传统扫频仪的信号源大多选用LC 电路构成的振荡器,很多运用分立元器件来完成各功用,显现部分选用传统的扫描显现器。因而传统结构的扫频仪不只结构杂乱、体积巨大、价格昂贵、操作杂乱,并且因为各元件分散性大,参数改变简单受外部环境改变影响,精度不高。现在,以Agilent 等为代表的仪器出产厂家供给了多种高功能的频率特性测试仪。但其产品首要会集在射频、微波等高频范畴,中低频段的产品相对缺少。本文根据直接数字频率组成(DDS)的技能思维,选用DSP 和FPGA 架构的现代数字信号处理技能,规划了一台低成本,高度数字化和智能化的频率特性测试仪,完成了对20 Hz~150 MHz 规模内恣意频段的被测网络幅频特性和相频特性丈量和显现,完成了数据存储回放和传输,-3 dB 带宽核算,峰值查找等功用。起伏检测精度到达1dBm,相位检测精度1°的目标。
操控与数据处理单元
ADSP-BF532和FPGA(EP1C3) 是操控与数据存储处理单元的中心。DSP 经过PPI、SPI 和PF 接口与FPGA 进行双向数据通讯,完成键盘读取,DDS 扫描,A/D 收集,LCD扫描等功用,经过UART 单元与核算机完成数据传输和长途操控。FPGA 完成了TFT_LCD和VGA 同步显现时序转化、键盘扫描、SPI 通讯和信号分配等功用。别的,DSP 经过EBIU单元衔接AM29LV800和MT48L32M16别离作为程序与作业状况存储器和数据存储与显现缓存。
AD9958选用25 MHz 外部时钟输入,经内部PLL 倍频后发生500 MHz 内核作业时钟。输出信号为两路同频的正弦和余弦信号。为防止数字噪声对信号发生搅扰,芯片的3.3 V 数字供电与模仿供电部分需选用型网络阻隔,并对模仿地接小电阻到地平面以阻隔搅扰。因为芯片输出为电流信号,需选用51Ω上拉到1.8 V 转化为电压信号,经LFCN-160集成滤波器滤除高频噪声,并选用差分运放AD8312抵消共模噪声。输出信号电平规模为-10~-3dBm.AD9958信号输出原理如图5所示。
仪器完成了对20 Hz~150 MHz 规模内恣意频段的被测网络幅频特性和相频特性丈量、数据存储、回放、峰值查找以及-3 dB 丈量,Q 值查找等核算。因为很多选用大规模%&&&&&%,不只提高了体系的集成度,减小了体积,而目提升了仪器的功能和稳定性。完成了数字化、智能化、低成本。现在仪器已进人出产阶段。