CN202837415U - 一种幅频特性测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种幅频特性测试系统，包括依次连接的激励信号发生器、交流恒流电路、被测网络、信号峰值检测电路、微处理器、人机界面，所述微处理器与激励信号发生器连接；所述微处理器用于发送频率控制字信号给激励信号发生器，接收信号峰值检测电路发送的与信号幅度峰值相关的信号，计算处理后得出当前频率的幅频特性，并将对应频点幅度特性发送至人机界面的显示屏上显示；所述激励信号发生器用于产生特定频率的周期信号，并将信号发送至被测网络；所述被测网络是待测外部电路网络，用于接收激励信号发生器产生的特定频率的周期信号，并输出信号给信号峰值检测电路。本实用新型的有益效果：电路结构简单，低成本、体积小、功耗低、误差小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种幅频特性测试系统。
背景技术
电子测量中经常遇到的就是对电路网络的阻抗和传输特性的测量。幅频特性就是重要的传输特性，其幅频特性曲线可以直观地反映出网络（如滤波器）对不同频率的衰减程度，从而得出网路的相关性能。
传统的幅频特性测量方法是在一系列规定的频率点上，逐点测量网络增益，从而确定幅频特性曲线。这种测试方法繁琐、费时，且不直观，有时因取点有误还会得出片面的结果。专用测试工具大致可分为两类：一类是传统设备，如国产的BT4型低频特性测试仪，BT4存在设备体积大，易有故障，并且操作复杂等缺点，并且由于是模拟式仪器，在信号的准确测量方便存在较大误差，难以满足尤其是现场自动测试及精度要求；另一类是采用集数据采集和运算功能于一体的大规模新型芯片技术制造的测试仪，一般为进口产品，但其存在结构复杂，维护困难，价格昂贵等缺点。
幅频特性测量主要是完成信号幅度测量，测量方法有峰值检测和有效值测量。峰值检测采用峰值保持电路，是需要通过保持电容对峰值进行保持，然后由AD进行采集，此方法一方面受电容质量的影响，容易漏电，另一方面对于高频信号，很难将峰值信号保持住。采用有效值测量，可采用专用真有效值转换芯片（如AD637）进行测量，但此种方法时间较长，精度不高，在高频状态下无法满足。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种低成本、体积小、功耗低、误差小的幅频特性测试系统。
为达到发明目的本实用新型采用的技术方案是：
一种幅频特性测试系统，其特征在于：包括依次连接的激励信号发生器、交流恒流电路、被测网络、信号峰值检测电路、微处理器、人机界面，所述微处理器与激励信号发生器连接；
所述微处理器用于发送频率控制字信号给激励信号发生器，接收信号峰值检测电路发送的与信号幅度峰值相关的信号，计算处理后得出当前频率的幅频特性，并将对应频点幅度特性发送至人机界面的显示屏上显示；
所述激励信号发生器用于产生特定频率的周期信号，并将信号发送至被测网络；
所述被测网络是待测外部电路网络，用于接收激励信号发生器产生的特定频率的周期信号，并输出信号给信号峰值检测电路；
所述信号峰值检测电路用于检测被测网络的输出信号中与信号幅度峰值相关的信号，并将与信号幅度峰值相关的信号输出给微处理器；
所述人机界面用于设定幅频特性测试模式，显示频点幅度特性。
进一步，所述信号峰值检测电路包括比较器，所述比较器的一个输入端与被测网络连接，其输出端与微处理器的外中断接口连接，所述比较器的另一个输入端与微处理器的模数转换接口连接。
测试时，人机界面先设定幅频特性测试模式，然后由微处理器向激励信号发生器输入频率控制字，激励信号发生器输出特定频率的正弦波信号，经过交流恒流电路后送入被测网络。被测网络输出的信号通过信号峰值检测电路检测出与信号幅度峰值相关的信号，并通过微处理器接收处理、计算，测量出当前频率的幅频特性，并将对应频点幅度特性绘在人机界面上，完成此次频率测量后，由微处理器输出下一频率控制字，进行下一组数据测量。
信号峰值检测时，被测网络将输出信号送入信号峰值检测电路的比较器的一个输入端，由微处理器从低高向模数转换送入幅值控制字，模数转换输出阶梯式参考信号，并接入比较器的另一输入端，比较器输出端接至微处理器外中断。起初比较器的输出信号为非对称占空比的一固定频率方波信号，随着模数转换输出值的变大，方波信号的占空比逐渐改变，当模数转换的输出信号大于被测网络的输出信号时，方波信号变为高电平或低电平，此时可认为模数转换的输出信号与被测网络的输出信号幅值相等，即测量出了被测网络输出信号的幅值。
本实用新型的有益效果：电路结构简单，低成本、体积小、功耗低、误差小。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的信号峰值检测的原理框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
参照图1、图2，一种幅频特性测试系统，包括依次连接的激励信号发生器1、交流恒流电路2、被测网络3、信号峰值检测电路4、微处理器5、人机界面6，所述微处理器5与激励信号发生器1连接；
所述微处理器5用于发送频率控制字信号给激励信号发生器1，接收信号峰值检测电路4发送的与信号幅度峰值相关的信号，计算处理后得出当前频率的幅频特性，并将对应频点幅度特性发送至人机界面6的显示屏上显示；
所述激励信号发生器1用于产生特定频率的周期信号，并将信号发送至被测网络3；
所述被测网络3是待测外部电路网络，用于接收激励信号发生器1产生的特定频率的周期信号，并输出信号给信号峰值检测电路4；
所述信号峰值检测电路4用于检测被测网络3的输出信号中与信号幅度峰值相关的信号，并将与信号幅度峰值相关的信号输出给微处理器5；
所述人机界面6用于设定幅频特性测试模式，显示频点幅度特性。
所述信号峰值检测电路4包括比较器7，所述比较器7的一个输入端与被测网络3连接，其输出端与微处理器5的外中断接口连接，所述比较器7的另一个输入端与微处理器5的模数转换接口连接。
测试时，人机界面6先设定幅频特性测试模式，然后由微处理器5向激励信号发生器1输入频率控制字，激励信号发生器1输出特定频率的正弦波信号，经过交流恒流电路2后送入被测网络3。被测网络3输出的信号通过信号峰值检测电路4检测出与信号幅度峰值相关的信号，并通过微处理器5接收处理、计算，测量出当前频率的幅频特性，并将对应频点幅度特性绘在人机界面6上，完成此次频率测量后，由微处理器5输出下一频率控制字，进行下一组数据测量。
信号峰值检测时，被测网络3将输出信号送入信号峰值检测电路4的比较器7的一个输入端，由微处理器5从低高向模数转换送入幅值控制字，模数转换输出阶梯式参考信号8，并接入比较器7的另一输入端，比较器7输出端接至微处理器5外中断。起初比较器7的输出信号为非对称占空比的一固定频率方波信号9，随着模数转换输出值的变大，方波信号9的占空比逐渐改变，当模数转换的输出信号大于被测网络3的输出信号时，方波信号9变为高电平或低电平，此时可认为模数转换的输出信号与被测网络3的输出信号幅值相等，即测量出了被测网络3输出信号的幅值。
Claims (2)
1.一种幅频特性测试系统，其特征在于：包括依次连接的激励信号发生器、交流恒流电路、被测网络、信号峰值检测电路、微处理器、人机界面，所述微处理器与激励信号发生器连接；
所述微处理器用于发送频率控制字信号给激励信号发生器，接收信号峰值检测电路发送的与信号幅度峰值相关的信号，计算处理后得出当前频率的幅频特性，并将对应频点幅度特性发送至人机界面的显示屏上显示；
所述激励信号发生器用于产生特定频率的周期信号，并将信号发送至被测网络；
所述被测网络是待测外部电路网络，用于接收激励信号发生器产生的特定频率的周期信号，并输出信号给信号峰值检测电路；
所述信号峰值检测电路用于检测被测网络的输出信号中与信号幅度峰值相关的信号，并将与信号幅度峰值相关的信号输出给微处理器；
所述人机界面用于设定幅频特性测试模式，显示频点幅度特性。
2.根据权利要求1所述的一种幅频特性测试系统，其特征在于：所述信号峰值检测电路包括比较器，所述比较器的一个输入端与被测网络连接，其输出端与微处理器的外中断接口连接，所述比较器的另一个输入端与微处理器的模数转换接口连接。
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| CN105842566A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-10 | 中国第汽车股份有限公司 | 自动化测绘数字滤波器幅频特性曲线的系统及其测绘方法 |
| CN106353547A (zh) * | 2015-07-13 | 2017-01-25 | 罗德施瓦兹两合股份有限公司 | 电子测量设备和用于操作电子测量设备的方法 |
| CN112415293A (zh) * | 2019-08-21 | 2021-02-26 | 华东师范大学 | 一种基于stm32的幅频特性测量仪及测量方法 |
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