2013全国大学生电子竞赛E题:基于FPGA与STM32的简易频率特性测试仪设计
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该篇论文主要探讨了2013年中国全国大学生电子设计竞赛中的一道题目,即简易频率特性测试仪(E题)的设计与实现。参赛者采用FPGA(Field-Programmable Gate Array)作为核心硬件平台,其灵活的可编程特性使得系统具备高度定制化的能力。FPGA在此项目中负责处理复杂的逻辑控制,包括信号的生成和处理。
STM32,一种高性能的微控制器,作为系统的主控系统,扮演着至关重要的角色。它驱动两片高速DAC900,产生两个相位正交的扫频信号,范围从1MHz到40MHz。这种扫频信号设计旨在评估被测网络的幅度和相位响应,通过改变频率来揭示其频率特性。
STM32的控制功能使得扫频信号的输出能够实现闭环稳幅,确保信号的稳定输出,这对于精确测量至关重要。接着,信号经过混频器AD835进行混频,即倍频操作,将扫频信号与被测网络信号结合,形成新的频率信号。混频器在这里起到了放大和转换频率的作用。
混频后的信号进一步通过RC低通滤波器,以减少高频噪声,提高测量精度。STM32内置的模拟到数字转换器(ADC)用于采集这些信号,并将幅频特性和相频特性数据转换为数字信号,供后续处理和显示。整个过程的最终结果显示在彩色屏幕上,提供了直观的用户界面,使得仪器成为一个功能完备且操作简单的简易频率特性测试工具。
论文的关键技术点包括扫频信号的生成、FPGA的控制功能、STM32的主控作用、混频器AD835的选择、以及信号处理和显示技术。作者不仅成功地完成了比赛题目,还展示了对电子设计原理和技术的深入理解和应用能力,为后来的学生和研究者提供了有价值的参考案例。通过这篇论文,我们可以看到参赛者在解决实际问题中的创新思维和实践操作,对于提升电子设计技能具有很高的学习价值。
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2023-09-20 上传
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