电子信息工程准大三学生,今年四月份接触电子设计竞赛,这是我们队伍做的第一个真题
摘要:
本系统以DDS芯片AD9958为信号源,采用STM32F407为主控制器,控制DDS输出两路正交
信号,其中一路信号经被测网络后由模拟乘法器AD835与两路原信号
相乘得到两个带直流量的高频信号;通过无源低通滤波器后经STM32F4自带的12位ADC完成数据
采集并通过控制器完成增益和移相换算;通过扫频得到各个频率下被
测网络的增益和移相数据完成图形绘制,最后由显示屏显示被测网络被测网络的幅频和相频特性曲
线。通过测试,本系统各项指标均达到题目要求,成功完成了简易频率特性测试仪的制作。
关键词:STM32;DDS;乘法器;滤波
系统方案
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首先我们需要使用单片机控制DDS去发出两路正交信号也就是一路正弦一路余弦信号,因为我们使用的DDS带负载能力较差且输出有直流分量,所以我们在DDS的输出端加了一个电压跟随器并滤除了其直流分量。
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设正交扫频信号源输出的信号为
设V1经过待测网络后输出
其中K和φ为经过待测网络后的衰减和相移,也是最终需要测量的量。经过乘法器后
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经过低通滤波后,滤除2ω高频分量,得到的直流分量为
由此可以解出
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RLC网络的复阻抗
当时,复阻抗的模最小,发生串联谐振则中心频率
需要设计的被测网络中心频率为20MHz,则
谐振时回路感抗值(或容抗值)与回路电阻 Rs的比值称为 回路的有载品质因数Q,要求有载品质因数为4。
已知,,Q=4,可以算出
要求最大有载电压增益大于等于-1dB。谐振时,有载电压增益最大。有载最大电压增益