基于DDS的简易频率特性测试仪：E类设计大赛获奖作品

简易频率特性测试仪是一款针对电子设计大赛E类题目而设计的创新解决方案，它基于零中频正交解调原理，主要用于精确测量被测网络的幅频特性和相频特性，工作频率范围覆盖1MHz至40MHz。核心组件包括DDS集成模块、RLC串联谐振电路、乘法器电路、低通滤波器、同相放大器以及测量显示模块。 在方案选择上，系统首先考虑了两种扫频信号源的设计。方案一采用锁相环间接频率合成，虽然能提供稳定且精确的频率，但输出频率范围受限，不适合大范围的高频需求。相比之下，方案二采用DDS技术，由于其输出频率宽、转换速度快、频率分辨率高，且易于集成，如AD9854或FPGA等芯片能满足要求，因此选择了DDS作为扫频信号源。 在控制平台方面，考虑到性能与成本的平衡，方案一中的FPGA或CPLD虽然能实现DDS功能，但设计复杂度高，且显示功能相对困难，成本也较高。方案二选择了C8051F020单片机，这款单片机具有高性能、多通道ADC、足够的内存和在线编程能力，不仅能满足数据采集、处理及显示要求，而且性价比更高，因此被选为控制系统。 低通滤波器的设计，方案一是采用有源滤波器，尽管它能提供可调增益，但电路复杂性增加。方案二则选择了无源滤波，虽然增益调节相对直接，但整体设计更为简洁。考虑到系统的简易性和实用性，无源滤波方案被纳入考虑。 通过内测校准技术，系统在测量初始阶段通过短接被测网络来减少系统误差，确保了测量精度。最终，经过充分测试，简易频率特性测试仪成功实现了被测网络的高效、准确频率特性测试，充分体现了设计者的创新思维和技术实力。