Ну, у меня была похожая проблема, как создать практичный плоттер Bode для анализа с замкнутым контуром без больших затрат денег. Я собрал базовую систему, которая покрывает от 10 Гц до 50 кГц, которая покрывает мои простые потребности, она разворачивается по частоте и строит графики усиления и фазы на ЭЛТ.
Он использует две довольно устаревшие, но все же полезные бюджетные единицы оборудования и простой интерфейс между ними. Первый элемент - это фазовый измеритель усиления HP 3575A, который вы сможете приобрести за пару сотен долларов. Он имеет два идентичных канала, которые работают от 1 Гц до 13 МГц с динамическим диапазоном примерно +/- 50 дБ дБ (от 200 мкВ до 20 В среднеквадратичного динамического диапазона на каждый канал), и может непрерывно измерять фазу в диапазоне чуть более 360 градусов. Он имеет цифровое считывание на передней панели с разрешением 0,1 дБ и 0,1 градуса, а выходы постоянного тока доступны снаружи сзади. Это мое измерение "передний конец".
Другое оборудование примерно того же поколения - это анализатор спектра HP модели 3580A, который работает от нуля до 50 кГц и имеет выходной сигнал следящего генератора. Вы можете выбрать один из них, возможно, за пятьсот долларов, если вам повезет. Он имеет одно цифровое запоминающее устройство, поэтому вы можете сохранять одну форму сигнала, одновременно измеряя другую для прямого сравнения. Также способен управлять древним ручным плоттером с сервоприводом, хотя я не использую эту функцию.
В любом случае, выход следящего генератора (среднеквадратичное значение 2 В) будет источником развертки для всего, что вы тестируете. Теперь проблема в том, что измеритель усиления / фазы выдает постоянное напряжение, и анализатор спектра ожидает увидеть сигнал переменного тока с той частотой, с которой он движется.
Это можно преодолеть с помощью аналогового множителя. Один вход множителя управляется от генератора отслеживания. Другой вход множителя с напряжением постоянного тока от измерителя усиления / фазы после небольшого масштабирования. Выход умножителя поступает на вход анализатора спектра.
Значения постоянного тока от измерителя усиления / фазы контролируют амплитуду ВЧ, выходящую из умножителя, и, следовательно, амплитуду, отображаемую на анализаторе спектра, когда он измеряет частоту.
При установке для линейного вертикального масштаба (не дБ) анализатор спектра будет отображать либо усиление в зависимости от частоты (в дБ), либо фазу в зависимости от частоты в виде вертикального отклонения над базовой линией. Преобразование дБ в напряжение выполняется в измерителе усиления / фазы, анализатор спектра работает в прямолинейном режиме.
Частота должна быть измерена дважды с одним следом, сохраненным в памяти. Затем вы снова нажимаете один раз, и на экране появляется другой сигнал, и вы можете одновременно видеть усиление и фазу.
Единственным реальным ограничением является то, что шкала частот является линейной, а не логарифмической, но если вас действительно интересует, возможно, только одно конкретное десятилетие, к этому вы можете быстро привыкнуть. Сначала сделайте действительно широкую полосовую развертку, затем сделайте еще одну развертку по части, представляющей наибольший интерес, чтобы расширить ее.
Для более высокого разрешения показаний фазы, частоты и полей усиления, HP3580A допускает ручную настройку частоты, так что вы просто настраиваете усиление 0 дБ и считываете фазу с фазового измерителя с разрешением 0,1 градуса. Затем вы можете вручную настроиться на фазу -180 градусов и считывать запас усиления с цифрового дисплея с разрешением 0,1 дБ, цифровое считывание частоты - с разрешением 1 Гц.
След на ЭЛТ небольшой, но он дает очень хорошее представление об общей форме, обычно 10 дБ на деление и 45 градусов на деление по вертикали. И цифровые показания дают все разрешение, которое вы могли бы пожелать в любой конкретной точке интереса на кривых.
Это настоящая бюджетная система и немного Микки Мауса, но это очень полезный инструмент, который позволяет мне делать то, чего я никогда не делал раньше. И было довольно просто собрать все это вместе.
Два входных канала на измерителе усиления / фазы 3575A позволяют проводить измерения с переключением источников питания в замкнутом контуре, а низкочастотный трансформатор тока 1000: 1 делает недорогой инжекционный трансформатор из следящего генератора.
Я попробовал несколько разных трансформаторов тока, прежде чем нашел тот, который выглядел по-настоящему плоским, с падением всего лишь на 50% при частоте 50 кГц.