[实用新型]一种基于正交调制原理的频率特性测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种频率特性测试仪，具体涉及一种基于正交调制原理的频率特性测试仪。

背景技术

频率特性测试仪，简称扫频仪，它为待测网络的调整，校准及故障的排除提供了极大的方便。传统的模拟扫频仪一般由扫描锯齿波发生器、扫频信号发生器、宽带放大器、频标信号发生器、X轴放大、Y轴放大、显示设备、面板键盘以及多路输出电源等部分组成，结构复杂，体积庞大，价格昂贵，且硬件电路易受环节影响。而现有的单纯的数字式频率特性测试仪使用鉴相方式可以得到准确的相位差，但由于外部时钟固定在不同频率下测量，测量精度不一致，而为了提供较为准确的测量需要提供较高频率的信号，导致成本过高。

发明内容

本实用新型提供一种基于正交调制原理的频率特性测试仪，采用单片机作为微控制中心，以直接数字频率合成芯片AD9854作为扫频信号发生器，基于正交调制原理对数据进行处理得到待测网络的阻抗和相位信息，并通过TFT显示器显示，结构简单，成本较低，能够准确的测量出网络的阻抗和相位信息，实用性强。

本实用新型技术方案如下：

一种基于正交调制原理的频率特性测试仪，其特征在于，包括单片机、扫描信号发生器、自动增益放大模块、待测网络、模拟乘法器、低通滤波模块和显示模块；所述单片机和扫描信号发生器相连；所述扫描信号发生器与自动增益放大模块相连，自动增益放大模块分别和待测网络以及模拟乘法器相连，待测网络和模拟乘法器均与低通滤波模块相连，低通滤波模块、单片机和显示模块依次相连。

所述单片机采用MSP430F149单片机。

所述扫描信号发生器采用直接数字频率合成芯片AD9854。

所述模拟乘法器采用AD835芯片。

所述显示模块采用TFT显示器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型基于正交调制原理的频率特性测试仪，采用单片机作为微控制中心，以直接数字频率合成芯片AD9854作为扫频信号发生器，基于正交调制原理对数据进行处理得到待测网络的阻抗和相位信息，并通过TFT显示器显示，本实用新型结构简单，成本较低，能够准确的测量出网络的阻抗和相位信息，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型信号源电路图。

图3为本实用新型自动增益和混频电路图。

图4为本实用新型低通滤波和放大电路图。

图5为本实用新型TFT显示器电路图。

图6为本实用新型单片机电路图。

图7为本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型基于正交调制原理的频率特性测试仪，包括单片机、扫描信号发生器、自动增益放大模块、待测网络、模拟乘法器、低通滤波模块和显示模块；所述单片机和扫描信号发生器相连；所述扫描信号发生器与自动增益放大模块相连，自动增益放大模块分别和待测网络以及模拟乘法器相连，待测网络和模拟乘法器均与低通滤波模块相连，低通滤波模块、单片机和显示模块依次相连。

如图2，具体地显示了正交信号源电路，其中包括了直接数字频率合成芯片AD9854ASQ以及外部的信号预处理电路。AD9854ASQ芯片的CS、SCLK、SDIO、IO_REST、RESET、UDCLK、OSC_EN管脚分别与单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.6、P2.7相连，利用单片机控制AD9854ASQ的IOUT1和IOUT2管脚产生正交信号，同时两者均接对地50Ω电阻，即R1和R4；而两路反向输出端IOUT1B与IOUT2B直接接25Ω电阻到地，即R2和R3。根据AD9854ASQ的官方数据手册，使用7阶无源低通滤波电路，对I通道来说其中C1到C7分别为2.2pF、12pF、8.2pF、27pF、47pF、39pF、22pF，L1到L3分别为82nH、68nH、68nH，对Q通道来说与I通道对应一致，即C8到C14分别与C1到C7相等，L4到L6分别于L1到L3相等。经过LC低通滤波的预处理后，节点I_O和Q_O作为系统的正交信号源输出。