和扫频测量法。点频测量法的方框图如图1所示。测试时,信号源的频率由低至高逐点调节,幅度保持不变,同时分别读出电压表的数值。然后把信号频率的变化定为横坐标,以电压幅度定为纵坐标,逐点画出各频率点对应的电压值,便可以描绘出平滑曲线,即得到被测系统的幅度频率特性曲线。
电压表正弦信号发生器被测电路电压表
示波器
图1点频测量的方框图
扫频测量法是点频测量法的改进,其方框图如图2所示。一方面,改进测试信号源,用扫频信号源把逐点调节频率改为逐点扫动频率;另一方面,改进接收信号的指示器,使信号随频率变动的轨迹用示波器直观地显示出来,从而直接得
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f到被测系统的幅度频率特性曲线。通常把扫频信号发生器、峰值检波器、示波器、频标信号发生器组成一个整体,即为频率特性测试仪,也称为扫频仪。
图2扫频测量方框图
3系统硬件原理框图设计
随着数字测量技术和计算机技术的迅速发展,设计和制作扫频仪的技术条件也越来越先进。本文以单片机为主要控制中心,针对频率特性的扫频测量法从以下三个方面进行入手一是测试信号源,运用直接数字合成波形DDS技术将由扫描电压控制振荡频率的正弦振荡器用由单片机控制的数字合成扫频信号源代替;二是测量结果的表达方式,峰值检波器的输出用AD转换器实现从模拟量到数字量的转换。将所得数字量通过串口传送给PC机,利用PC机强大的显示和打印功能实现对被测电路的频率特性曲线的显示和打印。三是利用PC机强大的运作能力,对所测得数据进行分析处理,拟合出近似的被测电路频率特性的数学公式和传递函数。系统的原理框图如图3所示。
最通信接口小单片PC机机系统相位差测量模块AD转换模块峰值检波器衰减网络数控扫频信号源被测电路
图3系统原理框图
测试过程为通过PC机上的软面板输入测试信号的频率范围、信号幅度、扫频方式和输入的衰减系数等参数。单片机通过串口从PC机接收指令和数据,控制扫频信号源产生所需要的扫频信号,同时控制幅度测量和相位差测量并且将数据存储和回传到PC机。PC机对单片机回传的数据进行分析处理,再在显示器上显示测量结果或在打印机上打印测量结果。系统主要由以下几部分组成控制电路、数控扫频信号源部分、峰值测量电路、相位差测量电路以及数控衰减网络。控制电路以单片机为核心对系统的扫频信号发生电路和信号输入衰减和测量电路进行控制;数控扫频信号源根据控制电
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f路给出的参数产生扫频信号;峰值测r