频率特性测试仪开题报告
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指导教师评语:
指导教师: 20 年 月 日
审查意见:
通过对该学生毕业论文开题报告的审查我们认为: ● 毕业论文题目:□合适 □较合适 □欠妥 □建议修改 ● 毕业论文工作量:□偏大 □饱满 □较饱满 □偏少 ● 该生对题目的理解:□较好 □一般 □较差 ● 该生对应该完成的工作任务:□明确 □较明确 □不明确 ● 本人与他人的工作任务有无区别:□有区别 □区别不明显 □无区别 ● 该生所制定的工作计划:□合理 □较合理 □不合理 ● 开题报告撰写情况:□较好 □一般 □较差
DDS 正 弦 波 信 号发生器
过零比较器
鉴
相
过零比较器
器
被测网络
峰值检波
示波器 X 轴
D/A
8255 A/D
计数器
显示模块 单片机
示波器 Y 轴
波形
D/A
叠加
图1 系统框图
键盘
1. 信号源电路由信号发生器发生电路和信号调理电路两部分组成。系统中信号 发生电路采用DDS技术实现,能够产生频率、持续时间等都是可控的扫频信 号,并 能够满足一般用户对频率范围的要求;信号调理电路主要是对信号 中的噪声进行抑制,并对输出信号的功率起到控制作用。
长春大学电子信息工程学院
毕业设计开题报告
题 目: 学 院: 专 业: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 开题时间:
频率特性测试仪
一、文献综述 1、课题研究目的及意义
随着社会不断的进步,各种电器已经走千家万户,电器已经成为我们生活 的重要部分,而这些电器都是由各种电路组成,在电路的设计或产品、调试中, 经常需要了解电路的幅频特性(输入电压恒定,输出电压随频率变化的特性曲 线),从而测算出电路的电压增益、输入/输出阻抗及传输线特性阻抗等各项参 数。扫频仪一般采用扫频测量法,以频率按一定规律、在一定范围内连续扫动 的信号作为检测信号,并在示波器上直接描绘出电路的幅频特性曲线频率等的 测量是电路检测中经常需要的。
4. 图形显示及接口电路负责接收各种指令和显示测量结果,例如,显示扫频信 号所需要的起始频率、终止频率、频率间隔等参数以及测量结果。 系统程序应包括监控程序、测试功能管理程序、DDS 控制程序、扫频测试程
率范围 确定扫描速度
产生正弦信号
延时
二、课题的主要研究内容和实施方案 1、课题的研究内容 用单片机进行测量控制和数据处理,使用 LED 对测量结果进行显示。根据
所要完成的测试功能及性能指标,频率范围:1Hz—1000Hz,幅值误差:≤0.1, 相角误差:≤1,能在全范围自动测量。
2、课题的实施方案 利用单片机,产生可变频率的正弦波,加到被测系统上,测量系统输出信 号的幅值和相角。进而计算出系统的频率特性,主要利用相关分析法。采用 DDS-直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)技术作为扫频信号源, 同时采用了用运算放大器及其外围模拟电路对幅度进行检测,该系统由测试信 号源电路、信号网络电路、检波及显示电路三部分电路组成。 系统框图如图 1 所示。
幅值测量
相位测量
频率步进
N
到频率上限? Y
结果处理(频响加权)
显示测量结果
返回
图 2 扫频测量的主程序流程图
三、进度按排 1、3 月 03 日-3 月 09 日 2、3 月 10 日-3 月 16 日 3、3 月 17 日-4 月 13 日 4、4 月 14 日-4 月 20 日 5、4 月 21 日-5 月 04 日 6、5 月 05 日-5 月 18 日 7、5 月 19 日-6 月 08 日 8、6 月 09 日-6 月 20 日
频率特性测试可用于测试各种带通滤波器的幅频特性;可测试电视机高频 头、图像中放、伴音中放电路的增益和幅频特性曲线;可测试 AFT 电路、伴音 鉴频器的工作特性;还可测试声表面波滤波器、陶瓷滤波器及石英晶体、LC 回 路的频率特性。借助频率特性测试电路维修电视机的“软”故障,例如灵敏度 低、清晰度差、伴音失真等,可使检修工作变得非常简单和迅速。
3、参考文献 [1] 操长茂. 基于D D S的信号发生器的设计[ J ] . 半导体技术, 2003,28(12):44-46 [2] 魏春英, 李虹. 基于DDS的信号发生器的设计[J]. 宁夏工程技术, 2009,8(4):355-357 [3] 伍玉,夏新凡. 频率特性测试仪的设计[ J ]. 电子设计工程, 2009,17(2):30-32 [4] 肖炎根.基于DDS的数字移相正弦信号发生器的设计[J].电子元 器件应用, 2009,11(12): 53-58 [5] 王文理, 王丽. DDS在数字频率特性测试仪中的应用[J]. 国外电子元器 件,2007,1:20-23 [6] 陈粤初等. 单片机应用系统设计与实践. 北京航空航天大学出版社, 1991 [7] 李广第等.单片机基础.北京航空航天大学出版社,2007 [8] 胡乾斌等.单片微型计算机原理与应用.华中理工出版社,1997;P21-35 [9] 杨艳花.低成本频率特性测试仪的设计与实现[D].太原:太原理工大学, 2005.111 [10] 赵晶.电路设计与制版 Protel 99 高级应用.[M].人民邮电出版社,2001. [11]Fukwnaga,Kasuke.Introduction-To-Statistical-Pattern Recoguition,[M].(2nd ed).New York: Academic.Press,199 [12]Black.man,Samual .S.Multiple_Target-Tracking-with-Radar.[J].Appl ication Norwood,1986,33(2): 569-578. [13]Hall DL,et. al. Mathematical Techniques in Multisensor Data fusion Norwood.[J]. Artech Honse,1992,11(2):23-29. [14]Sun Jingxian.Ageneralization of Gao’s theorem and applications. J Math Anal Appl,1987,126:566~573 [15]Kuratowski K. Sur Les Espaces Comlets. Fund Math,1930,151:301~309
审查结论:□通过 分数
(百分制)
□不通过
(并决定一周后,即 月 日 时, 地点
其它建议:
该同学重新开题)
系主任(组长): 20 年 月 日
2. 增益相位检测电路是为了检测被测网络两端的幅度差和相位差。先对被测网 络两端的信号进行预处理,再对其进行模拟检幅和鉴相,然后把幅度差和相 位差的模拟量由A/D转化为数字量,送给控制及数据处理电路进行分析处理。
3. 控制及数据处理电路要完成逻辑控制、数据处理和与人机接口三个功能,由 单片机完成。主要用于控制整个系统的协调工作,并对测量及人机接口部分 的数据进行分析处理。
2、国内外研究现状 频率特性测试仪也叫扫频仪,早期的频率表特性测试是通过手动改变频率 的方法逐点测量完成的,后来按照这种方法设计了专门的扫频仪用于频率特性 的测量。早期的测量仪大都采用分立元件来实现各功能,显示部分也是用传统 的示波器,所以体积大、设备笨重、故障率高、操作复杂、价格昂贵、有的只 能测量幅频特性,且精度不高。如 BT6 型超低频频率特性测试仪等,就是采用 分立的元件,由于分立元件分散性大,参数变化与外部条件有关,因而产生的 频率稳定度差、精度低。抗干扰能力不强,成本反而高。 后来,随着频率合成技术及微电子技术的发展,频率特性测试仪也得到改 进,扫频源采用数字量进行控制,数字化信号源可以弥补分立元件的不足,测 量部分也进行了数字化的改进,大都采用了单片机进行控制和运算,提高了测 量的精度,但是,大多都在低频段(小于 1MHz),测试仪的智能化程度仍然不是 很高,扫频范围也不宽,香味测量精度也不高,虽然有一些测试仪也具有很高 的精度和很宽的扫频范围,但是价格极其昂贵。 近几年,随着现代电子技术的飞速发展,各种仪器都向小型化、数字化、 智能化、低功耗方向发展,频率特性测试仪作为一种重要的测量仪器,也在不 断的发展,由于直接数字频率合成(DDS)技术的日益成熟,为频率特性测试仪 实现数字化开辟了道路,液晶显示器技术的成熟使频率特性测试仪小型化成为 可能。