一種基于波形疊加的頻率特性測試儀器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于波形疊加的頻率特性測試儀器，包括掃頻信號發(fā)生裝置，波形疊加電路，第一、第二峰值檢測電路，第一、第二模數轉換電路，相位極性檢測電路，處理器模塊；本實用新型通過波形疊加電路實現了掃頻信號發(fā)生裝置的輸出信號與被測無源網絡的輸出信號同相相加，且通過相應的峰值檢測電路記錄輸入信號的第一個峰值，實現了幅頻、相頻特性曲線的高精度、高帶寬的要求。
【專利說明】一種基于波形疊加的頻率特性測試儀器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種頻率特性測試儀器，特別是涉及一種基于波形疊加的頻率特性測試儀器。
【背景技術】
[0002]頻率特性是一個系統(tǒng)(或網絡)對不同頻率正弦輸入信號的響應特性。頻率特性包括幅頻特性和相頻特性，幅頻特性即放大電路的電壓放大倍數與頻率的關系；相頻特性即輸出信號與輸入信號的相位差與頻率之間的關系。在電子測量中，頻率特性是各種電路系統(tǒng)及電子儀器的重要性能指標之一，是一個網絡性能最直觀的反映。因此，頻率特性測試儀被廣泛應用于電子工程等領域，尤其是模擬、高頻及射頻電子線路中。傳統(tǒng)的頻率特性測試儀大多是用LC電路構成的掃頻振蕩器，其存在結構復雜、體積龐大、價格昂貴、功能單一、操作繁雜、性價比較低等缺點。其方法是在一系列規(guī)定的頻率點上，逐點測量網絡增益，從而確定幅頻特性曲線，用這種方法得到的幅頻特性曲線比較精確，但其缺點是操作繁瑣、工作量大、容易漏測某些細節(jié)，不能反映出被測網絡的動態(tài)特性。目前，市場上現有的頻率特性測試儀有模擬式和數字式兩種，也不能很好地滿足用戶的需求，要么存在設備體積大、易有故障、并且操作復雜等缺點，難以滿足尤其是現場自動測試的要求，要么就是結構復雜、價格昂貴、維護困難，在實際應用中用戶難以接受。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種結構簡單，成本低，維護方便的基于波形疊加的頻率特性測試儀器。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于波形疊加的頻率特性測試儀器，包括掃頻信號發(fā)生裝置，波形疊加電路，第一、第二峰值檢測電路，第一、第二模數轉換電路，相位極性檢測電路，處理器模塊；所述掃頻信號發(fā)生裝置的信號輸出端分別與一被測無源網絡的信號輸入端和波形疊加電路的第一信號輸入端，以及相位極性檢測電路的第一信號輸入端相連，所述被測無源網絡的信號輸出端分別與波形疊加電路的第二信號輸入端和第二峰值檢測電路的信號輸入端，以及相位極性檢測電路的第二信號輸入端相連；所述波形疊加電路的輸出信號依次通過第一峰值檢測電路、第一模數轉換電路輸入至處理器模塊的第一輸入端，所述第二峰值檢測電路的輸出信號通過第二模數轉換電路輸入至處理器模塊的第二輸入端，所述處理器模塊的第三輸入端與相位極性檢測電路的輸出端相連。
[0005]進一步，所述處理器模塊還與顯示單元相連。
[0006]本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優(yōu)點:本實用新型通過波形疊加電路及外圍電路實現了掃頻信號發(fā)生裝置的輸出信號與被測無源網絡的輸出信號同相相加，且通過相應的峰值檢測電路記錄輸入信號的第一個峰值，實現了幅頻、相頻特性曲線的高精度、高帶寬的要求?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0007]為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0008]圖1為本實用新型的基于波形疊加的頻率特性測試儀器的電路框圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0010]見圖1、一種基于波形疊加的頻率特性測試儀器，包括掃頻信號發(fā)生裝置，波形疊加電路，第一、第二峰值檢測電路，第一、第二模數轉換電路，相位極性檢測電路，處理器模塊；所述掃頻信號發(fā)生裝置的信號輸出端分別與一被測無源網絡的信號輸入端和波形疊加電路的第一信號輸入端，以及相位極性檢測電路的第一信號輸入端相連，所述被測無源網絡的信號輸出端分別與波形疊加電路的第二信號輸入端和第二峰值檢測電路的信號輸入端，以及相位極性檢測電路的第二信號輸入端相連；所述波形疊加電路的輸出信號依次通過第一峰值檢測電路、第一模數轉換電路輸入至處理器模塊的第一輸入端，所述第二峰值檢測電路的輸出信號通過第二模數轉換電路輸入至處理器模塊的第二輸入端，所述處理器模塊的第三輸入端與相位極性檢測電路的輸出端相連。
[0011]所述處理器模塊還與顯示單元相連。所述處理器模塊還設有與上位機通訊的通訊接口。
[0012]其中，所述波形疊加電路采用同相相加的電路形式，配合寬帶、低功耗、低失真的0PA694芯片，用于將所述掃頻信號發(fā)生裝置的輸出信號波形和通過被測無源網絡的信號波形進行置加。
[0013]所述第一、第二峰值檢測電路結構相同，其采用一種電容保持電壓的方法，只要輸入信號的第一個峰到便將這個信號的峰值記錄下來。運用極少元件，就可以達到寬頻帶、高精度的要求。
[0014]所述相位極性檢測電路采用超高速比較器TLV3502和雙D觸發(fā)器SN7474構成，具有結構簡單的特點。
[0015]所述第一、第二模數轉換電路結構相同，其采用模數轉換芯片ADS7883，精度為16位，功耗低。
[0016]所述處理器模塊采用12位超低功耗單片機MSP430，使用3.3V直流電壓供電。
[0017]所述顯示單元采用3.3寸TFT電容觸控屏幕，圖像顯示細節(jié)和色彩豐富。
[0018]本實用新型的操作過程如下:操作人員將本實用新型的兩個測試引線接到需要測試的被測無源網絡的兩側后，掃頻信號發(fā)生裝置即會產生正弦波掃頻信號，正弦波掃頻信號通過被測無源網絡之后，會輸出一個正弦波信號，通過波形疊加電路將被測無源網絡的輸出信號與掃頻信號發(fā)生裝置產生的正弦波信號進行疊加，輸出疊加后的正弦波信號，第一峰值檢測電路后輸出該疊加信號幅值的模擬電壓信號，再經過第一模數轉換電路將模擬電壓信號轉換為數字信號，由處理器模塊得出疊加信號的幅值大?。煌瑫r被測無源網絡輸出的正弦波信號通過第二峰值檢測電路后輸出該正弦波信號幅值的模擬電壓信號，再經過第二模數轉換電路將模擬電壓信號轉換為數字信號，輸入至處理器模塊。[0019]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種基于波形疊加的頻率特性測試儀器，其特征在于包括掃頻信號發(fā)生裝置，波形疊加電路，第一、第二峰值檢測電路，第一、第二模數轉換電路，相位極性檢測電路，處理器模塊； 所述掃頻信號發(fā)生裝置的信號輸出端分別與一被測無源網絡的信號輸入端和波形疊加電路的第一信號輸入端，以及相位極性檢測電路的第一信號輸入端相連， 所述被測無源網絡的信號輸出端分別與波形疊加電路的第二信號輸入端和第二峰值檢測電路的信號輸入端，以及相位極性檢測電路的第二信號輸入端相連； 所述波形疊加電路的輸出信號依次通過第一峰值檢測電路、第一模數轉換電路輸入至處理器模塊的第一輸入端， 所述第二峰值檢測電路的輸出信號通過第二模數轉換電路輸入至處理器模塊的第二輸入端， 所述處理器模塊的第三輸入端與相位極性檢測電路的輸出端相連。
2.根據權利要求1所述的基于波形疊加的頻率特性測試儀器，其特征在于，所述處理器模塊還與顯示單元相連。
【文檔編號】G01R31/00GK203745579SQ201420131500
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】郭臣, 張秀平, 覃濤杰, 趙俊陽, 朱昌平, 單鳴雷, 陳秉巖 申請人:河海大學常州校區(qū)