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低频频率特性测试仪设计方案解析

消耗积分:1 | 格式:rar | 大小:0.2 MB | 2017-10-30

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摘要：传统的频率特性测试仪不仅价格昂贵，且得不到相频特性，更不能保存频率特性图和打印频率特性图，也不能与计算机接口，给使用者带来了诸多不便。而本文采用DDS技术作为扫频信号源；同时采用了集成模拟芯片AD8302对幅度和相位进行检测，用DSP芯片TMS320VC5409和CPLD芯片EPM7128进行测量控制和数据处理，人杌接口部分是利用单片机AT89C51实现，并配有打印机接口和串行通信接口。系统基本达到了全数字化，这有利于缩小仪器的体积，减轻重量，降低成本，并能较好的显示幅频特性和相频特性曲线。
　　关键词：DDS；DSP；CPLD；频率特性
　　在现代电子测量中扫频测量占有重要地位，频率特性测试仪运用扫频技术可以对被测网络进行快速的动态测量，得到被测网络传输特性的实时测量结果。以往的模拟扫频仪大多是用LC威廉希尔官方网站 构成的扫频振荡器，其体积庞大，结构复杂，价格昂贵，而且只能显示幅频特性曲线，不能得到相频特性曲线，给使用者带来诸多不便。随着电子科技的飞速发展，数字化、网络化、信息化，传统的频率特性测试仪已经无法完全满足科研人员的需要。因此，对于数字化、智能化高性能频率特性测试仪的需求量日益增大。
　　1 系统总体方案设计
　　频率特性测试系统一般包含测试信号源、被测网络、检波及显示3个部分。本系统根据所要完成的测试功能及技术指标，该系统应由扫频源、幅度相位测量威廉希尔官方网站 、控制及运算部分、人机接口单元几部分组成。系统总体方框图如图1所示。
　　低频频率特性测试仪设计方案解析
　　信号源威廉希尔官方网站 由信号发生威廉希尔官方网站 和信号调理威廉希尔官方网站 两部分组成。在本系统中信号发生威廉希尔官方网站 采用DDS技术（即直接数字频率合成技术）实现，用于产生频率、持续时间等均可控的扫频信号，并能够满足一般用户对频率范围的要求；信号调理威廉希尔官方网站 主要是对信号中的噪声进行抑制并对输出信号的功率起到控制作用。
　　增益相位检测威廉希尔官方网站 是为了检测被测网络两端的幅度差和相位差。先对被测网络两端的信号进行预处理后对其进行模拟鉴幅和鉴相，然后把幅度差和相位差的模拟量由ADC转化为数字量，送给控制及数据处理威廉希尔官方网站 进行分析处理。
　　控制及数据处理威廉希尔官方网站 要完成逻辑控制、数据处理和与人机接口部分通信3个主要功能，由DSP和CPLD组成。主要用于控制整个系统的协调工作，并对测量及人机接口部分来的数据进行分析处理。
　　图形显示及接口威廉希尔官方网站 负责接收各种指令和显示测量结果，例如，测量时扫频信号所需要的起始频率、终止频率、频率问隔、单频点持续时间、信号功率等参数，以及测量完成后显示特性曲线时显示方式的设置，如：刻度大小选择、文字标注方式、坐标选择等。
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