电子设计报告模板.doc

《电子设计报告模板.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.word可编辑.题目：简易频率特性测试仪（E题）作者：纪强、朱志兵、张雅希赛前辅导教师：黄光明文稿整理辅导老师：黄光明摘要本系统是基于零中频正交解调原理的简易频率特性测试仪。采用AD9854DDS集成芯片、C8051F020作为控制平台实现正交扫频信号源，RLC串联谐振电路用作被测网络，AD835乘法器、低通滤波器、同相比例放大电路构成零中频解调模块，与正交扫频信号源共同构成简易频率特性测试仪。经最终测试，本系统能很好地完成对被测网络频率特性和相频特性的曲线显示。AbstractThesimplefrequencycharacteristictestersystemisba

2、sedontheprincipleofzero-ifquadraturedemodulation.ItusesAD9854DDSintegratedchipandC8051F020MCUasthecontrolplatformtocarryoutthequadraturesweepsignalgenerator.RLCseriesresonantcircuitisusedfortheundertestednetwork.AD835multipliertogetherwithlow-passfilterandin-phaseoperationalamplifierformthe

3、zero-ifdemodulationmodule.Thequadraturesweepsignalgeneratorandthezero-ifdemodulationmodulemakeupthesimplefrequencycharacteristictester.Throughthefinaltest,thesystemcanshowthefrequencyandphaseresponseoftheundertestednetworkcorrectly..专业.专注..word可编辑.1系统方案1.1方案比较与选择1.1.1扫频信号源方案一：采用锁相环间接频率合成方案。

4、锁相环频率合成在一定程度上解决了既要求频率稳定精确，又要求频率在较大范围可调的矛盾。但输出频率易受可变频率范围的影响，输出频率相对较窄，不能满足题目1MHz-40MHz的高频要求。方案二：采用直接数字频率合成（DDS）方案。DDS技术具有输出频率相对较宽、频率转换时间短、频率分辨率高、全数字化结构便于集成，以及相关波形参数（频率、相位、幅度）均可实现程控的优点。采用集成芯片AD9854或FPGA可实现题目对扫频信号源的要求。因此选用方案二。1.1.2控制平台方案一：采用FPGA或CPLD进行控制。利用FPGA可以方便地实现DDS信号源，但在液晶屏上显示幅频特性曲线和相频特性曲

5、线较为困难，且FPGA成本较高。方案二：采用C8051F020单片机进行控制。C8051F020与8051兼容，速度可达25MIPS；它内部有两路ADC，速度分别为100ksps（12位）和500ksps（8位）；它具有4352字节内部数据RAM，64K字节的FLASH存储器，支持在线编程。若选用C8051F020作为扫频仪的控制单元，用其实现产生扫频信号、进行数据采集、处理以及波形显示的功能，能够满足题目要求，且其性价比高。因此选用方案二。1.1.3低通滤波器方案一：采用有源滤波。有源滤波在实现滤波的同时可实现增益的调节，但电路较为复杂。方案二：采用无源滤波。无源滤波电路在

6、实现上更加方便简单。若要实现增益可控，直接在其后面加一个同相比例放大器即可。因此选用方案二。1.2方案描述系统总体框图如图1所示。采用DDS芯片AD9854及C8051F020单片机作为控制单元产生扫频信号，辅以按键控制实现1MHz-40MHz，最小步进100KHz范围内的连续扫频输出和点频测量。RLC串联谐振电路用作被测网络。经AD835乘法器和低通滤波器得到同相分量和正交分量的直流信号，ADC转换送入单片机，在单片机内进行数据处理，计算得到对应频率点上的相位和幅度，通过液晶屏显示幅频特性和相频特性曲线。ADCsinwtcoswt液晶显示C8051F020单片机AD9854

7、（DDS）被测网络零中频解调网络(乘法器，LPF)按键控制频率特性测试仪图1系统总体框图2理论分析与计算.专业.专注..word可编辑.2.1系统原理设正交信号源产生的信号经被测网络后的输出为。则同相分量支路：（1）低通滤波后（假设滤波器对幅度的影响为C）：（2）类似的，得到正交分量支路：（3）低通滤波后（假设滤波器对幅度的影响为C）：（4）由（2）式和（4）式，可得相位：（5）幅度：（6）2.2滤波器设计经乘法器输出的信号如式（1）、（3）所示，需设计低通滤波器，滤除高频分量，留下直流分量。据式（1）