简易频率特性测试仪毕业设计论文

题目简易频率特性测试仪

电子工程系应用电子技术专业应电二班

简易频率特性测试仪

摘要：简易频率特性测试仪是以51单片机为控制核心的一种测量频率的仪器，具有

较宽的可测试带宽。电路由正交扫频信号源、被测网络、混频器、低通滤波器、ADC以及液晶显示部分组成。正交扫频信号源AD9854采用DDS技术产生高稳定的频率、相位、幅度可编程调制的正弦和余弦信号。被测网络是一个RLC串联谐振电路，其前后分别添加电压跟随器和电阻网络使其与相邻电路电阻匹配。混频器采用性能高，功耗低的SA602A，将信号源输出的正余弦信号与经过被测网络出来的处理信号进一步处理，产生高频与低频两种信号。低通滤波器采用max274芯片过滤较高频信号，外接元件少，参数调节方便，也具有良好的抗干扰性。ADC选用AD8317外置，提高AD转换性能。整体电路实现了测量较高频率信号的频率测量及幅频特性与相频特性的显示。

关键词：DDS技术、中频正交解调原理、RLC振荡电路。

Abstract：Simple frequency characteristic tester is a metrical instrument

which is operated by 51 single chip computer, It has a wide bandwidth. The circuit is composed of orthogonal frequency sweep signal source, the measured network, mixer, low-pass filter, ADC and liquid crystal display part. Orthogonal frequency sweep signal source AD9854 using DDS technology to produce frequency, phase, amplitude and high stability of the programmable modulation sine and cosine signal. The measured network is a RLC series resonant circuit, a voltage follower and the resistor network to match the adjacent circuit resistance respectively before and after adding the. The mixer uses high performance, low power SA602A, the sine and cosine signal source output and the processed signal measured network for further processing, to produce high and low frequency signal two. Low pass filter using MAX274 chip filter high frequency signals, less external components, easy to adjust the parameters, and also has good anti-interference performance. ADC use AD8317 external, enhance AD conversion performance. The whole circuit of the display frequency measurement and the amplitude frequency characteristic measurement of high frequency signal and the phase frequency characteristic.

Keywords：DDS technology、Quadrature demodulation, RLC oscillating circuit.

目录

摘要--------------------------------------------------------1

第1章设计任务 (4)

1．1基本要求 (4)

1．2发挥部分 (4)

第二章方案论证 (5)

2.1信号源的选择 (5)

2.2放大器的选择 (5)

2.3混频器的选择 (6)

2.4阻抗匹配 (7)

2.5整体电路方案 (7)

第三章理论分析与计算 (7)

第四章测试结果与误差分析 (9)

第五章结论、心得与体会 (10)

附录1: (11)

附录2： (12)

第1章设计任务

1．1基本要求

（1）频率范围为1MHz~40MHz，频率稳定度≤10-4；频率可设置，最小设置单位100kHz。

（2）正交信号相位差误差的绝对值≤5º，幅度平衡误差的绝对值≤5%。

（3）信号电压的峰峰值≥1V，幅度平坦度≤5%。

（4）可扫频输出，扫频范围及频率步进值可设置，最小步进100kHz；要求连续扫频输出，一次扫频时间≤2s。

1．2发挥部分

（1）使用基本要求中完成的正交扫频信号源，制作频率特性测试仪。

a. 输入阻抗为50Ω，输出阻抗为50Ω；

b. 可进行点频测量；幅频测量误差的绝对值≤0.5dB，相频测量误差的绝对值≤5º；数据显示的分辨率：电压增益0.1dB，相移0.1º。

（2）制作一个RLC串联谐振电路作为被测网络，如图2所示，其中Ri和Ro分别为频率特性测试仪的输入阻抗和输出阻抗；制作的频率特性测试仪可对其进行线性扫频测量。

a. 要求被测网络通带中心频率为20MHz，误差的绝对值≤5%；有载品质因数为4，误差的绝对值≤5%；有载最大电压增益≥-1dB；

b. 扫频测量制作的被测网络，显示其中心频率和-3dB带宽，频率数据显示的分辨率为100kHz；

c. 扫频测量并显示幅频特性曲线和相频特性曲线，要求具有电压增益、相移和频率坐标刻度。