數(shù)字控制幅頻特性測(cè)試儀的技術(shù)研究

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3．1 技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)：掃頻范圍：10Hz～100kHz；幅值范圍：200mV～2V，連續(xù)可變；頻率間隔：鍵盤任意設(shè)定，實(shí)現(xiàn)0～N線形增長(zhǎng)；測(cè)量精度：小于1％；顯示模塊：3．2英寸TFT液晶。
3．2 測(cè)量結(jié)果及分析
系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成進(jìn)行測(cè)試，主要針對(duì)系統(tǒng)的頻率及電壓指標(biāo)的測(cè)量，并計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的相對(duì)誤差。
3．2．1 DDS輸出信號(hào)精度測(cè)試
由于AD9851輸出頻率和幅度均程控可調(diào)，根據(jù)系統(tǒng)要求，只需測(cè)試AD9851輸出峰峰值為3V左右，頻率范圍為10Hz～100kHz的正弦波信號(hào)的誤差。表1給出了使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字示波器的測(cè)量結(jié)果。從表1中可以看出，測(cè)頻誤差為0，DDS輸出達(dá)到掃頻信號(hào)源的精度要求，但在實(shí)際操作中，AD9851可輸出最高頻率可達(dá)72MHZ，并且無(wú)明顯失真。

3．2．2 A／D電壓誤差測(cè)試
A／D電壓誤差測(cè)試使用數(shù)字萬(wàn)用表作為標(biāo)準(zhǔn)，表2記錄了電壓測(cè)試結(jié)果。從表2中可以看出，系統(tǒng)AD電壓測(cè)量相對(duì)于萬(wàn)用表測(cè)量值最大誤差為0．6％，滿足系統(tǒng)1％以內(nèi)的誤差要求。

3．2．3 真有效值準(zhǔn)確度測(cè)試
利用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸入頻率為50Hz，有效值為20mV～2．5V的正弦波信號(hào)，然后利用示波器在輸出端測(cè)量經(jīng)其轉(zhuǎn)換后的支流電平，可以測(cè)量出AD637準(zhǔn)確度，其測(cè)量結(jié)果如表3所示。從表3中可以看出本設(shè)計(jì)電路的真有效值轉(zhuǎn)換電路誤差不超過(guò)0．06％，滿足題目要求。

3．2．4 AD637頻率特性測(cè)試
測(cè)量AD637頻率特性，是為了測(cè)試其是否對(duì)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)有影響。用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸入有效值為2V、頻率為10Hz～10MHz的正弦波信號(hào)，然后利用示波器在輸出端測(cè)量經(jīng)其轉(zhuǎn)換后的支流電平，測(cè)量結(jié)果如表4所示。

4 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)了基于ARM的數(shù)字控制低頻幅頻特性測(cè)試儀系統(tǒng)，本系統(tǒng)體積較小，選用ARM核心平臺(tái)是STM32，無(wú)需外部擴(kuò)展EPROM和RAM。另外，由于使用了DDS集成電路產(chǎn)生的掃頻信號(hào)，所以掃頻信號(hào)的質(zhì)量精度高，掃頻范圍較寬。經(jīng)過(guò)測(cè)試，本系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，繪制的幅頻特性圖與理論一致。此外，軟件的操作使用和圖形數(shù)據(jù)的處理非常方便，整個(gè)儀器的使用也非常簡(jiǎn)單，是傳統(tǒng)的模擬幅頻特性測(cè)試儀無(wú)法相比的，因此在高校電子實(shí)驗(yàn)室有比較高的應(yīng)用價(jià)值。