1、簡易頻率特性測試儀設(shè)計簡易頻率特性測試儀設(shè)計姓 名：萬永豪萬永豪專 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：李國李國峰峰2014年05月28日l課題研究意義l課題研究背景l(fā)掃頻儀原理l相關(guān)模塊設(shè)計方案l總結(jié)致謝頻率特性測試儀俗稱掃頻儀，多用于測量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)頻率特性，如測量濾波器、放大器、高頻協(xié)調(diào)器等的頻率特性，同時也用于這些電子設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的測試，是實驗室中常用的電子測量儀器之一。本系統(tǒng)設(shè)計充分結(jié)合大學(xué)模擬電路、單片機(jī)等課程。合理運(yùn)用相關(guān)學(xué)知識達(dá)到設(shè)計目的，對本科所學(xué)知識的鞏固學(xué)習(xí)具有很好的意義。逐點測繪掃頻測繪現(xiàn)代化、智能化操作繁瑣遺漏突變點穩(wěn)定性差測量精度高操作方便動態(tài)測量測量范圍精

2、確度人機(jī)交互n 微處理器（MCU）通過接口電路和鍵盤接收各種控制命令，控制顯示電路模塊顯示測量數(shù)據(jù)。n 以數(shù)字信號處理器（DSP）為核心組成測試電路，它接收MCU的控制命令，控制DDS產(chǎn)生等幅掃頻信號，控制掃頻信號的幅度、輸入信號的幅度以及特性參數(shù)的產(chǎn)生。n DDS輸出的等幅掃頻信號經(jīng)輸出電路加至被測電路的輸入端，作為被測電路的信號源。被測電路的輸出信號經(jīng)過輸入電路，處理后送到檢波電路，取出該輸出信號在不同頻率下的幅度數(shù)據(jù)經(jīng)DSP處理后送至MCU，控制顯示電路顯示出被測電路各種測量數(shù)據(jù)?？傮w設(shè)計框圖掃頻信號發(fā)生器模塊增益控制模塊幅度和相位檢測模塊控制及數(shù)據(jù)處理單元模塊人機(jī)接口模塊方案一電子元器

3、件組成振蕩器方案二基于直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)構(gòu)建掃頻信號源頻率精度和穩(wěn)定度不高工藝復(fù)雜，分辨率低分辨率高，相對帶寬寬頻率變換速度快，輸出穩(wěn)定一個利用DDS技術(shù)、兩個內(nèi)部高速高性能正交DACs控制數(shù)字可編程輸入輸出的綜合器件300MHZ內(nèi)部時鐘頻率，可以進(jìn)行FSK、BPSK、PSK、chirp、AM等的操作雙綜合12bit數(shù)模轉(zhuǎn)換器，超高速，3ps rms 抖動比較它還有出色的動態(tài)性能，4到20倍可編程時鐘乘法器雙48bit可編程頻率寄存器，雙14比特可編程相位寄存器12bit可編程調(diào)幅以及輸出開/關(guān)鍵控功能單管腳FSK、BPSK數(shù)據(jù)接口，PSK可輸入/輸出接口可生成高度穩(wěn)定、頻率-相位

4、-幅度可編程的sine或者cosine輸出創(chuàng)新意義的高速DDS核心提供48bit的頻率分辨率。穩(wěn)壓電路圖功能電路圖 保證幅度和相位檢測模塊輸入信號的功率在要求范圍內(nèi)。 掃頻信號的輸出幅度基本相等。信號檢驗信號調(diào)整輸出信號預(yù)設(shè)值發(fā)回檢驗=預(yù)設(shè)值增益電路模塊框圖AD8310功能框架圖AD8310電路連接圖AD8370功能框架圖AD8370電路連接圖幅頻特性檢測原理圖相頻特性檢測原理圖精密匹配的兩個寬帶對數(shù)檢波器、輸出放大器組一個相位檢波器一個偏置單元一個輸出參考電壓緩沖器等輸入信號范圍為-60dBm0dBm(50系統(tǒng)能夠同時測量從低頻到 2.7GHz 頻率范圍內(nèi)的兩輸入信號之間的幅度比和相位差使幅

5、度測量范圍可達(dá) 60dB，獨立的相位檢測器可檢測范圍能夠達(dá) 180AD8302主要參數(shù)及特點測量模式下AD8302的基本連接 控制掃頻信號源來產(chǎn)生用戶所設(shè)定參數(shù)的掃頻信號 控制增益電路模塊及幅度和相位檢測模塊完成其整形、檢測等功能 控制信號的A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行 人機(jī)交互數(shù)據(jù)管理 外部顯示模塊管理C8051F020C8051結(jié)構(gòu)功能框圖總設(shè)計框圖優(yōu)點：系統(tǒng)設(shè)計核心多采用高集成度芯片，在數(shù)據(jù)精確度上有較高保障。DDS集成芯片及MCU的運(yùn)用減少了用戶操作量，避免了因電子元器件的誤差導(dǎo)致的測試結(jié)果誤差。不足：設(shè)計停留在理論層面，由于多方面限制，未能實際操作組建。由于知識層面所限，在人機(jī)交互設(shè)計和外接顯示模塊體現(xiàn)較少。完成了核心模塊的外圍電路設(shè)計，但整體電路設(shè)計未能最終完成。感悟：簡易頻率特