數(shù)字控制幅頻特性測試儀的技術(shù)研究

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3．1 技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)：掃頻范圍：10Hz～100kHz；幅值范圍：200mV～2V，連續(xù)可變；頻率間隔：鍵盤任意設(shè)定，實(shí)現(xiàn)0～N線形增長；測量精度：小于1％；顯示模塊：3．2英寸TFT液晶。
3．2 測量結(jié)果及分析
系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成進(jìn)行測試，主要針對系統(tǒng)的頻率及電壓指標(biāo)的測量，并計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的相對誤差。
3．2．1 DDS輸出信號精度測試
由于AD9851輸出頻率和幅度均程控可調(diào)，根據(jù)系統(tǒng)要求，只需測試AD9851輸出峰峰值為3V左右，頻率范圍為10Hz～100kHz的正弦波信號的誤差。表1給出了使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字示波器的測量結(jié)果。從表1中可以看出，測頻誤差為0，DDS輸出達(dá)到掃頻信號源的精度要求，但在實(shí)際操作中，AD9851可輸出最高頻率可達(dá)72MHZ，并且無明顯失真。

3．2．2 A／D電壓誤差測試
A／D電壓誤差測試使用數(shù)字萬用表作為標(biāo)準(zhǔn)，表2記錄了電壓測試結(jié)果。從表2中可以看出，系統(tǒng)AD電壓測量相對于萬用表測量值最大誤差為0．6％，滿足系統(tǒng)1％以內(nèi)的誤差要求。

3．2．3 真有效值準(zhǔn)確度測試
利用函數(shù)信號發(fā)生器輸入頻率為50Hz，有效值為20mV～2．5V的正弦波信號，然后利用示波器在輸出端測量經(jīng)其轉(zhuǎn)換后的支流電平，可以測量出AD637準(zhǔn)確度，其測量結(jié)果如表3所示。從表3中可以看出本設(shè)計(jì)電路的真有效值轉(zhuǎn)換電路誤差不超過0．06％，滿足題目要求。

3．2．4 AD637頻率特性測試
測量AD637頻率特性，是為了測試其是否對被測網(wǎng)絡(luò)有影響。用函數(shù)信號發(fā)生器輸入有效值為2V、頻率為10Hz～10MHz的正弦波信號，然后利用示波器在輸出端測量經(jīng)其轉(zhuǎn)換后的支流電平，測量結(jié)果如表4所示。

4 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)了基于ARM的數(shù)字控制低頻幅頻特性測試儀系統(tǒng)，本系統(tǒng)體積較小，選用ARM核心平臺是STM32，無需外部擴(kuò)展EPROM和RAM。另外，由于使用了DDS集成電路產(chǎn)生的掃頻信號，所以掃頻信號的質(zhì)量精度高，掃頻范圍較寬。經(jīng)過測試，本系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，繪制的幅頻特性圖與理論一致。此外，軟件的操作使用和圖形數(shù)據(jù)的處理非常方便，整個儀器的使用也非常簡單，是傳統(tǒng)的模擬幅頻特性測試儀無法相比的，因此在高校電子實(shí)驗(yàn)室有比較高的應(yīng)用價值。