本(ben)文將詳細介(jie)紹PCB羅氏線圈以及積分電路板的設計,通過PSpice仿真軟件對系統的頻率特性進行分析，并利用現有的實驗條件，使用功率放大器搭建簡單的測試電路對PCB羅氏線圈的微分工作方式進行驗證。

根據在PSpice軟件中搭建羅氏線圈的集總參數等效模型，結合通過寬帶放大器阻抗分析儀測量得到的電磁參數，運行仿真即可得到羅氏線圈的頻率特性。

羅氏線圈的頻率特性

從幅頻特性上(shang)看，在10Hz-1MHz頻(pin)段(duan)內，幅值增益(yi)隨著頻(pin)率(lv)的(de)增大而線(xian)性增大;從相頻(pin)特性上看，羅氏線(xian)圈(quan)的(de)輸出電(dian)壓與被(bei)測(ce)電(dian)流(liu)信虧之間仔在90°相位(wei)差，是典(dian)型(xing)的(de)微(wei)分(fen)(fen)工作方(fang)式(shi)，需要后續(xu)信號電(dian)路對(dui)被(bei)測(ce)電(dian)流(liu)的(de)微(wei)分(fen)(fen)進行積分(fen)(fen)還(huan)原(yuan)。

為(wei)了(le)驗(yan)證PCB羅氏線圈探頭的微分工作方式，設計了周期信號傳變實驗。試驗中采用的設備有:任意波形發生器、功率放大器ATA-1200B、線圈電(dian)流探頭、自制PCB羅氏線圈(quan)探(tan)頭以及碳膜電阻(zu)若干(gan)。

微分方程(cheng)實驗示意(yi)圖(tu)

微分方程試(shi)驗現(xian)場(chang)圖

信號(hao)發生器的(de)參數設置為2 Vpp，使用功率放大器放大，手動觸發不同頻率的5個周期信號，即正弦波（2.5MHz、1MHz、500kHz、250kHz)、三角波（400 kHz、200kHz)，測量結果如圖所示。當被測信號為不同頻率的正弦波時，PCB羅氏線圈的輸出Veoi均為滯后于參考波形90°的余弦波;而當被測信號為不同頻率的三角波時PCB羅氏線圈的輸出Vooi為方波，PCB羅氏線圈的微分工作方式得到驗證。另外可以觀察到，隨著頻率的減小，自制PCB羅氏線圈的輸出波形中干擾和噪聲也比較明顯。

不同頻率正弦波下測量結果對比

不同頻率三角波下測量結(jie)果對(dui)比(bi)

PCB羅氏線(xian)圈(quan)微(wei)分工作方式(shi)驗證

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