簡易低頻掃頻儀
目錄⒈摘要2
⒉方案介紹3
方案確定3
晶元選擇4
⒊硬體原理及實現方式4
通道選擇4
被測網路5
有效值檢波6
⒋軟體設計7
軟體流程7
⒌系統測試8
測試方法8
分塊測試9
⒍總結與改進10
附錄10
摘要 本系統採用msp430微控制器作為微控制系統，控制整個系統的幅度調節。硬體大致分為前端由滑動變阻控制的幅度可調通道選擇電路,中間的被測網路電路,後邊的有效值檢測電路;軟體包括鍵盤的控制,dds輸出波形的控制,a/d轉換，液晶顯示等,最後本系統完成了大部分實驗要求
關鍵字:msp430,dds,有效值檢波,液晶
⑴方案確定
經查資料級實時討論，在原有設計方案對比上，決定採用掃頻法來完成此實驗。
掃頻法是運用響應訊號與輸入訊號的幅值比（即該頻率的幅頻響應值）來反映網路的幅頻特性。本方案由微控制器msp430控制dds掃頻源產生掃頻訊號，經寬頻放大器將訊號進行放大，再由程式控制衰減器控制掃頻訊號的幅度值，最終產生幅度可控的掃頻訊號。由於被測網路是線性非時變網路，所以掃頻訊號經過被測網路後，在被測網路的輸出端得到的是調幅波，此調幅波經過有效值檢波，將載波濾出，最後進入adc轉換器的訊號就是反映被測網路幅頻特性的訊號。
經adc進行取樣處理，最後由微控制器將處理的取樣值送到液晶顯示器顯示，這樣被測網路的幅頻特性就直觀地顯示出來了。
最終採用以下晶元進行實驗：
系統主要由微控制器模組、掃頻訊號源產生模組、掃頻訊號源幅度控制模組、有效值檢波模組和adc取樣模組組成。其中，微控制器採用msp430微控制器；掃頻訊號源以dds晶元ad9850為核心構成；採用滑動變阻控制掃頻訊號源的幅度；有效值檢波以ad637晶元為核心構成。能測量被測網路在100hz到100khz的頻率內的幅頻特性，最終在lcd上顯示幅頻特性曲線並能直觀讀出游標所在頻點的頻率及幅度值。
⑵原理及實現方法
①滑動變阻控制的幅度可調通道選擇電路設計
經微控制器控制dds產生的正弦波經過滑動變阻控制的幅度可調通道選擇電路後產生幅度可調的正弦波，峰峰值在0-10v內。衰減直接採用乙個滑動變阻來調節，輸出的訊號經開關控制選擇通道，接入2個可供選擇的不同放大倍數的運放，最終產生幅度可控的掃頻訊號。通道1為：
0－1vpp；通道2為：0－10vpp。
②被測網路設計
被測網路為線性非時變網路，掃頻訊號經過被測網路後，在被測網路的輸出端得到的是調幅波。此次的被測網路為帶通濾波,通頻帶為2khz~20khz，電壓增益為0.8。
③有效值檢波設計
有效值檢測前面接被測網路的輸出，被測網路輸出的調幅波經有效值檢測模組後，濾出載波。下圖中p1口為輸入，p2口為輸出，p3為vcc，p4為vee。
三、系統測試
測試儀器：tfg6060型dds函式訊號發生器；直流穩壓ads1062ca型60mhz示波器； 萬用表。
測試方法：先確定各部分是否滿足要求，再總體接入。
衰減部分：輸入固定峰峰值的正弦波，看是否能輸出放大到0-10v的正弦波；
有效值檢波電路：正弦訊號的點頻測量方法。即由掃頻訊號發生器產生不同頻率的已知幅度的正弦訊號，直接經檢波器取其有效值，記錄下檢波器的輸出值，並與真有效值進行比較計算。
①衰減及通道選擇部分：
通過dds函式訊號發生器產生2khz,峰峰值為1伏的正弦波,接入衰減和通道選擇部分,調節控制衰減的滑變,可以放大10伏以內,滿足通道選擇,通道1為：0－1vpp；通道2為：0－10vpp。
通道2： 0-10vpp通道1：0-1vpp
②有效值檢波部分：
四、軟體設計
⒈軟體流程
掃頻流程
lcd顯示流程
五、總結與改進
①總結本次實驗可掃頻範圍在100hz-100khz，輸出阻抗50歐，通道選擇滿足，衰減範圍0-60db，可預置測量範圍及步進頻率值，在lcd上能顯示幅頻特性曲線，總體上滿足大部分要求，但在精度上精確度不高，解析度沒有達到1hz，且被測網路特性太平緩，還有待加強。
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