第[22]。本章將分別講述硬件構(gòu)成、程序設(shè)計(jì)流程，進(jìn)而系統(tǒng)全面的講述了整個(gè)設(shè)計(jì)的制作流程。

2電路原理在測(cè)試的集成電路中，采用了一些電壓偏置放大器集成電路。所以，偏置放大電路不但具備基本放大電路的三大主要發(fā)展優(yōu)點(diǎn)：輸入電阻變化大、輸出電阻變化小、放大率平穩(wěn)，但同時(shí)還存在著有效抑制溫度改變對(duì)放大率影響的主要問(wèn)題。而通過(guò)設(shè)計(jì)檢測(cè)電路，就能夠在多種情況下有效消除溫度改變對(duì)電路的主要影響。同時(shí)，由于基本電路具有簡(jiǎn)單的操作結(jié)構(gòu)和相對(duì)較少的元件，它可簡(jiǎn)單地檢測(cè)并最終獲得電路的基本參數(shù)。圖2-1簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀與特定放大電路2.1輸入電阻測(cè)量簡(jiǎn)易集成的電路特性檢測(cè)儀，由主控核心以FPGA芯片方式計(jì)量被測(cè)集成電路的所有參數(shù)的。由記錄下輸入、輸出電壓的變動(dòng)趨勢(shì)，能看出相應(yīng)的故障問(wèn)題與參數(shù)變動(dòng)；而三極管的基本放大電路要通過(guò)其直流通路與交換通路的變動(dòng)趨勢(shì)，判斷三極管放大電路的動(dòng)態(tài)與多種數(shù)據(jù)指標(biāo)?；谀M集成電路的基本知識(shí)，先依據(jù)直流通路定義三極管放大的集成電路靜態(tài)工作基點(diǎn)，若靜態(tài)工作基點(diǎn)為正確，則不會(huì)產(chǎn)生失真現(xiàn)象。不過(guò),人們對(duì)于基礎(chǔ)放大電路的直流通道并沒(méi)辦法做下深入的判別,于是在確定了基礎(chǔ)放大電路輸入阻值和輸出阻值之后,就應(yīng)用了三極管與放大電路之間的交流通路區(qū)分。圖2-2基本放大電路的直流通路通過(guò)公式得出輸入阻值與輸出阻值。第一步，要把電路轉(zhuǎn)化成交流通道；當(dāng)把電路簡(jiǎn)化成交流通路時(shí)，從理論解釋了集成電路三極管的變換形式，而三極管是一種非線性元件。因此，通過(guò)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)后，三極管更類似于可與理想電壓源并聯(lián)的小電阻。因此，從交流通路的原理圖可以看出，在一般工作狀態(tài)下，電路的所有參數(shù)基本上都被放大了。圖2-3基本放大電路交流通路圖利用交流通道,可以判斷被測(cè)電路的輸入、輸出電壓和電路的放大倍率,被測(cè)電路的最大輸入電壓、輸出電壓;然后,利用上述計(jì)算得出的輸入輸出電壓之后便可代入在上述公式中,計(jì)算集成電路的輸入阻抗系數(shù)和輸出阻抗值，由集成電路的輸入阻值計(jì)算結(jié)果與輸出阻值計(jì)算結(jié)果方法。輸入電阻測(cè)量:使用FPGA，可以更精準(zhǔn)地采集R1兩端電壓，有效值為U1。假設(shè)電阻r1是輸入電阻，則AD9959函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的輸出電壓的有效值為Us。該理論使用了電壓和電流電阻有關(guān)的歐姆定律和與節(jié)點(diǎn)電流有關(guān)的基爾霍夫定理。由于同一段線路的電流相等，這里可以引入電阻為R1的電阻，然后通過(guò)AD9959函數(shù)信號(hào)發(fā)生器直接接入電阻用作在基本放大電路上的輸入信號(hào)，但是電阻不會(huì)減少輸入信號(hào)，那么它對(duì)集成電路并不會(huì)產(chǎn)生影響，同時(shí)AD9959函數(shù)信號(hào)發(fā)生器通過(guò)IIC協(xié)議控制的信號(hào)，能更加精確的設(shè)定所采用的輸入信號(hào)幅度以及頻率。綜上所說(shuō)，根據(jù)電路歐姆定律獲得了輸出電壓的高低等值關(guān)聯(lián)，由此便得出式子，再將等式進(jìn)行變換便可得出式子，也可以得到輸入電阻的數(shù)值。2.2輸出電阻測(cè)量輸出阻值大小的測(cè)定受基本放大顯示集成電路中非線性光電器件三極管的負(fù)面影響，也許會(huì)有放大信號(hào)的失真問(wèn)題，因此在測(cè)量輸出電阻時(shí)，必須假設(shè)放大信號(hào)沒(méi)有失真，并且被檢測(cè)到的基本放大集成電路也應(yīng)該具有良好的靜態(tài)工作點(diǎn)，以便集成電路中沒(méi)有截止誤差或飽和誤差。在確?；痉糯箅娐沸盘?hào)不失真的前提下，能正確地收集電阻R2兩端電壓，即在切斷電阻R2后基本放大電路空載電壓。R2中的電阻與負(fù)載電路中的電阻相同，但不會(huì)一直檢測(cè)到電阻。測(cè)定輸出電阻的方法與測(cè)定輸入電阻差不多，唯一的不同之處，就是這里需要單獨(dú)計(jì)算帶載和空載二種狀況下的電路電壓平均值。先檢測(cè)負(fù)載條件下的有效電路電壓值，然后準(zhǔn)確得出在負(fù)載電阻兩端電壓下的最大有效電壓值Uo2，接著再用ro顯示輸出電阻，最后再用AD9959函數(shù)信號(hào)發(fā)生器放大得基本的電流平均值。如果嵌入式集成電路僅在理想的基本放大電路狀態(tài)下工作,則由程序控制輸出繼電器開(kāi)關(guān)Ka線圈的功率消耗,并調(diào)節(jié)輸出繼電器保護(hù)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi),負(fù)載電阻保持在開(kāi)路狀態(tài)下,而整個(gè)基本放大嵌入式集成電路則保持在空載工作狀態(tài),那么經(jīng)過(guò)測(cè)量后得出的基本放大嵌入式集成電路的最高輸出電流的有效值就是Uo1，則可以根據(jù)流過(guò)電阻器R2的等電流得到方程，然后再通過(guò)運(yùn)算得到輸出電阻。其中運(yùn)用到了電壓與電流電阻相關(guān)的歐姆定律及其與節(jié)點(diǎn)電流變動(dòng)方向的基爾霍夫電流定理。在基本放大電路的輸出端口上，有一個(gè)負(fù)載電阻R2配合一個(gè)繼電器開(kāi)關(guān)可調(diào)整電壓的接通狀況，進(jìn)而也可以調(diào)節(jié)整個(gè)電路的變化。當(dāng)繼電器接收線圈內(nèi)的電壓發(fā)生變化的情行下，由于負(fù)載電阻大小是能夠直接串聯(lián)到整體電路上的，因此電路仍處于帶載狀態(tài)。但如果因?yàn)橥ㄟ^(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)控制的繼電器線圈而缺電時(shí)，負(fù)載電阻大小也是直接和整體集成電路設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)的。也就能夠解釋,此時(shí)的集成電路還是處在一種空載狀態(tài)。通過(guò)模塊的另一個(gè)端口引導(dǎo)電流至負(fù)載電阻的R2下端，便能夠更加精確的檢測(cè)到輸出電流并且檢測(cè)負(fù)載電阻兩端的電流偏差。綜上所說(shuō),首先通過(guò)電路歐姆定律便得到了與輸出額定電流的高低等值關(guān)系,從而便得到了式子,然后再把式子加以轉(zhuǎn)化便可以得到式子,就可獲得了輸出的電阻值。2.3電路電壓增益、頻幅特性曲線以及上限截止頻率及故障檢測(cè)電壓增益通過(guò)電路基礎(chǔ)知識(shí)能夠了解，基本電路的電壓增益通常是指輸入輸出電壓比上輸入工作電壓，而通過(guò)前面解析能夠比較清楚的了解，基礎(chǔ)放大電路的輸入輸出電壓并不僅僅包括了帶載輸入與輸出電壓還有空載輸入與輸出電壓，不過(guò)一般而言，基礎(chǔ)電路的電壓增益一般都只是指基礎(chǔ)電路的工作特性，所以最一般的處理辦法就是在空載工作時(shí)，把輸入及輸出電壓乘上凈的輸入與工作電壓。這樣，才能知道基本放大電路的電壓增益是否為AU=Uo1/(Us-U1)。頻幅特性曲線以及上限截止頻率集成電路的頻幅變化特性曲線,是指在集成電路頻率和幅范圍間所形成的關(guān)系曲線,在放大集成電路中一般都會(huì)產(chǎn)生了等效電子感應(yīng)特征的電子元器件,但因?yàn)椴煌娮釉骷诟鱾€(gè)頻率下所形成的等效電感值都是不相同的,所以電信號(hào)在經(jīng)過(guò)這些電子線路與設(shè)備的整個(gè)過(guò)程中,電信號(hào)的振幅和相位也就相應(yīng)地產(chǎn)生了改變。人們就可簡(jiǎn)單地理解,信息丟失發(fā)生在電路中電信號(hào)的傳遞過(guò)程中。要顯示這種丟失現(xiàn)象,將電信號(hào)在傳遞前進(jìn)入信息的振幅和傳遞后輸出信號(hào)的振幅之比,作為幅頻特征。描述這些關(guān)系的曲線稱為頻幅特性曲線。測(cè)量電路的頻幅特性曲線比較復(fù)雜，對(duì)硬件電路也有相當(dāng)?shù)男枨?。在基本放大電路中，由于進(jìn)入的信息頻段大小都是1KHZ，所以為了完成這個(gè)信息的較大收集就必須使采采的設(shè)備的最高采頻段遠(yuǎn)大于輸入信號(hào)頻段，為了完成信息的較大收集就必須采用相應(yīng)的硬件電路輔助。通信號(hào)頻帶的檢查方式,目前主要有二種分別為點(diǎn)頻檢查方式和掃頻檢查方式。一般最常采用的就是掃頻檢查方式,因?yàn)椴捎脪哳l技術(shù)就可以檢查信號(hào)頻率并科學(xué)合理且準(zhǔn)確的測(cè)量出,從而不留瑕疵。但掃頻測(cè)量法中,所需要的設(shè)備又是高度機(jī)械化的,很類似于理大收集的小信息。而此時(shí),大信息的頻率又遠(yuǎn)高于小信息的頻率。例如，1kHz要求機(jī)器具有2MHz的采集頻帶。這一點(diǎn)的要求非常高，但考慮到自身設(shè)置的要求，機(jī)器通常采用點(diǎn)頻測(cè)量。點(diǎn)頻測(cè)量方法是選擇相應(yīng)數(shù)量的高頻點(diǎn)，改變通信接收機(jī)的工作頻率（輸入電壓保持恒定），并檢測(cè)每個(gè)高頻點(diǎn)的輸出電壓。通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以繪制出頻幅特性曲線。該方法運(yùn)用了中學(xué)的點(diǎn)畫(huà)法和高等數(shù)學(xué)中的極限思想，通過(guò)這個(gè)辦法收集的平均點(diǎn)數(shù)就越多，所以采集的精確度也越高，不過(guò)如果考慮到FPGA的特點(diǎn)，則一般采取個(gè)別或者幾個(gè)平均點(diǎn)數(shù)即可完成。峰值電路實(shí)際上是集成于運(yùn)算放大集成電路中的一種應(yīng)用技術(shù)。其主要用途是得到輸入信號(hào)的峰值。當(dāng)有電壓峰值進(jìn)入時(shí),保持電路輸出,直到電壓產(chǎn)生更大的峰值,并直到電路完全恢復(fù)。在經(jīng)過(guò)最大峰值集成電路工作精確地收集到最高峰值電壓之后,便可以中斷的同時(shí)采集輸入與輸出電壓,當(dāng)然這里收集的電壓并不是通過(guò)由基本放大電路工作而產(chǎn)生的輸出電壓,而是僅僅通過(guò)由基本放大電路工作在同時(shí)進(jìn)行寬帶增益嵌入式集成電路工作之后的輸出電壓。當(dāng)測(cè)量到所收集的電壓值已經(jīng)超過(guò)了最高峰值的零點(diǎn)七零七倍時(shí)便可把最終成果記錄下來(lái)并顯示。故障檢測(cè)集成電路中所采用的元器件沒(méi)有多少,而在集成放大電路中通常有四個(gè)電阻、二個(gè)電解電容、還有一個(gè)瓷片電容,而對(duì)集成電路原理進(jìn)行剖析,我們就能夠很明顯的了解不同元器件的功能及其效果。電阻R一和R二都是高分壓電阻,其功能主要是分壓,以保證下的電流均勻從而合理的調(diào)節(jié)溫度影響。R3則為集電極電阻,主要向集電極之間供應(yīng)適當(dāng)電壓,使得充氣三極管能夠順利的工作。而R4則為發(fā)送端電壓,主要是為接收端子間供給一個(gè)合適的電流。對(duì)于基區(qū)電壓、發(fā)送端電壓技術(shù)和通過(guò)集電極電壓來(lái)說(shuō)，都有各自的重要意義;因?yàn)榘l(fā)送端電壓是整個(gè)基礎(chǔ)放大電路的電壓基礎(chǔ)，如果傳輸端的功率流很高，三極管將不會(huì)開(kāi)啟。如果情況更嚴(yán)重，則會(huì)導(dǎo)致沖擊三極管的電壓反轉(zhuǎn)，然后損壞三極管。通過(guò)集電極的電壓同時(shí)也是整個(gè)基本放大電路的能量源，也是整個(gè)基本放大電路電壓放大功能的核心部件。通過(guò)基極電壓控制電路的具體工作狀態(tài)，只要基區(qū)電壓設(shè)定的正確就可以將整個(gè)基礎(chǔ)放大電路都作用于放大狀態(tài)，如果設(shè)定的不正確，將造成整個(gè)基礎(chǔ)放大電路產(chǎn)生電壓飽和失真，或是截止失真現(xiàn)象?；痉糯箅娐分须娙莸闹饕δ?，是通過(guò)交流信號(hào)隔絕直流信息。經(jīng)過(guò)上述研究,可以看出利用對(duì)輸出電壓大小的對(duì)比,就能夠明確了發(fā)射端上偏置電阻短接、基區(qū)上偏置電阻短接、基區(qū)下偏置電阻開(kāi)關(guān)通斷和集電極偏置電阻開(kāi)關(guān)通斷四種故障點(diǎn),但是還有另外的四個(gè)電阻故障是無(wú)法利用對(duì)輸入與輸出電壓大小比較確定結(jié)論的,因而應(yīng)該引入電壓大小比較的方法。電流的故障,就會(huì)導(dǎo)致基本放大電路同時(shí)出現(xiàn)進(jìn)口電流大小與出口電流大小的變化,而電流不再變化或電流不能測(cè)量的情況下，也必須通過(guò)電阻的比較方式加以對(duì)比，找到問(wèn)題。電阻主要分為入口阻值和出口阻值。程序記錄的基本思路,是在程序中完成記錄。在通常情形下,進(jìn)口阻值與出口阻值之間是相對(duì)的。在選用自動(dòng)故障檢查檔位時(shí),首先將其與實(shí)際輸出電壓加以對(duì)比。在實(shí)際輸出電壓通過(guò)而不能獲得結(jié)果時(shí),就可通過(guò)對(duì)比算出的電壓與實(shí)際獲得的電壓,來(lái)確定電路的問(wèn)題?；痉糯箅娐分泄灿腥N電容器，因此檢測(cè)電容故障要比檢測(cè)電阻故障還要困難一些，故對(duì)于三種電容器的檢測(cè)需要在電容器的功能上加以分析。基區(qū)電容是整個(gè)回路的輸入端,其主要作用就是通過(guò)交隔直,減少電流對(duì)輸入端的直流影響。但如果基區(qū)電容在斷裂時(shí),就會(huì)很直接地導(dǎo)致在基本放大中失去了對(duì)交流信號(hào)的直接輸入,如果檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)在測(cè)試電流二端的電流差接近于零且在基本放大回路的輸出端直流電壓與正常電流之間若差異較大的,就可以認(rèn)為基本放大回路的失效原因是由于基區(qū)電容斷裂而造成的。當(dāng)基區(qū)電容器短路此時(shí),由于輸出的信號(hào)中直流成份較大,而收集的輸出電流就達(dá)到了正常的輸出電流,這樣便可以判斷線路故障是否是由于基區(qū)電容短路而造成的。發(fā)出端電容器用作繞行道路,電容在電路中一般具有防護(hù)或者續(xù)流的功用,而當(dāng)發(fā)出端電容器短路時(shí)電路的現(xiàn)狀就和發(fā)出端電阻短路問(wèn)題是一致的，通過(guò)輸入輸出電阻大小的對(duì)比也能夠非常明確的找到電路的故障所在，發(fā)送端電阻短路就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)基礎(chǔ)放大的輸入輸出阻力減小，而發(fā)送端電容器的短路卻沒(méi)有直接導(dǎo)致基礎(chǔ)放大輸入輸出電阻的多少。如果沒(méi)有出現(xiàn)重大問(wèn)題的,只有在信息不平衡的狀況下才顯示出在工作電路集電極電容及功能,而當(dāng)將儀表故障全部排除時(shí),則不能檢出集電極電容短路及故障狀況。集電極的電容性短路問(wèn)題并不會(huì)影響基礎(chǔ)放大電路的正常工作,而集電極電容器的斷路問(wèn)題是種非常重大的故障問(wèn)題,在集電極電容性斷路問(wèn)題時(shí),由于集電極銜接在電源負(fù)極上,而晶體管集電極則處在截止?fàn)顟B(tài)下,所以最基礎(chǔ)的放大電路一般都沒(méi)有輸出電壓。

3硬件電路設(shè)計(jì)3.1硬件概述工欲善其事必先利其器，所以先把硬件電路的層次結(jié)構(gòu)羅列出來(lái)，便于在后期設(shè)計(jì)中逐個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和功能驗(yàn)證。本專項(xiàng)課題研發(fā)設(shè)計(jì)工作的硬件及電路部分,主要包括了如下功能模塊:控制模塊和信息收集模組、電源系統(tǒng)穩(wěn)壓、液晶顯示屏、峰值檢測(cè)集成電路、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器功能模塊等組成。控制模塊已成為簡(jiǎn)易集成電路特性檢測(cè)儀的關(guān)鍵核心,負(fù)責(zé)管理所有模塊系統(tǒng)工作以及進(jìn)行整體設(shè)計(jì)工作重要邏輯過(guò)程。信息收集模塊是高數(shù)據(jù)模塊，也是簡(jiǎn)單集成電路特性檢測(cè)儀中心，重要功能是檢查被測(cè)集成電路的實(shí)際電壓以及把模擬量的電壓轉(zhuǎn)換成所能夠辨別的數(shù)字測(cè)量量。而開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)穩(wěn)壓則成整個(gè)簡(jiǎn)單集成電路特性檢測(cè)儀的重要供電設(shè)備，也是整體產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作能夠順利進(jìn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)備，而整體作品的所有模塊系統(tǒng)也擁有正確的工作電壓。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)是基本放大電路正常工作不可或的缺系統(tǒng)，重要功能讓基礎(chǔ)放大電路基極供給正確交流信號(hào)。而簡(jiǎn)單的集成電路特性檢測(cè)儀通過(guò)用TFT屏，把作品設(shè)計(jì)中測(cè)量的各種數(shù)值通過(guò)TFT屏表現(xiàn)出來(lái)。圖3-1簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀系統(tǒng)框圖3.2LCD液晶屏設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中采用的顯示器為傳統(tǒng)的TFTLCD液晶顯示屏，而設(shè)計(jì)中之所以采用的TFTLCD液晶顯示屏則為電路特性檢測(cè)儀的顯示單元，因?yàn)樵撔酒詭RAM，通過(guò)NT35510驅(qū)動(dòng)，而沒(méi)有另外的驅(qū)動(dòng)，所以所有單片或微型電腦都能夠輕松驅(qū)動(dòng);該模塊還使用了電容式的觸摸控制屏支持五點(diǎn)同時(shí)觸摸，控制效果相當(dāng)好。TFT是簡(jiǎn)易集成電路特征檢測(cè)儀中的表現(xiàn)模塊，而儀器在測(cè)試基礎(chǔ)放大電路后獲得輸入阻值、輸出阻值、電路增益效果、集成電路的頻幅特征曲線，和因基礎(chǔ)放大電路中不同電子元器件存在問(wèn)題而形成的故障都可以顯示。簡(jiǎn)易電路特性檢測(cè)儀通常是要求通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)顯示器的，所以一般在簡(jiǎn)單電路特點(diǎn)檢測(cè)儀中采用了TFT顯示屏來(lái)作為設(shè)計(jì)的主要顯示器單元，而一般消費(fèi)電子產(chǎn)品應(yīng)用比較多的是OLED以及DGUS顯示屏，DGUS顯示屏應(yīng)用最大的則是在工業(yè)及自動(dòng)化場(chǎng)合。相較于其他液晶顯示屏，TFT顯示模塊，外型精美、性能卓越、結(jié)構(gòu)緊湊。圖3-2TFT屏實(shí)物圖TFT顯示器通常使用NT35510的液晶驅(qū)動(dòng)器，具有該液晶圖像，而無(wú)須添加獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，基本上可以和ILI9341指令并行，因此應(yīng)用上極為簡(jiǎn)單。我們國(guó)家的一般企業(yè)根據(jù)需要，可以使用生活中二種數(shù)據(jù)信號(hào):RST和BL—CTR，當(dāng)中RST是中國(guó)液晶的硬件系統(tǒng)復(fù)位腳，建議首先進(jìn)行硬件系統(tǒng)復(fù)位，然后再做下一個(gè)初始化。3.3AD9959模塊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀中AD9955模塊作為專門(mén)設(shè)計(jì)的正弦波產(chǎn)生模塊，每通道都由四個(gè)直接的數(shù)字頻譜合成器(DDS)核心構(gòu)成，并進(jìn)行了單獨(dú)的頻率、相位和振幅檢測(cè)。這些靈活性可用來(lái)校正由諸如濾波、增強(qiáng)以及對(duì)PCB布局失配等的仿真處理過(guò)程所產(chǎn)生的信息內(nèi)部的不均勻問(wèn)題。又因?yàn)槊總€(gè)通道都共享著一條共同的系統(tǒng)時(shí)鐘，因此實(shí)質(zhì)上是一致的，可以支持對(duì)多種設(shè)備的同步。AD9959可通過(guò)使用高至十六階的頻率、相位及幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)把數(shù)據(jù)應(yīng)用到模式接口中來(lái)進(jìn)行調(diào)制。另外,AD9959還擁用線性頻譜、幅度范圍和相位掃描，適用于雷達(dá)、儀表和其他應(yīng)用。AD9959串行I/O接口能可使用多個(gè)設(shè)備,帶來(lái)了很大的運(yùn)行操作靈活性。四部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行引腳對(duì)應(yīng)了一個(gè)串行I/O的四種系統(tǒng)可程序化控制模塊，這樣就可以提高了靈敏度。采用了當(dāng)時(shí)世界領(lǐng)先的DDS技術(shù),在低功率下即可實(shí)現(xiàn)高功能。該設(shè)備集成了4個(gè)高速10位DAC,各個(gè)聲道都有一個(gè)專門(mén)的三十二位頻率調(diào)諧器,14位相位偏移和十bit輸出比率乘法器。以DAC所供給的電源工作電壓為參照源，需要通過(guò)由單個(gè)電阻或AVDD中心的不同抽頭模型交流變壓器聯(lián)接到AVDD。而各個(gè)DAC都有自己的可程序化參照源，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)聲道的不同的全音軌輸出電壓。當(dāng)REFCLK用于輸入與輸出都以DAC方式進(jìn)行時(shí),該DDS可以用于高分辨率分頻器。每個(gè)管道都共享REFCLK入口源,REFCLK輸入也有一個(gè)振蕩集成電路，能夠通過(guò)外部晶體當(dāng)作REFCLK源。晶體振蕩器的頻率范圍必須在二十MHz和三十MHz之間。晶體振蕩器也能夠和REFCLK乘法器搭配運(yùn)用。AD9959使用了能夠節(jié)約存儲(chǔ)空間的五十六引腳LFCSP封裝。DDS的內(nèi)部是以一點(diǎn)八V的電源供電的。而數(shù)字I/0端口在于三點(diǎn)三V的電壓下工作，并且必須將DVDD_I/O(引腳49)接通到三點(diǎn)三V的電壓。圖3-3AD9959實(shí)物圖3.4FFT模塊設(shè)計(jì)(1)DFT定義：時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域.|X(k)|2是每個(gè)頻率點(diǎn)上的功率譜。|X(k)|是第k個(gè)頻率的信號(hào)幅度。逆變換：頻域到時(shí)域的變換

=sin(2*pi/N)-jcos(2*pi/N)

——稱旋轉(zhuǎn)因子(2)快速傅立葉變換算法輸入是正序、輸出是位倒序，輸入是位倒序、輸出是正序，(3)利用FFT計(jì)算IFFT兩邊求共軛，實(shí)部不變，虛部取反對(duì)上式兩邊取共軛得：此式就是用傅里葉變換來(lái)求逆變換。圖3-4輸入數(shù)據(jù)和幅度譜分析結(jié)果、gong率譜分析結(jié)果繪制3.5主控模塊E10最小系統(tǒng)模塊實(shí)物如圖3-9圖3-9E10最小系統(tǒng)模塊實(shí)物圖3.6小結(jié)本文將重點(diǎn)講述簡(jiǎn)易式電路特性測(cè)試儀的部分硬件，并通過(guò)對(duì)不同模塊的簡(jiǎn)單說(shuō)明體現(xiàn)不同模塊的主要功能，以及說(shuō)明不同模塊所應(yīng)用到的工作原理。首先通過(guò)比對(duì)設(shè)計(jì)核心上的描述，介紹了設(shè)計(jì)核心最基本的二個(gè)模塊，以便于進(jìn)一步的了解設(shè)計(jì)核心原理，進(jìn)而對(duì)設(shè)計(jì)應(yīng)用到所有模塊都做出了解釋，并最后確定了設(shè)計(jì)中所有模塊都是怎樣配合設(shè)計(jì)核心協(xié)同工作的。

4軟件程序設(shè)計(jì)單片機(jī)要對(duì)實(shí)際編程過(guò)程加以控制,而關(guān)于實(shí)際程序編制與程序燒寫(xiě)等功能,則大多在特定的軟件方面,而單片機(jī)編制程序應(yīng)用軟件也不少,不過(guò)當(dāng)下人們用的最多的是Keil，由于它頁(yè)面簡(jiǎn)單，易于實(shí)際應(yīng)用，而且針對(duì)需要展示的文字部分還能夠通過(guò)不同的色彩加以標(biāo)識(shí)。提高程序讀寫(xiě)性,且特定程序的檢索比較方便有利；而程序中能進(jìn)行在線模擬,通過(guò)程序的在線模擬可及時(shí)掌握程序邏輯,同時(shí)也能監(jiān)視程序在實(shí)際工作時(shí)所有變量的變化狀況,由此可以更細(xì)致掌握了單片機(jī)內(nèi)部的工作流程以及管理過(guò)程,從根本上發(fā)現(xiàn)了管理的問(wèn)題所在?？傊?這個(gè)軟件很強(qiáng),文字顯示清楚可見(jiàn),程序編制與程序中糾錯(cuò)修正很便捷。4.1測(cè)量輸入電阻測(cè)量基本放大集成電路上的輸入信號(hào)電阻通過(guò)第二章分析就能夠掌握了,但是在實(shí)際運(yùn)算中必須同時(shí)應(yīng)用歐姆與基爾霍夫定理,即通過(guò)方程才能夠確定具體輸入電阻多少；而輸入電阻檢測(cè)一般要應(yīng)用控制模塊,在使用AD9959時(shí)則必須通過(guò)不停歇的形成一千赫茲正弦曲線,就這樣使用AD9959模塊就確定了基本放大集成電路的正常放大狀態(tài),就這樣實(shí)現(xiàn)了對(duì)大數(shù)據(jù)檢測(cè)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在通過(guò)檢測(cè)之后就可以使用傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)記錄和編程計(jì)算定義了基本放大集成電路，以最后的輸出電壓為阻大小。圖4-1簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀輸入電阻基本流程圖4.2測(cè)量輸出電阻和測(cè)試基本放大電路中的注入阻力相似,由于所有模塊均涉及整個(gè)控制系統(tǒng),因此歐姆定律和基爾霍夫電流定理也用來(lái)計(jì)量輸入輸出阻力。由于在實(shí)際應(yīng)用中常常需繼電器介入,因此通過(guò)繼電器線圈拉入或斷開(kāi),從而把握測(cè)量電阻的接通或關(guān)閉；可依第二章知識(shí)轉(zhuǎn)換成程序，利用傳感器測(cè)量記錄與程序計(jì)算基礎(chǔ)集成放大電路，從而得輸出電阻。圖4-2簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀輸出電阻基本流程圖4.3電路的增益電壓增益的高低通過(guò)檢測(cè)基礎(chǔ)集成放大電路的輸入輸出阻值，寫(xiě)下輸入電壓與輸出電壓，因而要進(jìn)行測(cè)量基礎(chǔ)放大電路輸入阻值與基礎(chǔ)放大電路輸出阻值測(cè)量時(shí)必須把所測(cè)量到的輸入電壓和輸出電壓與其用到變量保存記憶。利用電路理論,我們就能夠了解,如果電路的最大電壓增益為輸出電壓大于最大輸入電壓經(jīng)過(guò)上述理論的分析,我們就能夠很清楚地認(rèn)識(shí)到,一般基礎(chǔ)放大集成電路的最大輸出電壓主要分為：帶負(fù)載輸出電壓與不帶負(fù)載輸出電壓。平常來(lái)說(shuō),電路所有電壓增益均為電路的特點(diǎn),因而通常的方式都用不帶負(fù)載運(yùn)行的輸出電壓與凈的輸入電壓,這樣問(wèn)題便可解,而基礎(chǔ)放大集成電路的電壓增益都是這個(gè)式子：Au=Uo1/(Us-U1)。當(dāng)前,可把控制模塊測(cè)量基礎(chǔ)集成放大電路的輸入端直流電壓,通過(guò)全局變量記錄；而輸入輸出端也進(jìn)行了類似的計(jì)算。這樣,基礎(chǔ)集成放大電路的最高輸出電壓可以在不帶負(fù)載的條件下維持恒定；而后通過(guò)電路增益方程,在未帶負(fù)載的輸出電壓中再除以最高輸入電壓就求出最后電路增益。圖4-3簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀測(cè)量電路增益基本流程圖4.4電路的頻幅特性曲線上限或截止頻率是由頻率響應(yīng)特性來(lái)描述的，-3dB是截止頻帶，它也用于表示頻率特性指數(shù)中的特定頻帶。此處需輸出信號(hào)降低至比原始信號(hào)最大的零點(diǎn)七零七倍，所以就必須記下輸入信號(hào)的峰值點(diǎn)，以便于精確的收集輸入信號(hào)的峰值點(diǎn)，于是在集成電路中就引進(jìn)峰值檢測(cè)電路。在測(cè)量到實(shí)際峰值電流時(shí),無(wú)需再控制模塊模塊,來(lái)連續(xù)收集基礎(chǔ)集成放大電路實(shí)際輸出電壓。在確定最高輸出電流時(shí),可以直接記下所測(cè)量到的實(shí)際峰值電流,并記下最高輸出電流,之后再通過(guò)程序處理把實(shí)際的最大值再加上零點(diǎn)七零七,就能夠得到實(shí)際最大值的截止頻率。不過(guò)關(guān)于頻幅特性曲線的繪制,則通常就不需再作如此計(jì)算了,而直接將實(shí)際測(cè)量時(shí)所獲得的數(shù)值通過(guò)與曲線之間的聯(lián)系就即可。圖4-4簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀測(cè)量電路頻幅特性曲線基本流程圖4.5電路故障檢測(cè)如果在記錄電路故障之前未檢查所有電路參數(shù)，則意味著需要再次檢查所有電路參數(shù)。經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)輸出電壓,能檢測(cè)四種故障點(diǎn):發(fā)射極上電阻開(kāi)關(guān)斷路故障、基極電阻開(kāi)關(guān)斷路故障、基極電阻開(kāi)關(guān)短路和集電極電阻開(kāi)關(guān)斷路,但其余的四個(gè)電阻故障問(wèn)題則無(wú)法通過(guò)和輸出電流進(jìn)行對(duì)比來(lái)判斷。因而,應(yīng)選擇電阻對(duì)比方式。電阻故障問(wèn)題，會(huì)讓基礎(chǔ)集成放大電路同時(shí)形成輸入阻值大小與輸出阻值大小的改變，而電壓不變與電流無(wú)法檢測(cè)情形時(shí)，則必須通過(guò)電阻的比對(duì)方式，以便找到問(wèn)題。電阻一般可分成輸入阻值與輸出阻值,而程序測(cè)試的理論基本是通過(guò)在FPGA過(guò)程中進(jìn)行記憶,并按照一般條件下記輸入阻值與實(shí)際輸出阻值之間的關(guān)系,在選定自主故障測(cè)試模式時(shí),先與實(shí)際輸出電壓大小對(duì)比,并經(jīng)過(guò)在對(duì)輸出電壓大小計(jì)算還得不出結(jié)論的情形下,與經(jīng)計(jì)算后所獲得輸出電壓的大小對(duì)比,來(lái)判斷電路工作的主要問(wèn)題存在位置。4.6小結(jié)本章主要介紹簡(jiǎn)單集成放大電路特性測(cè)試儀的軟件，我們可通編制了解電路原理的真實(shí)性。輸入電阻的測(cè)定,可以應(yīng)用歐姆定律，以及基爾霍夫電流學(xué)定理。通過(guò)測(cè)定由歐姆定律得到的電阻二端的電壓與電流，然后用基爾霍夫電流定理，可以得出輸入電流相當(dāng)于輸出電流的方程。因此，最終得到基本放大電路中的輸入電阻。輸出阻抗系數(shù)的計(jì)算方法和輸入阻抗系數(shù)的方法非常接近,但都是先應(yīng)用到由歐姆定律得到的計(jì)算阻值二端電壓與電流之后,然后基爾霍夫電流定理得出輸入電流相當(dāng)輸出電壓的方程,和輸入阻值的測(cè)定有所區(qū)別，輸出阻值測(cè)定還必須用到繼電器的協(xié)助,而且必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)采用控制模塊,通過(guò)使用繼電器實(shí)現(xiàn)控制負(fù)載電阻連接于不連接。主要想監(jiān)測(cè)負(fù)載電阻工作狀態(tài)，然后得到最后的輸出電流方程以及輸出電阻。電路電壓增益可以利用電路的基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)掌握,而基礎(chǔ)集成放大電路的電壓增益則是指輸出電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)輸入電壓。經(jīng)過(guò)上述的剖析,能夠更明確地知道基本放大集成電路中的輸出電壓可分成有載輸出電壓、無(wú)載輸出電壓。電壓增益則是指集成電路工作的特點(diǎn),由于引進(jìn)了不帶負(fù)載的輸出電壓、凈輸入電壓，因而在編程時(shí)通過(guò)變量記下不帶負(fù)載的輸出電壓、凈輸入電壓，然后通過(guò)除法獲取電壓增益。電路頻幅特性曲線檢測(cè)形式通過(guò)控制模塊調(diào)節(jié)波形輸出始終維持輸入訊號(hào)的幅度范圍恒定，同時(shí)始終調(diào)整波形形成系統(tǒng)方式的信號(hào)頻率，然后將基礎(chǔ)集成放大電路的輸出信號(hào)減少至峰值的0.707倍。電路故障檢測(cè)只把基礎(chǔ)集成放大電路中的各種元器件加以監(jiān)測(cè)，并經(jīng)過(guò)比較控制模塊最初記錄的數(shù)據(jù)，我們可以找出基礎(chǔ)集成放大電路的基礎(chǔ)故障。5系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試（1）測(cè)量輸入電阻簡(jiǎn)單的電路特性檢測(cè)儀檢測(cè)了基礎(chǔ)集成放大電路的輸入電阻。通過(guò)連續(xù)檢測(cè)電阻二端的總電壓,并按照介紹的電路原理形成了具體的運(yùn)算，然后取出結(jié)論。計(jì)算機(jī)軟件模擬與傳統(tǒng)物理測(cè)試方法有很多差異。若實(shí)際檢測(cè)的基礎(chǔ)集成放大電路的輸入阻值，先檢測(cè)基礎(chǔ)放大集成電路基極的電壓，然后檢測(cè)電阻的電壓差。因而，若有要求通過(guò)模塊檢測(cè)電阻兩端的電壓，先測(cè)量?jī)啥说碾妷?，再利用變量減法檢測(cè)電阻二端的電壓差。用計(jì)算機(jī)軟件模擬,就能夠很明確地表示并檢測(cè)輸入阻值的所有電路數(shù)據(jù),并依據(jù)檢測(cè)取出正確結(jié)論。實(shí)際檢測(cè)結(jié)論和軟件仿真出現(xiàn)了很大偏差,因?yàn)橥ㄟ^(guò)多次檢測(cè),在電路中出現(xiàn)了電壓的弱化現(xiàn)象,因而實(shí)際檢測(cè)結(jié)果與仿真出現(xiàn)了誤差,因?yàn)槿趸F(xiàn)象影響整個(gè)電路。這樣,才能看出,在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)之間具有一定比率關(guān)聯(lián)。因?yàn)楸壤P(guān)系,電路的最后測(cè)量不變。（2）測(cè)量輸出電阻簡(jiǎn)單的電路特性檢測(cè)儀通過(guò)檢測(cè)基礎(chǔ)放大集成電路顯示IC的輸出阻值,并通過(guò)歐姆定律估算實(shí)際流經(jīng)電阻電流。當(dāng)估算通過(guò)電阻的電流之后,經(jīng)過(guò)基爾霍夫定理,我們即可得知算出的電流和實(shí)際流過(guò)基礎(chǔ)放大集成電路的電流相當(dāng)。經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)放大集成電路所形成負(fù)載電阻的電流可由電路歐姆定律獲得。在失電情形下,若Ka斷開(kāi),集成電路仍然保持在空載狀態(tài)。負(fù)載電阻上側(cè)的空載電壓Uo1。當(dāng)空載電壓相對(duì)于負(fù)載電阻連接故障時(shí),由基本放大電路輸出電壓所形成的壓力差就等于空載壓力乘以電流。當(dāng)繼電器線圈由FPGA直接接通時(shí),Ka閉合時(shí)處于加載狀態(tài)。負(fù)載電阻上側(cè)的負(fù)載電壓為Uo2。當(dāng)連接與負(fù)載電壓相對(duì)應(yīng)的負(fù)載輸出電阻時(shí),利用一般放大電路在輸入輸出阻值與負(fù)載輸出電阻的雙重影響下形成的電壓。（3）電路的增益從集成電路的基本知識(shí)出發(fā)，如果將電路的電壓增益設(shè)定為輸出電壓與輸入電壓之比，經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)能得出，將基礎(chǔ)放大集成電路的輸出電壓大致分為有載和空載運(yùn)行的輸出電壓。通常，電路的電壓增益采取不帶負(fù)載的輸出電壓和凈輸入電壓的方式，所以能確定基礎(chǔ)放大集成電路的電壓增益是Au=Uo1/(Us-U1)。（4）電路的頻幅特性曲線峰值集成電路實(shí)際是在集中于運(yùn)算的集成電路中的一種應(yīng)用,其主要用途是獲得系統(tǒng)信號(hào)的峰值,即在輸入某電壓值時(shí),電路輸出將始終保持,直至系統(tǒng)產(chǎn)生更大的峰值或電路完全恢復(fù)。峰值集成電路在準(zhǔn)確采集峰值后,便可以利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制數(shù)模模塊不間歇工作時(shí)的所采集輸入和輸出電流,當(dāng)然這里所收集的電流也不是直接經(jīng)由最基礎(chǔ)的集成電路所傳送的輸入與輸出電流,而是直接經(jīng)由基本增強(qiáng)集成電路,或通過(guò)寬帶增益集成放大電路所傳送電壓。測(cè)量所采集電壓值大于峰值零點(diǎn)七零七倍,就可把最后結(jié)論記錄展示。電路故障檢測(cè)首先基極上的電阻R1斷開(kāi)后，由于基極電壓太低造成三極管導(dǎo)不通，所以基礎(chǔ)放大集成電路的輸出端可自己將電源與電壓輸出，再通過(guò)控制模塊記錄輸出電壓后，就能夠了解從電路剛開(kāi)始工作判斷出集成放大電路的故障狀態(tài)。由于基極上的電阻R1短路后，基極電壓太高從而自主的造成三極管進(jìn)入飽和時(shí)期，因此進(jìn)入飽和程度下的三極管與斷開(kāi)的三極管之間有著即將難以識(shí)別的不同，由于三極管進(jìn)入飽和時(shí)期，它自身也是掌握內(nèi)阻的，由于內(nèi)阻損耗了太多電壓，從而使得飽和時(shí)期的基礎(chǔ)放大集成電路輸出電壓近乎溢滿輸出但電壓不會(huì)溢出，因而它也能成為判別電阻是否斷開(kāi)或短路故障的重要