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1、简易网络导纳分析仪作者：余勇刚许正红郭峰赛前指导及文稿指导老师：蒋伟荣黄海波摘要本简易网络导纳分析仪以凌阳单片机SPCE061A为控制和数据处理核心，出正弦信号发生模块、功率放大模块、导纳模测量模块、导纳角测量模块、网络负载以及人机接口模块组成。采用数字控制DDS芯片AD9851产生lOOHz-lOKHz正弦信号，经滤波、电压放大和功率放大后驱动网络负载。从网络负载屮取测量信号输入到以真冇效值转换集成芯片AD637为核心的电压和电流测量电路构成的导纳模测量模块中进行负载测量。导纳角测量模块是从导纳模测量模块中取一组信号经过零比较后使用鉴相器和计数器对信号相位差测量。把
2、上述的测量结果经单片机处理后用液晶显示。为了提高测量精度，将各部分电路的误差合理分配，使电路达到最佳测量效果。关键字：导纳，导纳角，DDS,AD637,网络导纳分析仪AbstractThissimplenetworkconductanceanalyzertakeLingYangmicrocontrollerSPCE061Aasthecoreofthecontrolandthedataprocessing,whichiscomposedofthesinesignalgeneratormodule,thepowerenlargementmodule,theconducta
3、ncesurveymodule,theconductanceanglesurveymodule,thenetworkloadaswellastheman-machineinterfacemodule.The100-10KHzsinesignalisgeneratedbyAD9851,whichdriversthenetworkloadafterpassingthefilter,thevoltageamplificationandthepowerenlargesmodule.Theconductancesurveymoduleiscomposedofvoltageand
4、currentmeteringmodule,whichtakesAD637asthecore,whichthesurveysignalismeteredin.Theconductanceanglesurveymoduletakesagroupofsignalsfromtheconductancesurveymoduletothezerodetectingmoduletosurveytheshiftofphaseofthesignal.Theabovemeasurementresultwhichisprocessedbythemicrocontrollerisshown
5、intheLCD.Inordertoincreasethemeasuringaccuracy,errorisdistributedrationaltoeachpartofelectriccircuits,whichachievesthebestsurveyeffectoftheelectriccircuit.Keywords:conductance,conductanceangle,DDS,AD637,simplenetworkconductanceanalyzer本题耍求设计一个输出电阻小于10,输出电压峰峰值为IV,频率为100Hz〜lOKHz的正弦信号发生器和一
6、个一端口网络叫,并且在此基础上测量这个网络的电导、电纳、电导模和导纳角的导纳分析仪。—方案论证与比较1.1正弦信号产生部分方案一：使用集成函数发生器芯片集成函数芯片有ICL8O38等。ICL8O38能输出方波、三角波、正弦波和锯齿波四种不同的波形，将它作为正弦信号发生器。它是电压控制频率的集成芯片，失真度很低。可输入不同的外部屯压來实现不同的频率输岀。但是发挥部分要求正弦波以100Hz为步进增加，所以用ICL8O38不方便控制。方案二：采用锁相式频率合成（PLL）锁相式频率合成是将一个高稳定度和高精度的标准频率经过加减乘除的运算产生同样稳定度和精确度的大量离散频率的技
7、术，它在一定程度上解决了既要频率稳定精确，乂要频率在较大范围内可变的矛盾，但频率受VCO可变频率范围影响，高低频率比不可能作得很高，随着频率稳定度的提高，PLL的锁定时间越来越来越长。方案三：-直接数字频率合成（DDS）直接数字频率合成技术是根据和位间隔对止弦信号进行取样、量化、编码，然后储存在EPROM中构成一个正弦查询表。频率合成时，相位累加器在参考时钟的作用卜•对时钟脉冲进行计数，同吋将累加器输出的累加相位与频率控制字K预置的相位增量相加，以相加后的吉果形成正弦查询表的地址；取出表中与该相位对应的单元中的幅度量化正弦函数值，经D/A转换器输岀模
