CN203025263U - 一种便携式幅频特性测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式幅频特性测试仪，包括单片机控制模块、扫频信号源、电压测量模块和显示屏，扫频信号源包括DDS模块和频率信号调理模块，电压测量模块包括AD转换模块和电压调理模块，单片机控制模块分别与DDS模块的输入端、AD转换模块的输出端和显示屏连接，DDS模块的输出端与频率信号调理模块的输入端连接，频率信号调理模块的输出端用于连接被测网络的输入端，电压调理模块的输入端用于连接被测网络的输出端，电压调理模块的输出端与AD转换模块的输入端连接；优点是采用较少的硬件电路实现幅频特性测试功能，使得电路性能更为强大，重量轻、体积小，并且在满足数据准确率的前提下价格更加便宜且操作方便，而且方便学生携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种幅频特性测试仪，尤其是涉及一种便携式幅频特性测试仪。
背景技术
目前，国内高校电子信息类专业涉及很多实验，其中包括电子实验、系统集成实验和计算机控制实验等。这些实验课经常需要采用一些传统的实验仪器仪表设备，如幅频特性测试仪等各种专用实验设备。传统的幅频特性测试仪大部分甚至全部的功能都是采用硬件电路来实现，由此导致体积大、占空间多、价值昂贵、携带不便，而且相互连接十分麻烦。这使得学生必须在实验室才可以动手实验。然而，实验室对学生的开放时间是受限制的，这使得学生在课外时间很难进行科学实验，从而限制了学生实践能力和创新能力的提高。
随着单片微处理器技术的发展，其智能测试功能已在很多智能仪表中得到了广泛的应用，因此，采用功能强大但是体积较小的单片机电路来代替传统的幅频特性测试仪中的部分硬件电路来完成幅频特性的测试，具有重大的意义。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种重量轻、体积小，价格便宜且操作方便的便携式幅频特性测试仪。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种便携式幅频特性测试仪，包括单片机控制模块、扫频信号源、电压测量模块和显示屏，所述的扫频信号源包括DDS模块和频率信号调理模块，所述的电压测量模块包括AD转换模块和电压调理模块，所述的单片机控制模块分别与所述的DDS模块的输入端、所述的AD转换模块的输出端和所述的显示屏连接，所述的DDS模块的输出端与所述的频率信号调理模块的输入端连接，所述的频率信号调理模块的输出端用于连接被测网络的输入端，所述的电压调理模块的输入端用于连接被测网络的输出端，所述的电压调理模块的输出端与所述的AD转换模块的输入端连接。
所述的频率信号调理模块包括波形转换电路、第一滤波电路、DA转换电路和信号放大电路，所述的波形转换电路的输入端作为所述的频率信号调理模块的输入端，所述的波形转换电路的输出端与所述的第一滤波电路的输入端连接，所述的第一滤波电路的输出端与所述的DA转换电路的输入端连接，所述的DA转换电路的输出端与所述的信号放大电路的输入端连接，所述的信号放大电路的输出端作为所述的频率信号调理模块的输出端。
所述的电压测量模块包括功能选择电路、过压保护电路、信号衰减电路、交直流转换电路和第二滤波电路，所述的功能选择电路的输入端作为所述的电压测量模块的输入端，所述的功能选择电路的输出端与所述的过压保护电路的输入端连接，所述的过压保护电路的输出端与所述的信号衰减电路的输入端连接，所述的信号衰减电路的输出端与所述的交直流转换电路的输入端连接，所述的交直流转换电路的输出端与所述的第二滤波电路的输入端连接，所述的第二滤波电路的输出端作为所述的电压测量模块的输出端。
所述的单片机控制模块由型号为C8051F320的集成芯片及外围电路组成。
所述的DDS模块由型号为AD9850的集成芯片及外围电路组成。
所述的显示屏为LCD液晶显示屏。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过将单片机控制模块、扫频信号源和电压测量模块结合在一起，采用较少的硬件电路实现幅频特性测试功能，使得电路性能更为强大，重量轻、体积小，并且在满足数据准确率的前提下价格更加便宜且操作方便，而且方便学生携带；
当显示屏为LCD液晶显示屏时，进一步节省成本。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型的频率信号调理模块的原理框图；
图3为本实用新型的电压测量模块的原理框图；
图4为本实用新型的频率信号调理模块的电路图；
图5为本实用新型的电压测量模块的电路图；
图6为本实用新型的单片机控制模块的电路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，一种便携式幅频特性测试仪，包括单片机控制模块1、扫频信号源、电压测量模块和显示屏6，扫频信号源包括DDS（Direct Digital Synthesizer，直接数字式频率合成器）模块2和频率信号调理模块4，电压测量模块包括AD转换模块3和电压调理模块5，单片机控制模块1分别与DDS模块2的输入端、AD转换模块3的输出端和显示屏6连接，DDS模块2的输出端与频率信号调理模块4的输入端连接，频率信号调理模块4的输出端用于连接被测网络的输入端，电压调理模块5的输入端用于连接被测网络的输出端，电压调理模块5的输出端与AD转换模块3的输入端连接。
如图2所示，频率信号调理模块4包括波形转换电路41、第一滤波电路42、DA转换电路43和信号放大电路44，波形转换电路41的输入端作为频率信号调理模块4的输入端，波形转换电路41的输出端与第一滤波电路42的输入端连接，第一滤波电路42的输出端与DA转换电路43的输入端连接，DA转换电路43的输出端与信号放大电路44的输入端连接，信号放大电路44的输出端作为频率信号调理模块4的输出端。
如图3所示，电压测量模块5包括功能选择电路51、过压保护电路52、信号衰减电路53、交直流转换电路54和第二滤波电路55，功能选择电路51的输入端作为电压测量模块5的输入端，功能选择电路51的输出端与过压保护电路52的输入端连接，过压保护电路52的输出端与信号衰减电路53的输入端连接，信号衰减电路53的输出端与交直流转换电路54的输入端连接，交直流转换电路54的输出端与第二滤波电路55的输入端连接，第二滤波电路55的输出端作为电压测量模块55输出端。
实施例：一种便携式幅频特性测试仪，包括单片机控制模块1、扫频信号源、电压测量模块和显示屏6，电压测量模块和显示屏6，扫频信号源包括DDS模块2和频率信号调理模块4，电压测量模块包括AD转换模块3和电压调理模块5，单片机控制模块1分别与DDS模块2的输入端、AD转换模块3的输出端和显示屏6连接，DDS模块2的输出端与频率信号调理模块4的输入端连接，频率信号调理模块4的输出端用于连接被测网络的输入端，电压调理模块5的输入端用于连接被测网络的输出端，电压调理模块5的输出端与AD转换模块3的输入端连接。
本实施例中，DDS模块2由型号为AD9850的集成芯片及外围电路组成；显示屏为LCD液晶显示屏。
本实施例中，频率信号调理模块4的电路图如图4所示，电压测量模块5的电路图如图5所示，单片机控制模块1的电路图如图6所示，单片机控制模块1由型号为C8051F320的集成芯片及外围电路组成。
本实施例的工作原理为：C8051F320单片机控制x9c103数字电位器实现数字电位器的自动调节功能，C8051F320单片机控制AD9850芯片和晶体振荡器产生波形，波形经过OP27芯片的电压跟随块形成正弦波。C8051F320单片机的P1.3串行输出信号给AD9850芯片的D7口，由此实现频率可调部分，这样只需要在固定时间内改变一次C8051F320单片机的P1.3的串行数据输出即可实现正弦波的频率调节；当被测网络输出的交流信号经过OP07芯片的电压跟随后，由AD637芯片转换成真有效值的直流信号DC_OUT，传输给C8051F320单片机P2.2口进行电压采集，存储在C8051F320单片机中，当产生一系列不同的频率后，将这些采集的数据与对应的频率在LCD液晶显示屏中显示，就可得到所要幅频特性曲线了。
Claims (6)
1.一种便携式幅频特性测试仪，其特征在于包括单片机控制模块、扫频信号源、电压测量模块和显示屏，所述的扫频信号源包括DDS模块和频率信号调理模块，所述的电压测量模块包括AD转换模块和电压调理模块，所述的单片机控制模块分别与所述的DDS模块的输入端、所述的AD转换模块的输出端和所述的显示屏连接，所述的DDS模块的输出端与所述的频率信号调理模块的输入端连接，所述的频率信号调理模块的输出端用于连接被测网络的输入端，所述的电压调理模块的输入端用于连接被测网络的输出端，所述的电压调理模块的输出端与所述的AD转换模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式幅频特性测试仪，其特征在于所述的频率信号调理模块包括波形转换电路、第一滤波电路、DA转换电路和信号放大电路，所述的波形转换电路的输入端作为所述的频率信号调理模块的输入端，所述的波形转换电路的输出端与所述的第一滤波电路的输入端连接，所述的第一滤波电路的输出端与所述的DA转换电路的输入端连接，所述的DA转换电路的输出端与所述的信号放大电路的输入端连接，所述的信号放大电路的输出端作为所述的频率信号调理模块的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种便携式幅频特性测试仪，其特征在于所述的电压测量模块包括功能选择电路、过压保护电路、信号衰减电路、交直流转换电路和第二滤波电路，所述的功能选择电路的输入端作为所述的电压测量模块的输入端，所述的功能选择电路的输出端与所述的过压保护电路的输入端连接，所述的过压保护电路的输出端与所述的信号衰减电路的输入端连接，所述的信号衰减电路的输出端与所述的交直流转换电路的输入端连接，所述的交直流转换电路的输出端与所述的第二滤波电路的输入端连接，所述的第二滤波电路的输出端作为所述的电压测量模块的输出端。
4.根据权利要求1所述的一种便携式幅频特性测试仪，其特征在于所述的单片机控制模块由型号为C8051F320的集成芯片及外围电路组成。
5.根据权利要求1所述的一种便携式幅频特性测试仪，其特征在于所述的DDS模块由型号为AD9850的集成芯片及外围电路组成。
6.根据权利要求1所述的一种便携式幅频特性测试仪，其特征在于所述的显示屏为LCD液晶显示屏。
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