基于ad9854的扫频仪设计与制作--开题报告

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1、SouthwestUniversityofScienceandTechnology本科生毕业设计（论文）开题报告题目名称：基于AD9854的扫频仪的设计与制作学生姓名:袁良驰学生学号:20131726专业:电子1302信息工程学院指导教师:魏东梅学院（部）：教务处制表毕业设计（论文）幵题报告题目基于AD9854的扫频仪的设计与制作课题來源C课题性质A项R编号课题研究目的和意义(含国内外研究现状综述)：在电子测量中，经常遇到对网络的阻抗特性和传输特性进行测量的问题，其中传输特性包括增益和衰减特性、幅频特性、相频特性

2、等。用来测量前述特性的仪器我们称为频率特性测试仪，简称扫频仪。扫频仪是在示波器基础上发展起来的一种频率特性图示仪，它的使用为被测网络的调整，校准及故障的排除提供了极大的方便。在工程实践和科学实验中扫频仪都有着广泛的应用，是现代信息产业中一种重要的电子测量仪器。传统的扫频仪大多是用LC电路构成扫频振荡器，结构复杂、功能单一且不易与其它设备连接，而且只能显示幅频特性曲线，不能得到相频特性曲线，给使用者带来诸多不便，在实际应用屮受到很大的限制。I；前普遍使用的国内产品主要是天津中环电子仪器公司生产的BT—6A和TD40

3、10,存在的主要问题是功能单一、无图形显示、价格偏高，90年代初改型的TD4010型频率响应分析仪虽采用微处理器，但其许多工作扔要靠外部硬件完成，没有充分发挥微处理器特别的软件功能，致使电路扔很复杂，价格昂贵。国外产品以日本小野公司的SR—200为代表，该仪器也只能显示幅频特性曲线，价格昂贵，在一般大专学校应用较少。电子科技的飞速发展，传统的扫频仪己经无法完全满足各种需求。随着数字测量技术的发展，现代扫频仪实现了数字化和智能化，功能也不断的丰富，设计和制作数字扫频仪的技术条件己经具备。扫频信号源(频率源)是扫频仪

4、的重要部件，主要用于产生测试用正弦扫频信号，其扫频范围应是可调的。频率源的性能直接影响着扫频仪的性能好坏，频率源主要采用频率合成的方法，频率源的性能是伴随着频率合成技术的进步而发展的。从早期的直接式频率合成技术到第二代锁相式频率合成技术，直到R前较先进的直接数字式频率合成技术(DDS—directdigitalsynthesis),经历了三个发展阶段。可以这样说，直接频率合成技术(DDS)的出现导致了频率合成领域内的第二次革命。DDS较之前的频率合成技术具有频率转换时间极短、频率分辨率极高、输出相位连续、可编程、

5、全数字化、易于集成等突出优点。因此，它得到越来越广泛的应用，成为当今现代电子系统及设备中频率源的首选。本课题正是采用高速DDS数字频率合成芯片AD9854实现了扫频仪的设计，克服了传统模拟扫频仪的缺点，操作方便、性价比高，可以更好地满足各种学习、科研和工程设计的需要，针对目前中低频段的扫频仪比较少的现状，具有很大的应用前景。课题研究内容：1.完成一个基于正交原理的扫频仪的设计与制作，涉及正交扫频信号源、被测试网络、乘法器电路以及低通滤波器，最后通过单片机控制在液晶上显示相关的曲线。并进行系统调试，通过实验数据，最

6、后对该探测器的相关指标进行分析。具体指标如下：扫频信号源输出频率范围为1〜40MHz，输出信号幅度＞=1V;被测试网络为一RLC串联谐振回路，中心频率为10MHz，品质因数为4;液晶显示该RLC的谐振曲线；2.正交原理图24正交原理图由于被测网络是RLC串联谐振回路，当扫频信号源输入信号的频率％，小于谐振频率％时，被测网络阻抗最小，输出信号幅度最大，RLC串联谐振回路呈容性；当％,等于谐振频率时，RLC串联谐振回路呈纯电阻性；当％,逐渐大于谐振频率咚，被测网络阻抗阻抗增大，输出信号幅度变小，RLC串联谐振回路呈感

7、性。因而输出的信号频率％，不变，幅度会发生变化，并且产生一定角度的相移。设DDS正交扫频信号源在在频率为叫,时产生正交信号分别为U,和U„，Acoscomt,贝UU„=Asin%/，通过被测网络后的信号大小为Bcos(69w/+(p)混频信号I=ACOS69"/XSCOS(69,J+(P)=y4fi[cos(2^/4-(p)+cos(p]/2昆频信号11=Asin叫,/xBcos(69〃/+cp)(1)=Afi[sin(2d>,/+(p)+$in(-(p)]/2经过低通滤波后(2)差频信号I=（ABcos（p）/

8、2(3)差频信号II=[ASsin(-(p)]/2(4)显然tan(-(p)=(4)/(3)(5)AB/2=7(37+(47若A已知，则（P与5可求。3.DDS原理DDS模块是本设计的重点，下面介绍DDS原理。峭丄」湘位搿波形餹缸迸浊剝•浐TE"Lz>存胳lifta*波鞲利■位it•1一丨

9、—......加遵).身对狀*1相位巢加器犏出攻授转換器瑜出低通滤波器输出图3-