[发明专利]基于同步时钟双DDS的自动平衡桥及测量DUT阻抗的方法

权利要求书

1.一种测量被测元件阻抗的方法，其特征在于，步骤如下：

1)通过DSP模块提供同步时钟给两个高频DDS模块，确保两个高频DDS模块输出波形具有相同的时钟频率；DSP模块配置电流的流入端Hc端的高频DDS模块的输出，通过预设的频率控制字、相位控制字、幅值A0，使高频DDS模块输出稳定的正弦波；同理，通过预设的频率控制字、相位控制字、为零的幅值，将电流的流出端Lc端高频的DDS模块的输出信号幅值配置为0；

2)利用模数转换器采样低电位端Lp端的幅值A1；

3)由两个高频DDS模块的幅值A0、为零的幅值0、幅值A1，以及参考电阻的已知阻抗，计算出被测元件的阻抗有效值，以及步骤1)中高频DDS模块的信号输出条件下平衡低电位端Lp端电位时，电流的流出端Lc端的所需的幅值A2，幅值A2与幅值A1成相反数；

4)调节电流的流出端Lc端高频DDS模块的输出相位，直至低电位端Lp端的电平为零；

5)DSP模块根据电流的流入端Hc端及电流的流出端Lc端的高频DDS模块输出的相位配置，计算相位差，从而得到被测元件的阻抗角；完成被测元件阻抗的测量。

2.根据权利要求1所述的测量被测元件阻抗的方法，其特征在于，步骤3)中，根据两个高频DDS模块的幅值A0、为零的幅值0、幅值A1，以及参考电阻的已知阻抗，DSP模块利用I-V法计算出被测元件的阻抗有效值。

3.根据权利要求1所述的测量被测元件阻抗的方法，其特征在于，在步骤3)至步骤4)之间，DSP模块控制电流的流入端Hc端按照步骤1)中配置电流的流入端Hc端的高频DDS模块的输出的相同条件，输出稳定的正弦波；电流的流出端Lc端的所需的幅值A2按照步骤3)输出稳定的正弦波。

4.根据权利要求3所述的测量被测元件阻抗的方法，其特征在于，在步骤3)至步骤4)之间，电流的流入端Hc端的高频DDS模块的输出的正弦波的频率与电流的流出端Lc端的高频DDS模块的输出的正弦波的频率相同。

5.一种基于同步时钟双DDS的自动平衡桥，其特征在于，包括被测元件、参考电阻、两个低通滤波器、两个高频DDS模块、DSP模块、模数转换器；

两个高频DDS模块分别与DSP模块连接，高频DDS模块的输出连接低通滤波器的输入，参考电阻的一端连接其中一个低通滤波器的输出；被测元件的一端连接参考电阻的另一端，被测元件的另一端与另一个低通滤波器的输出连接；模数转换器的输入连接于被测元件与参考电阻的串联节点，模数转换器的输出与DSP模块连接；通过权利要求1-4任一项所述的测量被测元件阻抗的方法，测量被测元件阻抗。

6.根据权利要求5所述的基于同步时钟双DDS的自动平衡桥，其特征在于，高频DDS模块包括时钟同步接口、频率控制字、相位控制字、最大幅度控制接口、正弦查询表、数模转换器；频率控制字、相位控制字、最大幅度控制接口分别接到DSP模块的I/O端口。

7.根据权利要求6所述的基于同步时钟双DDS的自动平衡桥，其特征在于，低通滤波器的输入连接高频DDS模块的数模转换器的输出。

8.根据权利要求6所述的基于同步时钟双DDS的自动平衡桥，其特征在于，DSP模块还包括时钟输出接口、CPU、数据存储器；输出时钟接口与高频DDS模块的同步时钟接口连通，为高频DDS模块提供同步时钟。

9.根据权利要求5所述的基于同步时钟双DDS的自动平衡桥，其特征在于，模数转换器的输出与DSP模块通过串行外围设备接口或串行通信接口进行通讯。

10.根据权利要求5所述的基于同步时钟双DDS的自动平衡桥，其特征在于，被测元件为电阻、电容或电感。