频率特性测试仪的设计

      用AD9851产生扫频信号，可产生频谱纯净、频率范围广且稳定度非常高的正弦波。频率特性的测量采用扫频的方法实现，通过二极管负反馈桥式限幅放大电路及有效值采样电路等实现频响特性的测量，最后用示波器显示被测网络的幅频特性及相频特性。为了使电路中的信号干净，应减少电路连线，采用串行芯片可以有效精简电路，保证电路的稳定性和减少信号噪声。但由于串行芯片牺牲了程序的时间效率，所以应该合理设计程序结构。
     本系统以单片机及FPGA为核心，由扫频信号源模块、峰值检测模块、限幅放大模块和相位测量模块构成。系统框图如图1所示。为了提高效率，芯片控制主要由FPGA实现，单片机仅提供系统各模块的触发信号。系统工作时，AD9851产生一定频率的正弦信号，经过被测网络后，其幅值、相位会有所改变。将被测网络的输出端经过AD637有效值检测电路即得出信号的真有效值，A／D采样后送于单片机。同时，分别
将被测网络前后的信号经过限幅放大模块整形为峰峰值为+5 V的方波，送入FPGA进行相位测量。再改变信号发生器的频率，测量对应频率点的相位差与幅度值，直到完成整个频率段的测试，最后将被测网络的幅频特性和相频特性曲线用示波器显示出来。