负载50Ω

  • E = 1.7889V; r0 = 52.162Ω
from headm import *
from scipy.optimize        import curve_fit

res0 = [1.166327, 1.404378, 1.509187, 1.566058, 1.602753, 1.6276, 1.646451, 1.66088, 1.672331]
res1 = [1.176255, 1.417317, 1.524326, 1.581218, 1.622599, 1.644699, 1.667223, 1.678688, 1.689306]
resdim = linspace(100, 900, 9, endpoint=True)
#------------------------------------------------------------
def linefun(x, a, b):
    return a*x/(x+b)

param = (1.7, 50)
param, conv = curve_fit(linefun, resdim, res1, p0=param)
printf(param)


  
 
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4.测量结果:

通过上面测量,可以看到两种情况下,DG1062的输出阻抗大体都为50欧姆左右。

 

03 使用SmartTweeze测量


通过一个1000uF隔直电容,使用LCR SmartTweezers测量 DG1062Z的输出阻抗。测量的结果也大约是 58欧姆左右。

▲ SmartTweezers LCR测量

▲ SmartTweezers LCR测量

 

▌附件


1.绘制测量结果

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST5.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2021-02-03
#
# Note:
#============================================================

from headm import *

res0 = [1.166327, 1.404378, 1.509187, 1.566058, 1.602753, 1.6276, 1.646451, 1.66088, 1.672331]

res1 = [1.176255, 1.417317, 1.524326, 1.581218, 1.622599, 1.644699, 1.667223, 1.678688, 1.689306]

resdim = linspace(100, 900, 9, endpoint=True)
printf(resdim)

plt.plot(resdim, res0, label='Hz')
plt.plot(resdim, res1, label='50Ω')
plt.xlabel("Resistor(Ω)")
plt.ylabel("Voltage(V)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.legend(loc='left right')
plt.show()

#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : TEST5.PY
#============================================================

  
 
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■ 相关文献链接:

文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net,作者:卓晴,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/113617329

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