簡易頻率特性測試儀

2021年全國大學生電子設計競賽作品交流

——簡易頻率特性測試儀

電工電子科技創(chuàng)新中心2024/1/17目錄中心介紹中心培訓作品介紹作品總結(jié)2024/1/17中心簡介2024/1/172024/1/17中心電賽綜合培訓室可以同時容納33組培訓2024/1/17中心材料室現(xiàn)有各類電子元器件5000余種，約10萬余片2024/1/17中心培訓加工間一角我在中心三年的培訓根底訓練〔學習內(nèi)容〕 電子線路根底：數(shù)字電路、模擬電路 控制器：51單片機、MSP430、ARMCortexM0、FPGA

我在中心三年的培訓我參加的比賽 大一：“炬力杯〞單片機設計競賽 該比賽由中心自主舉辦，是給大一新生的一個比賽。 通過這個 比賽，大一新生可以很快的學習到51單片機 的必要知識，了解根本的模擬電路、數(shù)字電路。 大二暑假：湖北省電子設計競賽 大三：ADI中國大學生電子設計競賽 大三暑假：“瑞薩杯〞全國大學生電子設計競賽國賽培訓培訓簡介暑假進行一周一題教練組評測競賽培訓真題培訓寬帶直流放大器寬帶數(shù)字示波器數(shù)字信號傳輸性能分析儀鎖相放大器競賽培訓模擬題BJT特性圖示儀樂音合成器紅外線測距儀程控移相器獲獎作品介紹作品簡介該系統(tǒng)采用AD9854產(chǎn)生兩路正交信號掃頻，掃頻范圍為 1MHz到40MHz，最小步進為100kHz?？蓽y量幅頻特性及相頻特性，并顯示特性曲線，其絕對精 度優(yōu)于±0.5dB、±5°。顯示局部采用自適應坐標軸該系統(tǒng)還具有波形存儲功能，自校準功能，波形縮放，光 標等多種功能。待測網(wǎng)絡為RLC串聯(lián)諧振電路，其中心頻率20MHz，有載 品質(zhì)因數(shù)為4。試題解析1．根本要求制作一個正交掃頻信號源。頻率范圍為1MHz~40MHz，頻率穩(wěn)定度≤10-4；頻率可設置，最小設置單位100kHz。試題解析1．根本要求正交信號相位差誤差的絕對值≤5o，幅度平衡誤差的絕對值≤5%。幅度平衡誤差指正交兩路信號幅度在同頻點上的相對誤差影響相位的因素：重構(gòu)濾波器緩沖運放電路布局與走線40MHz時，同軸電纜里的信號波長約為30M，一米的線長偏差將導致約12°的相位偏差。試題解析1．根本要求信號電壓的峰峰值≥1V，幅度平坦度≤5%。信號電壓放大幅度補償DDS輸出DAC一階保持特性重構(gòu)濾波器不理想因素運放高頻衰減試題解析1．根本要求可掃頻輸出，掃頻范圍及頻率步進值可設置，最小步進100kHz；要求連續(xù)掃頻輸出，一次掃頻時間≤2s。2．發(fā)揮局部使用根本要求中完成的正交掃頻信號源，制作頻率特性測試儀。輸入阻抗為50?，輸出阻抗為50?；可進行點頻測量；幅頻測量誤差的絕對值≤0.5dB，相頻測量誤差的絕對值≤5o；數(shù)據(jù)顯示的分辨率：電壓增益0.1dB，相移0.1o。試題解析2．發(fā)揮局部制作一個RLC串聯(lián)諧振電路作為被測網(wǎng)絡；制作的頻率特性測試儀可對其進行線性掃頻測量。要求被測網(wǎng)絡通帶中心頻率為20MHz，誤差的絕對值≤5%；有載品質(zhì)因數(shù)為4，誤差的絕對值≤5%；有載最大電壓增益≥-1dB；掃頻測量制作的被測網(wǎng)絡，顯示其中心頻率和-3dB帶寬，頻率數(shù)據(jù)顯示的分辨率為100kHz；掃頻測量并顯示幅頻特性曲線和相頻特性曲線，要求具有電壓增益、相移和頻率坐標刻度。試題解析試題解析影響RLC網(wǎng)絡的因素：電感的選?。哼x取電感的好壞是能不能使該網(wǎng)絡符合指標要求的一項重要因素?，F(xiàn)有的電感從精度和取值上很難滿足要求，故繞制電感。磁環(huán)的選取很關(guān)鍵，應選用高頻磁環(huán)，以獲得最好的響應。回路電阻：應串聯(lián)一個很小的電阻，該電阻可微調(diào)，使得有載品質(zhì)因數(shù)為4。系統(tǒng)整體介紹理論分析

理論分析

理論分析

理論分析

理論分析

理論分析

理論分析

理論分析

電路設計正交掃頻信號源AD9854模塊RC高通濾波50Ω濾波網(wǎng)絡的輸入輸出阻抗采用7階巴特沃斯低通濾波器具有最平緩的響應特性兩級運放將濾波器隔離；同時將信號放大，以滿足對峰峰值的要求。選用高輸入阻抗、高帶寬運放。電路設計乘法電路待測網(wǎng)絡匹配電阻

作品測試及演示正交信號源頻率穩(wěn)定度測試

輸出信號頻率5MHz、35MHz。正交信號相位差測試

注意：測量時將示波器調(diào)成交流耦合。正交信號幅度平坦度測試

作品測試及演示幅頻特性測量點頻測量

頻率分別設置為5MHz、35MHz。自校準功能、光標功能將測試線短接校準，排除線對測量結(jié)果的影響。幅頻特性曲線

顯示網(wǎng)絡的中心頻率，上限截止頻率和下限截止頻率。相頻特性曲線總結(jié)優(yōu)點作品性能穩(wěn)定，未出現(xiàn)崩程序、電路不穩(wěn)、燒芯片的情況。這取決于扎實的焊工、簡潔清晰的布線。關(guān)于布線須注意以下幾點：

1,走線盡可能短、布局要緊湊。

2,盡量不要飛線，走焊錫線最好。

3,使用同軸線的時候一定要做好阻抗匹配

5,發(fā)熱發(fā)燙的芯片一定要做好散熱工作，導熱硅脂涂··在散熱片后放置在芯片上。

總結(jié)程序界面美觀，使用簡單。

對一個程序設計者來說，一個好的程序要設