一種頻率特性測(cè)試儀的設(shè)計(jì)
加入技術(shù)交流群
4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分基于單片機(jī)及FPGA為平臺(tái)，完成了鍵盤輸入、幅值測(cè)量、相位測(cè)量以及示波器顯示掃頻信號(hào)的功能。鍵盤輸入設(shè)置掃頻范圍和頻率步進(jìn)。幅值測(cè)量由10位串行AD／C TLV1544實(shí)現(xiàn)，相位測(cè)量由40 M晶振計(jì)數(shù)，測(cè)量精度高。測(cè)量數(shù)據(jù)存于FPGA的RAM中，通過雙通道TLV5638輸出。系統(tǒng)提供兩種顯示方式，一種是通過示波器顯示整個(gè)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的幅頻和相頻曲線，一種是通過LCD顯示特定輸入頻率的幅值和相位。由于系統(tǒng)采用的AD9851，TLV1544和TLV5638全部是串行控制的，導(dǎo)致程序有些復(fù)雜，需要嚴(yán)格控制好時(shí)序，否則容易出問題。同時(shí)考慮到程序的時(shí)間效率，應(yīng)避免冗余代碼，在能用移位運(yùn)算的情況下避免使用乘除運(yùn)算。掃頻測(cè)量流程如圖5所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/194851.htm
5 測(cè)試方法和結(jié)果
為了驗(yàn)證該頻率特性測(cè)試儀的性能，用一個(gè)中心頻率5 kHz的雙T網(wǎng)絡(luò)作為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)。手動(dòng)輸入某一頻率，通過液晶顯示該頻率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的幅值和相位。幅度測(cè)量精度能夠達(dá)到5％，相位測(cè)量精度1°。設(shè)置掃頻信號(hào)頻帶范圍為1～10 kHz，其中頻率步進(jìn)為10 Hz。從示波器上顯示雙T網(wǎng)絡(luò)的頻率特性曲線如圖6。
6 結(jié)束語
本系統(tǒng)比較好地完成測(cè)量某一特定網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)特性的功能，幅頻特性和相頻特性能夠準(zhǔn)確測(cè)量與顯示。系統(tǒng)可以在全頻范圍和特定頻率范圍內(nèi)自動(dòng)步進(jìn)測(cè)量，可手動(dòng)預(yù)置測(cè)量范圍及步進(jìn)頻率值。用LCD顯示5位的頻率值，3位的電壓值及三位的相位值(另以一位作符號(hào)顯示)。示波器上可同時(shí)顯示幅頻和相頻特性曲線。整個(gè)系統(tǒng)在單片機(jī)和FPGA的有機(jī)結(jié)合、協(xié)同控制下，工作穩(wěn)定，測(cè)量精度高，人機(jī)交互靈活。
評(píng)論