簡(jiǎn)易頻率特性測(cè)試儀設(shè)計(jì)演示文稿

1、簡(jiǎn)易頻率特性測(cè)試儀設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易頻率特性測(cè)試儀設(shè)計(jì)姓 名：萬(wàn)永豪萬(wàn)永豪專(zhuān) 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(guó)李國(guó)峰峰2014年05月28日l(shuí)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(jì)方案l總結(jié)致謝頻率特性測(cè)試儀俗稱(chēng)掃頻儀，多用于測(cè)量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)頻率特性，如測(cè)量濾波器、放大器、高頻協(xié)調(diào)器等的頻率特性，同時(shí)也用于這些電子設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試，是實(shí)驗(yàn)室中常用的電子測(cè)量?jī)x器之一。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)目的，對(duì)本科所學(xué)知識(shí)的鞏固學(xué)習(xí)具有很好的意義。逐點(diǎn)測(cè)繪掃頻測(cè)繪現(xiàn)代化、智能化操作繁瑣遺漏突變點(diǎn)穩(wěn)定性差測(cè)量精度高操作方便動(dòng)態(tài)測(cè)量測(cè)量范圍精

2、確度人機(jī)交互n 微處理器（MCU）通過(guò)接口電路和鍵盤(pán)接收各種控制命令，控制顯示電路模塊顯示測(cè)量數(shù)據(jù)。n 以數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）為核心組成測(cè)試電路，它接收MCU的控制命令，控制DDS產(chǎn)生等幅掃頻信號(hào)，控制掃頻信號(hào)的幅度、輸入信號(hào)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(hào)經(jīng)輸出電路加至被測(cè)電路的輸入端，作為被測(cè)電路的信號(hào)源。被測(cè)電路的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入電路，處理后送到檢波電路，取出該輸出信號(hào)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(cè)電路各種測(cè)量數(shù)據(jù)?？傮w設(shè)計(jì)框圖掃頻信號(hào)發(fā)生器模塊增益控制模塊幅度和相位檢測(cè)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(hào)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(duì)帶寬寬頻率變換速度快，輸出穩(wěn)定一個(gè)利用DDS技術(shù)、兩個(gè)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(shí)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(dòng)比較它還有出色的動(dòng)態(tài)性能，4到20倍可編程時(shí)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(kāi)/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(cè)模塊輸入信號(hào)的功率在要求范圍內(nèi)。 掃頻信號(hào)的輸出幅度基本相等。信號(hào)檢驗(yàn)信號(hào)調(diào)整輸出信號(hào)預(yù)設(shè)值發(fā)回檢驗(yàn)=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(cè)原理圖相頻特性檢測(cè)原理圖精密匹配的兩個(gè)寬帶對(duì)數(shù)檢波器、輸出放大器組一個(gè)相位檢波器一個(gè)偏置單元一個(gè)輸出參考電壓緩沖器等輸入信號(hào)范圍為-60dBm0dBm(50系統(tǒng)能夠同時(shí)測(cè)量從低頻到 2.7GHz 頻率范圍內(nèi)的兩輸入信號(hào)之間的幅度比和相位差使幅

5、度測(cè)量范圍可達(dá) 60dB，獨(dú)立的相位檢測(cè)器可檢測(cè)范圍能夠達(dá) 180AD8302主要參數(shù)及特點(diǎn)測(cè)量模式下AD8302的基本連接 控制掃頻信號(hào)源來(lái)產(chǎn)生用戶所設(shè)定參數(shù)的掃頻信號(hào) 控制增益電路模塊及幅度和相位檢測(cè)模塊完成其整形、檢測(cè)等功能 控制信號(hào)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(jì)框圖優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(cè)試結(jié)果誤差。不足：設(shè)計(jì)停留在理論層面，由于多方面限制，未能實(shí)際操作組建。由于知識(shí)層面所限，在人機(jī)交互設(shè)計(jì)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(jì)，但整體電路設(shè)計(jì)未能最終完成。感悟：簡(jiǎn)易頻率特