▌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}

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}

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}

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}

3.参数估计

使用下面的模型对于测量数据进行估计：

y=E⋅xx+r0y = {{E \cdot x} \over {x + r_0 }}y=x+r0E⋅x

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_fitres0 = [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)

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}

▌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
#============================================================

■ 相关文献链接:

DG1062可编程信号源
实验室电子设备选型-2020-年末
无线节能线圈参数以及相互之间耦合初步测试

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