基于STM32的简易频率特性测试仪设计

"简易频率特性测试仪的设计与实现" 本文主要探讨了如何设计并实现一个简易频率特性测试仪，用于测量电子设备的幅频和相频特性。该测试仪基于STM32控制器，采用直接数字频率合成（DDS）芯片AD9854来产生稳定的正交信号源。通过正交调制技术，系统可以对被测网络进行点频和线性扫频测量，显示在彩色液晶屏幕上。 在方案论证阶段，设计者考虑了两种可能的扫频信号源实现方式。第一种方案是利用可编程器件产生扫频信号，虽然这种方法频率准确且分辨率高，但由于需要外接DAC和滤波电路，可能难以满足在1M到40MHz频率范围内的正交性要求。相比之下，第二种方案采用专用的DDS集成芯片AD9854，由于其自带相位连续、频率调整灵活以及外围电路简单的特点，被选为实施方案。 理论分析与计算部分涉及了DDS参数设计，包括时钟频率、频率分辨率和相位累加器的设置。低通滤波器设计是为了滤除高频噪声，确保输出信号的纯净。ADC设计用于将模拟信号转化为数字信号，以便于处理器处理。被测网络的设计则关注于如何准确地获取其频率响应。特性曲线显示部分，系统采用了模拟和数字相结合的方式来稳定地展示频率特性。 电路与程序设计部分详细描述了DDS电路、乘法器电路、滤波器和程序设计的细节。DDS电路是核心，负责产生所需频率的正弦波。乘法器电路用于正交调制，滤波器则进一步优化信号质量。程序设计涵盖了信号生成、数据处理和结果显示等功能。 测试方案与测试结果部分，设计者使用了标准的测试仪器，包括示波器和频谱分析仪，来验证系统的性能。测试结果表明，该简易频率特性测试仪在1M到40MHz的频率范围内，能够准确测量3dB带宽和中心频率，扫频步进和范围可任意设置，幅度误差小于0.5dB，相位精度优于5度。 总结部分，设计者肯定了采用DDS芯片AD9854的优势，实现了高精度和灵活性的频率特性测试。此外，该设计也具有一定的用户友好性，可以通过设置实现粗扫和细扫，满足不同测试需求。 参考文献提供了进一步的技术支持和研究依据，对于理解和改进此简易频率特性测试仪的设计具有指导意义。