简易频率特性测试仪毕业设计论文
频率特性毕业论文
基于LabVIEW的频率特性测试仪设计摘要在电子测量中，信号频率方面的测试占很重要的地位。
会经常遇到对网络的阻抗特性和传输特性进展测量的问题，其中传输特性包括增益特性、衰减特性、幅频特性、相频特性等。
用来测量上述特性的仪器称为频率特性测试仪。
本设计基于LabVIEW的频率特性测试仪就是完成对上述参量的检测。
本文首先从系统所要实现的根本功能出发，介绍了总体方案与相应技术指标，论述了扫频测量的根本原理，包括系统动态特性的函数表征、系统动态特性测试方法、激励信号的产生与控制等。
本设计基于虚拟仪器思想和频率特性分析相关理论，提出了用虚拟仪器方式开发频率特性测试仪的新思路。
设计的目标就是用美国国家仪器公司提供的虚拟仪器开发平台—LabVIEW，并结合相应的硬件环境，实现一个实用性较强的虚拟频率特性测试仪。
设计的频率特性测试仪包括三局部：〔1〕数据采集；〔2〕数据分析与处理；〔3〕存储、显示和打印。
设计的内容从仿真和硬件两方面都调试通过。
其中，硬件方面是通过搭建滤波电路作为外部系统实现的。
关键词：虚拟仪器，LeaBIEW，扫频测量，频率特性DESIGN OF FREQUENCY CHARACTERISTIC TESTINSTRUMENT BASED ON LABVIEWABSTRACTIn electronic measurement, the frequency of measurement is a very important part. We will often encounter the network impedance characteristics and transmission characteristics of themeasurement.The transmission characteristics include the gain and attenuation characteristics, amplitude and frequency characteristics of phase frequency characteristics. The apparatus used to measure the characteristics are known as the frequency characteristics of testing equipment. Here aim of the frequency characteristics test instrument we design based on LabVIEW is the pletion of previous parametric testing. This paper firstly realizes the basic functions, then on the hardware platforms of construction. The software system design and implementation are paid attention in this paper. We discuss the basic principle of the sweep check, including the dynamic characteristics of the function characterization, the dynamic characteristics test methods, and excitation signal for the selection and control.Based on virtual machines defination and frequency analysis of the relevant theories, frequency characteristics test virtual instruments is introduced. The objective is to by use of LabVIEW the United States state equipment panies provide the platform for the development of virtual instruments, and bine with hardware environment, a strong frequency characteristic of virtual Instrument system is realized.Test frequency design can be deposed into three parts: (1) data collection; (2) data analysis and processing; (3) storage, display and print. Respectively, from the design of both simulation and hardware debugging through. Among them, the hardware is set up through the filter circuit implemented as an external system.KEY WORDS：Virtual Instrument, LeaBIEW, SweepCheck,FrequencyCharacteristic目录前言1第1章概述2§1.1 虚拟仪器的根本概念2§1.2 虚拟仪器的结构与分类2§1.3 虚拟仪器的特点3§1.4 研究设计虚拟频率特性测试仪的意义3第2章频率特性分析4§2.1 频率特性的根本概念4§2.2 频率特性的时域分析4§2.3 频率特性的频域分析5第3章系统总体方案设计6§3.1 虚拟频率特性测试仪的总体结构6§3.2 扫频仪测量原理6§3.3 用虚拟仪器实现的扫频仪的测量原理7第4章系统硬件设计8§4.1 数据采集卡8§4.1.1 数据采集卡介绍8§4.1.2 对数据采集转换盒的改装8§4.2 滤波电路的设计与搭建11第5章系统软件设计13§5.1 软件模块总体结构13§5.2 数据采集模块13§5.3 激励信号产生模块15§5.4 信号谱分析模块15§5.5 滤波处理模块16§5.6 数据保存模块17§17§5.8 前面板设计18第6章软件使用说明书21第7章软件测试分析报告24§7.1 仿真调试24§7.2 硬件调试29第8章项目开发总结- 32 -结论- 33 -参考文献34致谢36附录37前言频率特性测量在现代电子测量中占有重要位置，其原理就是将网络的响应信号与激励信号在频率上的对应幅值相比，对应相位相减。
简易放大器频率特性测试仪的设计(测试部分)【文献综述】
文献综述电子信息工程“简易放大器频率特性测试仪的设计（测试部分）”前言频率特性测试仪也叫扫描仪，早期的频率特性测试仪是通过手动改变频率的方法逐点测量完成的，后来按照这种方法设计了专门的扫描仪用于频率特性的测量。
早期的测量仪大都采用分立元件来实现各种功能，显示部分也是用传统的示波器。
所以体积大、设备重、故障率高、操作复杂、价格昂贵，有的只能测量幅频特性，且精度不高。
像BT6型超低频频率特性测试仪，就是采用分立元件。
由于分立元件分散性大，参数变化与外部条件有关，因而产生的频率稳定度差、精度低、抗干扰能力不强，成本反而高。
随着频率合成技术及微电子技术的发展，频率特性测试仪也得到改进，扫频源采用数字量进行控制，数字化信号源可以弥补分立元件的不足，测量部分也进行了数字化的改进，大多都在低频段(小于1MHz)，测试仪的智能化程度仍然不是很高，扫频范围也不宽，相位测量精度也不高，虽然有一些测试仪也具有很高的精度和很宽的扫频范围，但是价格极其昂贵。
近几年，随着现代电子技术的飞速发展，各种仪器都偏向小型化、数字化、智能化、低功耗方向发展，频率特性测试仪作为一种重要的测量仪器，也在不断的发展，由于直接频率合成(DDS)技术的日益成熟，为频率特性测试仪的数字化开辟了道路，液晶显示器技术的成熟使频率特性测试仪小型化成为可能。
主题频率特性测试仪是显示被测电路幅频、相频特性曲线的测试仪器1、频率特性测试仪概念频率特性测试系统，包含测试信号源、被测网络、检测及显示三部分。
频率特性指系统传递不同频率的正弦信号的性能，包括幅度频率特性和相位频率特性。
幅度频率特性描述系统对于不同频率的输入正弦信号在稳态情况下的衰减或放大特性；相位频率特性描述系统的稳态输出对于不同频率的正弦输入信号的相位滞后或超前的特性。
2、测量原理对于一个电子部件，一个网络或一个系统的频率特性是可以用实验方法测试。
测试方法有点频测量法和扫频测量法。
点频测量法的方框图如图1所示。
频率特性测试仪的设计
频率特性测试仪的设计1引言频率特性是一个网络性能最直观的反映。
频率特性测试仪用于测量网络的幅频特性和相频特性，是根据扫频法的测量原理设计，是一种快速、简便、实时、动态、多参数、直观的测量仪器，可广泛应用于电子工程等领域。
由于模拟式扫频仪价格昂贵，不能直接得到相频特性，更不能打印网络的频率响应曲线，给使用带来诸多不便。
为此，设计了低频段数字式频率特性测试仪。
该测试仪采用数字直接频率合成技术专用的集成电路AD9851产生扫频信号，以单片机和FPGA为控制核心,通过A/D和D/A转换器等接口电路，实现扫频信号频率的步进调整、数字显示及被测网络幅频特性与相频特性的数显等。
该系统成本低廉，扫频范围较宽(10 Hz〜1MHz), 可方便地与打印机连接，实现频率特性曲线的打印。
2多功能计数器设计方案2.1幅频和相频特性测量方案方案1：利用公式H(s)=R(s)/E(s),以冲击函数为激励，则输出信号的拉氏变换与系统函数相等。
但是产生性能很好的冲击函数比较困难，需要对采集的数据做FFT变换，需要占用大量的硬件和软件资源，且精度也受到限制。
方案2：扫频测试法。
当系统在正弦信号的激励下，稳态时，响应信号与输入激励信号频率相同，其幅值比即为该频率的幅频响应值，而两者的相位差即为相频特性值。
采用频率逐点步进的测试方法。
无需对信号进行时域与频域的变换计算，通过对模拟量的测量与计算完成，且精度较高。
综上所述，选择方案2。
2.2扫描信号产生方案方案1：采用单片函数发生器。
其频率可由外围电路控制。
产生的信号频率稳定度低，抗干扰能力差，灵活性差。
方案2：采用数字锁相环频率合成技术。
但锁相环本身是一个惰性环节，频率转换时间长，整个测试仪的反应速度就会很慢,而且带宽不高。
方案3：采用数字直接频率合成技术(DDFS)。
以单片机和FPGA为控制核心，通过相位累加器的输出寻址波形存储器中的数据，以产生固定频率的正弦信号。
该方案实现简单，频率稳定，抗干扰能力强。
(完整)年简易频率特性测试仪
摘要本设计的实现的简易频率测试仪中主要包括正交扫频信号源的设计、被测网络的设计、信号混合电路的设计、低通滤波器的设计以及模数转换和显示模块的设计。
利用直接数字式频率合成器AD9854实现正交扫频信号源的设计，被测网络我们采用LRC谐振电路设计实现，利用AD835设计了乘法混合电路，自己利用滤波器设计软件设计了滤波器软件,利用C8051f020单片机最小系统控制高速AD7862完成模数的转换,最后在LCD屏上显示得到的相频曲线和幅频曲线.本系统中设计中我们及设计完成了要求完成任务外,设计了友好人机交互接口,实现了频率可设置、在实现的过程中不仅能够改变频率，而且可以改变频率改变的分度值，最重要的是我们不论是改变频率还是频率改变的分度值我们都使用了同一个按键,设置了确认键让使用者有一个良好的体验。
关键词：简易频率测试仪，AD9854,正交扫频信号源，C8051f020单片机AbstractThe design of a simple realization of the frequency measuring instrument mainly includes orthogonal frequency sweep signal source design， the tested network design, mixed signal circuit design， the design of low pass filter and analog to digital conversion and display module design。
The design of direct digital frequency synthesizer AD9854 to achieve orthogonal frequency sweep signal source， the measured network we use LRC resonant circuit design, the multiplication of mixed circuit design using AD835, their use of filter design software to design filter software， using C8051f020 single chip minimize system control of high speed AD7862 analog—to-digital conversion, finally shows the phase frequency curve the amplitude frequency curve in the LCD screen。
数显简易频率计设计论文
学校：淄博职业学院班级： P09电气自动化四班姓名：学号：指导教师：2010年10月目录一. 摘要 (3)二设计内容及要求 (4)三. 设计思路及原理 (5)四. 设计分析 (7)1.时基电路 (7)2.逻辑控制电路 (9)3 译码显示电路 (11)4 计数、译码、显示电路原理电路图 (14)5报警系统 (14)五. 使用的元器件 (16)六．参考文献 (17)七．心得体会 (18)八．附录 (19)一．摘要数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器.它的基本功能是测量正弦信号.方波信号,尖脉冲信号及其他各种单位时间内变化的物理量.本文粗略讲述了我在本次实习中的整个设计过程及收获。
讲述了数字频率计的工作原理以及其各个组成部分，记述了我在整个设计过程中对各个部分的设计思路、对各部分电路设计方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调试、对调试结果的分析，到最后得到比较满意的实验结果的方方面面。
二 .设计内容及要求要求设计一个简易的数字频率计，其信号是给定的脉冲信号，是比较稳定的。
1.测量信号:方波；2.测量频率范围: 1Hz~9999Hz ; 10KHz~9999KHz;3.显示方式: 4位十进制数显示;4.时基电路由 555 定时器及分频器组成, 555 振荡器产生脉冲信号,经分频器分频产生的时基信号,其脉冲宽度分别为: 1s,0.1s;5.当被测信号的频率超出测量范围时,报警.三. 设计思路及原理数字频率计由四部分组成：时基电路、闸门电路、逻辑控制电路以及可控制的计数、译码、显示电路。
由555 定时器,分级分频系统及门控制电路得到具有固定宽度T 的方波脉冲做门控制信号,时间基准T称为闸门时间.宽度为T的方波脉冲控制闸门的一个输入端B.被测信号频率为fx,周期Tx.到闸门另一输入端A.当门控制电路的信号到来后,闸门开启,周期为Tx的信号脉冲和周期为T的门控制信号结束时过闸门,于输出端C 产生脉冲信号到计数器,计数器开始工作,直到门控信号结束,闸门关闭.单稳1的暂态送入锁存器的使能端,锁存器将计数结果锁存,计数器停止计数并被单稳2暂态清零. (简单地说就是:在时基电路脉冲的上升沿到来时闸门开启,计数器开始计数,在同一脉冲的下降沿到来时,闸门关闭,计数器停止计数.同时,锁存器产生一个锁存信号输送到锁存器的使能端将结果锁存,并把锁存结果输送到译码器来控制七段显示器,这样就可以得到被测信号的数字显示的频率.而在锁存信号的下降沿到来时逻辑控制电路产生一个清零信号将计数器清零,为下一次测量做准备,实现了可重复使用,避免两次测量结果相加使结果产生错误.) 若T=1s,计数器显示fx=N(T时间内的通过闸门信号脉冲个数) 若T=0.1s,通过闸门脉冲个数位N时,fx=10N,(闸门时间为0.1s时通过闸门的脉冲个数).也就是说,被测信号的频率计算公式是fx=N/T.由此可见,闸门时间决定量程,可以通过闸门时基选择开关,选择T大一些,测量准确度就高一些,T小一些,则测量准确度就低.根据被测频率选择闸门时间来控制量程.被测信号频率通过计数锁存可直接从计数显示器上读出.在整个电路中,时基电路是关键,闸门信号脉冲宽度是否精确直接决定了测量结果是否精确.因此,可得出数字频率计的原理框图如下:四.设计分析IVVII1.时基电路其基本电路图如下:J2Key =它由两部分组成:第一部分为555定时器组成的振荡器(即脉冲产生电路),要求其产生1000Hz的脉冲.振荡器的频率计算公式为:f=1.43/((R1+2*R2)*C),因此,我们可以计算出各个参数通过计算确定了R1取430欧姆,R2取500欧姆,电容取1uF.这样我们得到了比较稳定的脉冲。
简易频率特性测试仪的设计与制作
控制和运算芯片，利用零中频正交解调原理，使用 DDS 芯片 AD9854 设计并制作了一款简易频率特
性测试仪。该测试仪能够输出 100 kHz~50 MHz 范围的正交信号，能正确的绘制被测网络的幅频特
性曲线和相频特性曲线。可通过键盘以 100 kHz 为步进频率进行扫频和点频输出。测试仪测给定
RLC 网络，中心频率的相对误差小于 0.1%，有载品质因数相对误差小于 2%。测试结果表明，该测
电子产品的生产和调试过程中，很多时候需要 理系统，利用零中频正交解调原理，采用 AD9854 设
测量设备或网络的频率特性，然而模拟式扫频仪硬 计并制作了一款频率特性测试仪。该测试仪能够输
件 设 计 复 杂 、功 耗 大 ，且 体 积 庞 大 、价 格 也 很 昂 贵 。 出 100 kHz～50 MHz 范 围 的 正 交 信 号 ，能 正 确 的 绘
频率特性测试仪报告
以采用此 ADC 进行设计使用。
4.被测网络 RLC 分析与计算
本测试网络为 LC 串联谐振回路，LC 部分相当于短路。因为Av = 20lg 1 0 =
u 2 s u
20lg R +R i +R ≥ −1dB,可计算得 R≤ 12.2018Ω，通过仿真定 R=3.6Ω 。中心频率fo
i 0
2R
Q
2
跟随器 Ths3001 放大器 放大8倍 跟随器 Ths3001 放大器 放大8倍 跟随器 RLC网络 AD835 乘法器 OPA2320 8阶低通 滤波器 直流 放大器 ADC AD835 乘法器 OPA2320 8阶低通 滤波器 直流 放大器 ADC
I STM32 单片机 显示屏 显示特 性曲线
4 总体方案设计：
根据如下系统总体框图可看出本系统通过直接数字合成器 AD9854 产生两路 正交信号，经过放大器放大。后因输出时进行了阻抗匹配，所以接两倍跟随器以 保证相位一致。跟随器输出信号通过待测 RLC 网络，再与乘法器 AD835 相乘，后 通过低通滤波器滤出直流分量，经过放大后送入 AD，由 I2 + Q2 可得到幅度，同 时相角可由arctan ( I )得到，数据送入单片机进行处理。放大器采用 ths3001 放 大 8 倍，AD835 作为信号乘法器，opa2320 作为低通滤波器，op27 制作放大器。 整体电路采用 320*240 的屏幕分辨率，由 stm32 单片机进行驱动。整体电路采用 ±5V、+3.3V 供电。 以下是总体系统框图：
2.乘法器方案比较：
方案一：利用运放与比较器搭建乘法器电路，整体电路制作复杂，且很难达 到高频率的要求，所以不采用此方案。 方案二： 利用高速乘法器 AD835， 其特点是带宽可达 250MHz， 外围电路简单， 制作方便。可达到设计要求，所以决定采用此方案。
简易数字频率计的设计论文
课程设计(论文)题目名称简易数字频率计的设计学院课程设计（论文）任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师（签字）：学生（签字）：xx学院课程设计（论文）评阅表学生xx学号xx系电气工程系专业班级电气工程及其自动化题目名称简易数字频率计的设计课程名称电子技术课程设计一、学生自我总结二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量显得更为重要。
测量频率的方法有多种，其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。
电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法，如周期测频法。
本次设计的数字频率计以555为核心，采用直接测频法测频。
数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其他许多领域广泛应用的测量仪器。
数字频率计是在规定的基准时间把测量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字形式显示出来。
数字频率计用于测量信号（方波，正弦波或其他周期信号）的频率，并用十进制数字显示，它具有精度高，测量速度快，读数直观，使用方便等优点。
关键词:数字频率计；频率；时限；放大整形目录Proteus简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 数字频率计的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.1 主要技术要求. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 3 2.2 电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . 3 2.2.1 设计原理及整体电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2.2 部分芯片功能介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..4 （1）555介绍. .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 （2）74LS273介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 （3）74LS48 介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (6)（4）七段LED介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (8)2.2.3 单元电路结构设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..9 （1）放大整形电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..9 （2）时基电路及控制电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (10)（3）计数电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (10)（4）显示电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 系统仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 124 设计总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 致. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Proteus简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为风标电子技术）。
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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 instrumentwhich 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。
图1—1 RLC串联谐振电路第二章方案论证2.1信号源的选择方案一：采用反馈型LC振荡原理，选择合适的电容、电感就能产生相应的正弦信号。
此方案器件比较简单，但是难以达到高精度的程控调节，而且稳定度不高，故不采用。
方案二：采用DDS技术的基本原理。
DDS技术是基于奈奎斯特采样定理，将模拟信号进行采集，经量化后存入存储器中，通过CPLD或者FPGA进行寻址查表输出波形的数据，再经D/A 转换滤波即可恢复原波形。
根据奈奎斯特采样定理知，要使信号能够恢复，必须满足采样频率大于被采样信号最高频率的2倍，否则将产生混叠，经D/A 不能恢复原信号。
此方案产生的波形比较稳定，在高频输出时会产生失真，而且电路比较复杂，故不采用。
方案三：直接采用DDS集成芯片。
AD9854具有高达300MHz的系统时钟，通过并行总线将数据写入程序寄存器，内含可编程DDS 系统和高速比较器,能实现全数字编程控制的频率合成。
由于DDS集成芯片能达到要求，而且程控调节能够方便实现，本设计采用方案三，作为1M～40MHz正弦信号发生。
2.2放大器的选择方案一：由普通运放芯片搭建的运算放大器。
这种方式计算简单，由电阻比值控制电压放大倍数。
但缺点是工作频率范围为低频小信号，频率过高波形产生失真。
故不采用。
图2—1 运算放大电路方案二：采用美信公司的max2650。
这种芯片内部偏置，可在高频下工作并有较高的固定增益，除此之外工作电路外围元器件少，不需要连接电阻。
基于以上方面的考虑，选择max2650。
2.3混频器的选择方案一：搭建混频电路。
混频电路可分为模拟相乘混频器、二极管环形混频器、三极管混频器。
图2—2 模拟相乘混频器图2—3 二极管环形混频器图2—4 三极管混频器变频器的失真有频率失真和非线性失真。
除此之外,还会产生各种非线性干扰,如组合频率、交叉调制和互相调制等干扰。
自己动手搭建的电路不易完成精确条件，调试电路中比较费时费力。
所以不选择此方案。
方案二：采用SA602A，是一个低功耗甚高频单片双平衡混频器输入放大器，频率特性好,而且变频器工作在非线性不太严重的区域,使之既能完成频率变换,又能抑制各种干扰。
结合种种优点，选择使用SA602A作为混频器。
2.4阻抗匹配方案一：计算前一级的输出阻抗和后一级的输入阻抗，计算应该增加的元件参数，把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值。
这种方法计算麻烦，容易算错，所以不选择这种匹配。
方案二：在两极之间接入电压跟随器。
由于电压跟随器的输出电压基本上等于输入电压，所以可以看成不改变信号值。
而电压跟随器的输入电阻可以看成无限大，输出电阻可以看成无穷小，所以可以自动完成电阻匹配。
选择这种方案。
2.5整体电路方案由以上各部分的讨论与选择，结合题中所给的框图，我们将简易频率特性测试仪的框图画在下面。
图2—5 整体框图第三章理论分析与计算1.AD9854内部包括一个具有48位相位累加器、一个可编程时钟倍频器、一个反sinc滤波器、两个12位300MHz DAC，一个高速模拟比较器以及接口逻辑电路。
其主要性能特点如下：①高达300MHz的系统时钟；②能输出一般调制信号，FSK，BPSK，PSK，CHIRP，AM等；③100MHz时具有80dB的信噪比；④内部有4*到20*的可编程时钟倍频器；⑤两个48位频率控制字寄存器，能够实现很高的频率分辨率。
⑥两个14位相位偏置寄存器，提供初始相位设置。
带有100MHz的8位并行数据传输口或10MHz的串行数据传输口。
用51单片机控制AD9854，由AD9854产生正交的两路信号由于频率范围在1MHz-40MHz,频率越高输出的信号幅度将会越小，所以我们利用AD9854芯片自身的功能，通过编写程序将不同频率段的幅度都限制到500mV以下。
AD9854的模块电路如下图：图7 AD9854原理图2.信号由AD9854输出，幅度小于500mV，于是在DDS后面接一级放大，使其峰峰值≥1V，此时用到的放大器为美信公司的max2650低功耗低噪声甲类放大器，它的增益固定，不需要外围电路过多扩展，降低了噪声的引入途径和调试的难度。
max2650用于从直流至900MHz，它有一个平坦的增益响应。
单+5 V供电。
MAX2650的低噪声系数（噪声系数3.9dB）和高驱动能力（输入、输出阻抗50Ω），使它非常适合用于各种传输接收、缓冲应用。
该器件采用内部偏置，省去了外部偏置电阻或电感器。
典型的应用，唯一需要的外部元件就是输入输出隔离电容。
输入输出耦合电容1C、2C的取值：3.余弦信号的另一条分支流入被测网络。