CN203720262U - 一种频率特性测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种频率特性测量装置，包括正交扫描信号源、第一与第二乘法器、第一与第二低通滤波器、单片机和显示模块，正交扫描信号源输出正交的正弦和余弦电压信号，正交扫描信号源的余弦信号输出端分别连接第一乘法器的一个输入端和被测网络的输入端，而被测网络的输出端连接第一乘法器的另一个输入端和第二乘法器的一个输入端；正交扫描信号源的正弦信号输出端连接第二乘法器的另一个输入端；第一、二乘法器的输出端分别经由第一、二低通滤波器连接单片机，单片机将第一、二低通滤波器的输入信号转化为数字量，并控制显示模块进行显示。此装置具备同时测量幅频特性和相频特性的功能，简化电路，提高效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种频率特性测量装置，具体涉及一种幅频特性和相频特性测量装置。
背景技术
在雷达技术、通信技术、广播电视领域经常要用到阻抗特性元件如无源滤波器。在生产无源滤波器时需要测量一端口网络的传输特性和阻抗特性，其中一端口网络的传输特性包括幅频特性和相频特性。传统的幅频特性测试仪即扫频仪，十分笨重且价格昂贵，测量时由于操作的问题很容易引入测量误差，使幅频特性曲线容易受到周围环境的影响，并且不具备同时测量相频特性曲线的功能。测量装置测量相频特性曲线需要另外搭建一套电路，幅频特性曲线和相频特性曲线无法在同一台装置上完成，这样大大增加了测量的复杂程度，降低了测量的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于提供一种可同时测量幅频特性曲线和相频特性曲线的频率特性测量装置。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种频率特性测量装置，用于测量被测网络的频率特性；所述频率特性测量装置包括正交扫描信号源、第一与第二乘法器、第一与第二低通滤波器、单片机和显示模块，所述正交扫描信号源输出正交的正弦和余弦信号，正交扫描信号源的余弦信号输出端分别连接第一乘法器的一个输入端和被测网络的输入端，而被测网络的输出端连接第一乘法器的另一个输入端和第二乘法器的一个输入端；所述正交扫描信号源的正弦信号输出端连接第二乘法器的另一个输入端；所述第一、二乘法器的输出端分别经由第一、二低通滤波器连接单片机，单片机将前述第一、二低通滤波器的输入信号转化为数字量，并控制显示模块进行显示。
进一步的，所述正交扫描信号源包括AD9854芯片、第三与第四低通滤波器和第一与第二差分放大器，所述AD9854芯片的输出端分别与第三与第四低通滤波器的输入端连接，第三低通滤波器的输出端与第一差分放大器的输入端连接，第四低通滤波器的输出端与第二差分放大器的输入端连接，第一差分放大器的输出端作为正交扫描信号源的余弦信号输出端，第二差分放大器的输出端作为正交扫描信号源的正弦信号输出端。
进一步的，所述第一至四低通滤波器均采用七阶椭圆滤波低通滤波器。
进一步的，所述单片机采用MSP430F149芯片。
进一步的，所述显示模块采用7寸TFT彩屏。
采用上述方案后，本实用新型采用正交扫描信号源，将流经被测网络的被测信号和两路正交信号相乘，同时获取幅频特性和相频特性，弥补了传统测量装置不能同时测量幅频特性和相频特性的缺陷，大大简化了电路，提高了测量效率。
附图说明
图1是本实用新型的整体架构图。
图2是本实用新型中正交扫描信号源的架构图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种频率特性测量装置，用于测量被测网络的频率特性；所述频率特性测量装置包括正交扫描信号源、第一与第二乘法器、第一与第二低通滤波器、单片机和显示模块。所述正交扫描信号源输出正交的正弦和余弦信号，正交扫描信号源的余弦信号输出端分别连接第一乘法器的一个输入端和被测网络的输入端，分别向第一乘法器和被测网络送入余弦信号，而被测网络的输出端连接第一乘法器的另一个输入端和第二乘法器的一个输入端，余弦信号输出端输出的余弦信号经被测网络后得到调制信号，前述余弦信号与通过被测网络得到的调制信号经第一乘法器运算后得到第一乘法信号；所述正交扫描信号源的正弦信号输出端连接第二乘法器的另一个输入端，正弦信号输出端输出的正弦信号与前述通过被测网络得到的调制信号经第二乘法器运算后得到第二乘法信号；所述第一、二乘法器的输出端分别经由第一、二低通滤波器连接单片机，所述第一、二乘法信号分别由第一、二低通滤波器滤除高频分量后得到第一与第二滤波信号，并将第一与第二滤波信号分别输入单片机，单片机通过内部的模数转换器将前述第一与第二滤波信号转化为数字量，在单片机内部计算出该频率下的一组幅频信号和相频信号的值，并送入显示模块进行显示。正交扫描信号源完成一次扫频测量出多组幅频信号和相频信号的值，然后在显示屏上以频率为横坐标，以幅频信号和相频信号为纵坐标画出幅频特性曲线和相频特性曲线。
如图2所示，所述正交扫描信号源包括AD9854芯片、第三与第四低通滤波器和第一与第二差分放大器，所述AD9854芯片的输出端分别与第三与第四低通滤波器的输入端连接，第三低通滤波器的输出端与第一差分放大器的输入端连接，第四低通滤波器的输出端与第二差分放大器的输入端连接，第一差分放大器的输出端作为正交扫描信号源的余弦信号输出端，第二差分放大器的输出端作为正交扫描信号源的正弦信号输出端。
本实施例中所述第一至四低通滤波器均采用七阶椭圆滤波低通滤波器。所述单片机采用MSP430F149芯片。所述显示模块采用7寸TFT彩屏。需要说明的是，本实用新型虽然涉及程序，但单片机为很成熟的硬件模块，本案无需对单片机程序进行改进即可实现，不涉及对于方法的改进，故仍属于实用新型的保护客体。
综上所述，本实用新型一种频率特性测量装置，重点在于将流经被测网络的被测信号和两路正交电压信号相乘，同时获取幅频特性和相频特性，弥补了传统测量装置不能同时测量幅频特性和相频特性的缺陷，大大简化了电路，提高了测量效率。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.一种频率特性测量装置，用于测量被测网络的频率特性；其特征在于：所述频率特性测量装置包括正交扫描信号源、第一与第二乘法器、第一与第二低通滤波器、单片机和显示模块，所述正交扫描信号源输出正交的正弦和余弦信号，正交扫描信号源的余弦信号输出端分别连接第一乘法器的一个输入端和被测网络的输入端，而被测网络的输出端连接第一乘法器的另一个输入端和第二乘法器的一个输入端；所述正交扫描信号源的正弦信号输出端连接第二乘法器的另一个输入端；所述第一、二乘法器的输出端分别经由第一、二低通滤波器连接单片机，单片机将前述第一、二低通滤波器的输入信号转化为数字量，并控制显示模块进行显示。
2.如权利要求1所述的一种频率特性测量装置，其特征在于：所述正交扫描信号源包括AD9854芯片、第三与第四低通滤波器和第一与第二差分放大器，所述AD9854芯片的输出端分别与第三与第四低通滤波器的输入端连接，第三低通滤波器的输出端与第一差分放大器的输入端连接，第四低通滤波器的输出端与第二差分放大器的输入端连接，第一差分放大器的输出端作为正交扫描信号源的余弦信号输出端，第二差分放大器的输出端作为正交扫描信号源的正弦信号输出端。
3.如权利要求2所述的一种频率特性测量装置，其特征在于：所述第一至四低通滤波器均采用七阶椭圆滤波低通滤波器。
4.如权利要求1所述的一种频率特性测量装置，其特征在于：所述单片机采用MSP430F149芯片。
5.如权利要求1至4中任一项所述的一种频率特性测量装置，其特征在于：所述显示模块采用7寸TFT彩屏。
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