一種頻率特性測試儀的設(shè)計
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4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計
系統(tǒng)軟件設(shè)計部分基于單片機及FPGA為平臺，完成了鍵盤輸入、幅值測量、相位測量以及示波器顯示掃頻信號的功能。鍵盤輸入設(shè)置掃頻范圍和頻率步進。幅值測量由10位串行AD／C TLV1544實現(xiàn)，相位測量由40 M晶振計數(shù)，測量精度高。測量數(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被測網(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)格控制好時序，否則容易出問題。同時考慮到程序的時間效率，應(yīng)避免冗余代碼，在能用移位運算的情況下避免使用乘除運算。掃頻測量流程如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/194851.htm
5 測試方法和結(jié)果
為了驗證該頻率特性測試儀的性能，用一個中心頻率5 kHz的雙T網(wǎng)絡(luò)作為被測網(wǎng)絡(luò)。手動輸入某一頻率，通過液晶顯示該頻率點所對應(yīng)的幅值和相位。幅度測量精度能夠達到5％，相位測量精度1°。設(shè)置掃頻信號頻帶范圍為1～10 kHz，其中頻率步進為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)自動步進測量，可手動預(yù)置測量范圍及步進頻率值。用LCD顯示5位的頻率值，3位的電壓值及三位的相位值(另以一位作符號顯示)。示波器上可同時顯示幅頻和相頻特性曲線。整個系統(tǒng)在單片機和FPGA的有機結(jié)合、協(xié)同控制下，工作穩(wěn)定，測量精度高，人機交互靈活。
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