基于AD9854的简易频率特性测试仪设计与实现

"简易频率特性测试仪是一个针对2013年全国大学生电子设计竞赛E题的项目，该系统的核心是基于STM32单片机，配合DDS芯片AD9854来实现频率特性测试。设计目标是在1M至40MHz的宽频范围内，精确测量被测网络的幅频和相频特性，包括中心频率和3dB带宽的测量，以及提供灵活的扫频步进和范围设定，确保幅度误差小于0.5dB，相位精度达到5度。 方案论证部分着重于扫频信号源的选择，两种方案被提出。第一种方案是采用可编程器件如DDS技术，虽然能实现高精度频率合成，但由于需要额外的DAC和滤波电路，可能难以在宽频带内达到完全正交。相比之下，方案二选择了专用的DDS集成芯片AD9854，其内置了较多的优点，如宽时钟频率、快速转换、高频率分辨率和低功耗，使得在1M至40MHz范围内产生正弦信号成为可能。 特性曲线显示是设计的重要组成部分，系统不仅要支持点频测量，还需实现线性扫频并能以彩色液晶显示器显示出数字化的图形，以便于用户直观理解被测网络的频率响应。为了确保准确性，同时采用了模拟和数字两种方式展示特性曲线，以满足稳定性和精度的要求。 电路与程序设计部分详细阐述了DDS电路、乘法器电路、滤波器的设计，以及如何利用STM32单片机控制AD9854芯片生成正交信号，并通过ADC采集数据，进一步处理和显示特性曲线。程序设计则涉及到控制信号生成、数据采集、处理算法和显示逻辑。 测试方案与测试结果部分，设计者构建了完整的测试环境，包括正交信号源的校准和待测网络部分的测试，确保所有功能都能正常工作。测试结果显示，设计满足了预设的性能指标，证明了系统的有效性。 这个简易频率特性测试仪项目体现了单片机技术、DDS技术在信号产生和测量中的应用，同时也展示了电子设计竞赛中对于系统性能、精度和可靠性的追求。"