频率特性测试仪
频率测试仪操作方法
频率测试仪操作方法频率测试仪操作方法频率测试仪是一种用于测试电源频率的设备。
对于电力系统和智能家居等领域，频率测试仪具有非常重要的作用。
它可以测试出电源的频率，并向用户提供可靠的测量数据，以确保其相关设备的正常运行。
因此，频率测试仪的正确使用非常重要。
本文将介绍频率测试仪的相关操作方法。
一、仪器安装在使用频率测试仪时，应首先将其正确安装。
首先选择一个通风良好、无尘的场所，避免阳光直射和潮湿环境，并确保设备稳定。
其次，应将频率测试仪的电源与电源线、地线相连接，并注意接线正确无误。
最后，应将频率测试仪的探针按照使用指南连接到被测电源上，确保探针间保持良好的接触。
二、仪器校准频率测试仪有时需要进行校准，保证测试结果的准确性。
在校准前应仔细读取仪器说明书，确保操作正确。
常见的校准方式包括零点校准和满度校准。
零点校准是将频率测试仪置于无频率测量时，手动调整仪器指针或数字显示，让其指向0。
而满度校准是将频率测试仪置于已知标准频率电源上，调整探针或旋钮，使仪器指针或数字显示指向标准频率值。
三、仪器测试频率测试仪的测试对象一般为交流电源，因此在测试前应检查被测电源的电压、电流和电源周围环境，并确认安全后方可进行测试。
测试时应将仪器显示设为频率测量模式，接触被测电源，根据使用说明书对电源频率进行测量，并记录测量数据。
测试完毕后，应关闭仪器电源，断开与电源的连接，并将频率测试仪恢复到待机状态。
四、注意事项在操作频率测试仪时，有一些注意事项需要注意。
首先，应避免操作过程中将仪器放置在潮湿、高温或寒冷的环境中。
其次，应避免在电源测量时触碰探针，并注意探针插头的大小，确保安全接地。
最后，在频率测试仪校准和操作过程中，应仔细阅读说明书，按照要求进行操作，以免发生操作失误或导致设备的损坏。
本文介绍了频率测试仪的相关操作方法，包括仪器安装、校准、测试和注意事项等。
掌握这些方法可以帮助使用者提高频率测试仪的使用效果和测试数据的准确性，确保设备的长期正常运行。
简易频率特性测试仪的设计
简易频率特性测试仪的设计加在前面：术业有专攻。
一般写一些东西我也不会在空间瞎发，弄的别人以为自己瞎显摆。
不过我觉得我们电子设计的过程确实值得其他小组学习一下，比如说老葛焊板子那种芯片的布局，还有我们用4个按键解决所有数字的设置的思想。
我希望大家看到文章的时候不是觉得怎么吊炸天，其实我们这种水平比我们吊炸天的多了去。
我们之所以有敢厚着脸皮把这么次的设计思想分享出来，主要希望能把其中的某一些发光点分享给大家，同时希望他人给我们的更宝贵的意见和建议。
----end----电子设计三中，仪器仪表组的第一个题目，是简易频率特性测试仪的设计。
这个题目取自2013年的E题：简易频率特性测试仪（E 题）。
为了纪念近一个月的工作，特撰以此文纪念我们第七小组历经了的艰辛岁月。
在此，感谢组长葛家瑾大神、还有范一华同学的辛勤付出，还有李煜及其他一些学长的帮助。
特发上图，以作纪念。
在本次完成题目的过程中，葛大神早早完成了公式推导、电路理论和原理的分析，并组织我们在工作上分工（虽然他好像对“被我和范一华排挤去焊电路板”很不满意私下抱怨并耿耿于怀，哈哈）。
下面我简单的回顾一下我们的这次设计：其中，有关硬件电路的部分是葛大神负责的，我只是略懂了原理，故仅仅略述。
我主要承担的是AD采样部分的程序，还有就是通过操作液晶屏和按键实现的程序的总体逻辑控制程序。
范一华同学主要完成的是AD9854部分的程序，正弦波输出及其幅度补偿，还有扫频部分的程序。
下面，我从入手这道题目的开始状态，来一步步回顾一下。
下面，先把题目贴出来：/*=======================开始贴题目=======================*/【本科组】一、任务根据零中频正交解调原理，设计并制作一个双端口网络频率特性测试仪，包括幅频特性和相频特性，其示意图如图 1 所示。
二、要求1．基本要求制作一个正交扫频信号源。
（1）频率范围为1MHz~40MHz，频率稳定度≤10^-4；频率可设置，最小设置单位100kHz。
频率特性测试仪的设计
频率特性测试仪的设计1引言频率特性是一个网络性能最直观的反映。
频率特性测试仪用于测量网络的幅频特性和相频特性，是根据扫频法的测量原理设计，是一种快速、简便、实时、动态、多参数、直观的测量仪器，可广泛应用于电子工程等领域。
由于模拟式扫频仪价格昂贵，不能直接得到相频特性，更不能打印网络的频率响应曲线，给使用带来诸多不便。
为此，设计了低频段数字式频率特性测试仪。
该测试仪采用数字直接频率合成技术专用的集成电路AD9851产生扫频信号，以单片机和FPGA为控制核心,通过A/D和D/A转换器等接口电路，实现扫频信号频率的步进调整、数字显示及被测网络幅频特性与相频特性的数显等。
该系统成本低廉，扫频范围较宽(10 Hz〜1MHz), 可方便地与打印机连接，实现频率特性曲线的打印。
2多功能计数器设计方案2.1幅频和相频特性测量方案方案1：利用公式H(s)=R(s)/E(s),以冲击函数为激励，则输出信号的拉氏变换与系统函数相等。
但是产生性能很好的冲击函数比较困难，需要对采集的数据做FFT变换，需要占用大量的硬件和软件资源，且精度也受到限制。
方案2：扫频测试法。
当系统在正弦信号的激励下，稳态时，响应信号与输入激励信号频率相同，其幅值比即为该频率的幅频响应值，而两者的相位差即为相频特性值。
采用频率逐点步进的测试方法。
无需对信号进行时域与频域的变换计算，通过对模拟量的测量与计算完成，且精度较高。
综上所述，选择方案2。
2.2扫描信号产生方案方案1：采用单片函数发生器。
其频率可由外围电路控制。
产生的信号频率稳定度低，抗干扰能力差，灵活性差。
方案2：采用数字锁相环频率合成技术。
但锁相环本身是一个惰性环节，频率转换时间长，整个测试仪的反应速度就会很慢,而且带宽不高。
方案3：采用数字直接频率合成技术(DDFS)。
以单片机和FPGA为控制核心，通过相位累加器的输出寻址波形存储器中的数据，以产生固定频率的正弦信号。
该方案实现简单，频率稳定，抗干扰能力强。
频率特性测试仪工作原理
频率特性测试仪工作原理1、扫频仪工作原理扫频仪实质上是扫频信号源与示波器X-Y方式的结合。
其组成框图及工作波形如图1所示。
图1 扫频仪组成框图及工作波形扫频信号源，即频率受控振荡器，在扫描信号u1掌握下产生扫频信号u3。
扫描信号源产生的扫描信号u1、扫频起停掌握信号u2分别是扫频信号源的频率掌握信号及停振掌握信号，u1还是示波器的水平扫描信号。
当扫频信号u3为锯齿波电压时，由于正程扫描速度慢，回程扫描速度快，使得扫描正程、扫描回程得到的波形不重合而无法观测，当扫频信号u3为正弦波电压号，u3在扫描回程时停振，使显示出的波形为被测波形和用作水平轴的水平回扫线的组合。
检波探头用于解调出经过被测电路的扫频信号的振幅（包络）变化状况，得到被测电路的幅频特性曲线。
频标形成电路用于产生进行频率标度的频标信号，以便读出各点对应的频率值。
2、产生扫频信号的方法产生扫频信号的方法许多，比较常用的是变容二极管扫频。
图2为变容二极管扫频振荡器原理图，其中VT1组成电容三点式振荡器，变容二极管VD1、VD2与L1、L2及VT1的结电容组成振荡回路，C1为隔直电容，L3为高频扼流圈。
调制信号经L3同时加至变容管VD1、VD2的两端，当调制电压随时间作周期性变化时，VD1、VD2结电容的容量也随之变化，从而使振荡器产生扫频信号。
图 2 变容二极管扫频振荡器原理图变容二极管变容二极管：又称“可变电抗二极管”。
是一种利用PN结电容（势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依靠关系及原理制成的二极管。
所用材料多为硅或砷化镓单晶，并采纳外延工艺技术。
反偏电压愈大，则结电容愈小。
主要参量是：零偏结电容、零偏压优值、反向击穿电压、中心反向偏压、标称电容、电容变化范围（以皮法为单位）以及截止频率等，对于不同用途，应选用不同C和Vr特性的变容二极管，如有专用于谐振电路调谐的电调变容二极管、适用于参放的参放变容二极管以及用于固体功率源中倍频、移相的功率阶跃变容二极管等。
频率特性测试仪的使用
频率特性测试仪的使用一,实验目的1,了解频率特性测试仪的工作原理和结构;2,了解调谐放大器的幅频特性;3,掌握正确设置频率特性测试仪的各项参数;4,掌握频率特性测试仪的实际操作和应用方法;二,实验设备及器材1,频率特性测试仪(以BT3系列为例) 1台2,电缆探头 1套3,隔直电容(510pF),隔离电阻各1只4,电源及附属设备 1套5,被测网络(中频放大器) 1套6,连接线若干三,实验原理(说明)1,频率特性测试仪的工作原理频率特性测试仪(简称扫频仪),主要用于测量网络的幅频特性.它是根据扫频法的测量原理设计而成的.简单地说,就是将扫频信号源和示波器的X-Y显示功能结合在一起,用示波管直接显示被测二端网络的频率特性曲线,是描绘网络传递函数的仪器.这是一种快速,简便,实时,动态,多参数,直观的测量仪器,广泛地应用于电子工程等领域.例如,无线电路,有线网络等系统的测试,调整都离不开频率特性测试仪.频率特性测试仪主要由扫频信号发生器,频标电路以及示波器等组成,其组成框图如图6-4中的虚线框内所示.检波探头(扫频仪附件)是扫频仪外部的一个电路部件,用于直接探测被测网络的输出电压,它与示波器的衰减探头外形相似(体积稍大),但电路结构和作用不同,内藏晶体二级管,起包络检波作用.由此可见,扫频仪有一个输出端口和一个输入端口:输出端口输出等幅扫频信号,作为被测网络的输入测试信号;输入端口接收被测网络经检波后的输出信号.可见,在测试时频率特性测试仪与被测网络构成了闭合回路.扫频信号发生器是组成频率特性测试仪的关键部分,它主要由扫描电路,扫频振荡器,稳幅电路和输出衰减器构成.它具有一般正弦信号发生器的工作特性,输出信号的幅度和频率均可调节.此外它还具有扫频工作特性,其扫频范围(即频偏宽度)也可以调节.测量时要求扫频信号的寄生调幅尽可能小.2,频率特性测试仪的应用(1)检查示波器部分检查项目有辉度,聚焦,垂直位移和水平宽度等.首先接通电源,预热几分钟,调节"辉度,聚焦,Y轴位移",使屏幕上显示度适中,细而清晰,可上下移动的扫描基线. (2)扫频频偏的检查:调整频偏旋钮,使最小频偏为±0.5MHz,最大频偏为±7.5MHz.(3)输出扫频信号频率范围的检查:将输出探头与输入探头对接,每一频段都应在屏幕上显示一矩形方框.频率范围一般分三档:0～75MHz,75～50MHz,150～300MHZ,用波段开关切换.(4)检查内,外频标检查内频标时,将"频标选择"开关置"1MHZ"或"10MHZ"内频标,在扫描基线上可出现1MHZ或10MHZ的菱形频标,调节"频标幅度"旋钮,菱形频标幅度发生变化,使用时频标幅度应适中,调节"频偏"旋钮,可改变各频标间的相对位置.若由外频标插孔送入标准频率信号,在示波器上应显示出该频率的频标.(5)零频标的识别方法频标选择放在"外接"位置,"中心频率"旋钮旋至起始位置,适当旋转时,在扫描基线上会出现一只频标,这就是零频标.零频标比较特别,将"频标幅度"旋钮调至最小仍出现.(6)检查扫频信号寄生调幅系数用输出探头和输入探头分别将"扫频信号输出"和"Y轴输入"相连,将"输出衰减"的粗细衰减旋钮均置0Db,选择内频标(如1MHZ),在屏幕上会出现一个以基线为零电平的矩形图形,调整中心频率度盘,扫频信号和频标信号都会移动,调节显示部分各旋钮,使图形便于观测,记下最大值A,最小值B,则扫频信号寄生调幅系数为M=(A-B)/(A+B)×100%要求在整个波段内,m7.5%.(7)检查扫频信号非线性系数"频标选择"开关置于"1MHZ",调节"频率偏移"为7.5MHZ,记下最低,最高频率与中心频率f0的几何距离A,B,则扫频信号非线性系数为γ=(A-B)/(A+B)×100%要求在整个波段内,r20%.(8)"1MHZ"或"10MHZ"频标的识别方法找到零频标后,将波段开关置于"Ι","频标幅度"旋钮调至适当位置,将频标选择放在"1MHZ"位置,则零频标右边的频标依次为1MHZ,2MHZ… ….将频标选择放在"10MHZ"位置,则零频标右边的频标依次为10MHZ,20MHZ… …,两大频标之间频率间隔10MHZ,大频标与小频标之间频率间隔5MHZ.(9)波段起始频标的识别方法"频标幅度"旋钮调至适当位置,频标选择放在"10MHZ","频率偏移"最小.将波段开关置∏,旋转"中心频率"旋钮,使扫描基线右移,移动到不能再移的位置,则屏幕中对应的第一只频标为70MHZ,从左到右依次为80MHZ, ……,150MHZ.将波段开关置Ш,则屏幕中对应的第一只频标为140MHZ,识别频标方法相同.(10)扫频信号输出的检查:将两个输出衰减均置于0dB.将输出探头与输入检波探头对接(即将两个探头的触针和外皮分别连在一起).这时,在扫频仪的荧光屏上应能看到一个由扫描基线和扫描信号线组成的长方图形.然后调整中心频率刻度盘,随着中心频率的变化,扫描信号线和频标都随着移动.要求在整个频段内的扫描信号线没有明显的起伏和畸变.并检查扫描信号的输出衰减和Y轴增益钮是否起作用.2,频率特性测试仪的使用注意事项(1)测量时,输出电缆和检波探头的接地线诮尽量短,切忌在检波头上加接导线;被测网络要注意屏蔽,否则易引起误差.(2)当被测网络输同端带有直流电位时,Y轴输放应选用AC耦合方式,当被测网络输入端带有直流电位时,应在扫频输出电缆上串接容量较小的隔直电容.(3)正确选择探头和电缆..BT-3测试仪附有四种探头及电缆:①输入探头(检波头):适于被测网络输出信号未经过检波电路时与Y轴输入相连.②输入电缆:适于被测网络输出信号已经过检波电路时与Y轴输入相连.③开路头:适于被测网络输入端为高阻抗时,将扫频信号输出端与被测网络输入相连.④输出探头(匹配头):适于被测网络输入端具有75特性阻抗时,将扫频信号输出端与被测网络输入相连.四,实验预习要求。
BT-3D频率特性测试仪
一、概述BT-3D频率特性测试仪为卧式通用大屏幕宽带扫频仪，它由扫频信号源和显示系统组合而成，直接显示被测设备的幅频特性曲线。
应用该仪器可快速测量或调整甚（超）高频段的各种有源无源网络的幅频特性和驻波特性，特别适用于广大科研院校，军工企业、广播电视、有线电视等单位，用作教学，科研和生产。
本仪器高频部分采用了表面安装技术，关键部分选用进口器件，采用电调谐衰减器，数字显示dB数，方便可靠性高。
本仪器扫频范围宽，可进行全景扫频，特别适用于宽带测试要求，也可进行窄带扫频，可点频输出作为信号源之用。
本仪器输出幅度高，动态范围大，频谱纯，可在50μv-0.5v范围内任取电压。
谐波小，典型为－35dB，同时具有多种精确标志可选择。
本仪器采用卧式结构，内部结构排列紧凑，合理、重量轻，便于携带，外形美观，面板为彩色印刷，功能分区。
1-2--3-三、工作原理＋14V－14V＋24V→1、电源部分：由电源变压器的次级取出各路电压分别加到稳压单元产生±14V、±15V、＋24V、－12V六组直流电压，其中±14V直流电压由交流电压经桥堆全波整流、滤波产生，±15V、＋24V 三组直流电压交流电压分别经桥堆整流，滤波后再经7824、7815、7915三端稳压块产生。
－15V电压再经7912稳压产生－12V直流电压。
高压单元，高频高压发生器产生高频高压，由自激式振荡器产生一方波，经高压包升压再经整流电路整流得到-100V、＋350V、6KV、0～350V 四组电压。
＋350V、0～350V、6KV直接供显像管使用，-100V经亮度电位器调节显像管亮度之用。
-4-2、控制和显示系统由扫描电路产生与外电网同频的限幅锯齿波及同步方波，限幅锯齿波保证了扫描的线性。
锯齿波一路送入X偏转放大电路供显示器水平扫描之用，另一路及方波送至控制电路进行信号交换。
扫频方式选择、频标方式选择以此来实现扫频宽度控制、标记组合等一系列功能。
扫频仪
扫频仪一、扫频仪的用途1、扫频仪：又称频率特性测试仪，它能够直接显示被测电路的频率—幅度特性2、扫频仪的由来：一般示波器只能显示幅度与时间关系的曲线，而扫频仪由于把调频和扫描技术相结合，能显示频率与幅度关系的曲线，所以称它为扫频仪。
其调频信号也称为扫频信号。
3、扫频仪的用途：测定调谐放大器、宽频带放大器、各种滤波器、鉴频器以及其他有源或无源网络的频率特性。
在测试中，用示波管直接显示被测电路的频率响应曲线，因而对无线电通信、广播电视、雷达导航、卫星地面站等设备的测试，以及有关电路的分析和研究提供方便。
二、扫频仪的分类1、按组成分：有显示的：如：BT-3 型频率特性测试仪BT-8 型频率特性图示仪2、按用途分：通用扫频仪、专用扫频仪、收音机统调图示仪、电视机统调仪、载波通信专用扫频仪、微波综合测试仪等。
3、按频率划分：有收音机中频图示仪、电视机视频扫频仪等。
三、扫频仪常用术语1、光电2、辉度3、聚焦4、频带宽度5、信号6、灵敏度7、增益8、衰减9、衰减器10、匹配11、移相器12、移相网络13、稳定性14、幅度频率特性15、频率特性16、扫频信号发生器17、中心频率18、频偏19、寄生调幅20、调频非线性四：扫频仪实例（收音机生产调试AM、FM专用仪器）日本目黑MSW—7125A（一）：仪器能够提供的具体指标为：1．包括 IF(455KHz/10.7MHz),LW,MW,SW,FM波段2．具有窄频与宽频扫频功能3．扫频范围 455KHz/10.7MHz/0.1-3MHz/1.5-30MHz/63-110MHz 4．扫频宽度 10KHz-36MHz5．输出电平(50欧负载) 100dBu(0.1rms)准确度±1dB 输出控制 80dB(1dB/每步进)6．频率可变范围扫描范围内任意的5个频率点7．设定方式(存储方式) 4位或5位最小设定位数 0.1KHz/1KHz/10KHz8．显像管 23cm(9英寸)电磁偏转，垂直灵敏度 1mV/格，可变，附有20dB衰减器9．频率响应 DC-10KHz10．外形尺寸/重量约230W*330H*370Dmm/10.5kg（二）面板上各键及各位置功能1、显示屏显示测试波形，这个部位无需操作2、显示屏下部的左边一排灯：每个灯的上面都有一个波段代号“455KHz”，“10.7MHz”，“LW-MW”，“SW”，“FM”，这排灯的左边标注着“band”意即波段的意思。
扫频仪BT3C
扫频仪BT3C一、概述BT3C型频率特性测试仪是利用示波管直接显示被测设备的频率响应曲线的仪器，本仪器为BT3型频率特性测试仪系列产品，由于采用晶体管，集成电路，因此本仪器与BT3型相比较则具有功耗，尺寸小，重量轻，输出电压高，寄生调幅小，扫频非线性系统数小，衰减器精度高，频谱纯度好，不分波段扫频，显示灵敏度高等特点。
用它可测定无线电设备（如宽带放大器、雷达接收机的中频放大器、高频放大器、电视机的共公通道、伴音通道、视频通道以及滤波器等有源和无源器四端网络）的频率特性。
1、配用TB4-75型驻波电桥，可以测量器件的驻波特性，2、配用3890型扫频测试对数放大器可以测量器件的阻带特性，特别适用于电视机用声表面波滤波器的生产与测试。
为了给使用者提供方便。
本仪器还具有三项输出功能：a、仪器可以输出+12V（0.5A）直流电压,供测试过程中使用。
b、仪器可以输出0—+6V可调的AGC电压，供电视机高须调谐器测试用。
C、仪器可以输出稳幅的点频信号，亦可作为一般信号发生器使用。
二、技术参数：1、中心频率可在1—300MHZ内连续调节。
2、最小扫频频偏小于± 0.5MHz,最大扫频频偏大于± 15MHz3、扫频频偏在± 15MHz以内，输出扫频信号寄生调幅系数不大于7%4、扫频频偏在± 15MHz以内，输出扫频信号的调频非线性系数不大于10%5、输出扫频信号电压大于0.5V（有效值）。
&频率标记信号为1MHz 10MHz 50MHz及外接四种，1MHz和10MHZ组合显示，其余二种分别显示。
7、扫频信号输出阻抗为75Q。
8、扫频信号的输出衰减器有两种：lOdBX 7 1dB x 10步进。
精度：粗衰减±（0.2+0.03A）dB（A为衰减值）细衰减± 0.5dB。
9、检波探头输入电容不大于5PF （最大允许直流电压为300V。
扫频仪及其使用陈美珠I泰押車北拽术学隊一江养秦州22R1M搞要:锁率軒性曲贱的测§可采用爹种测量方注、扫频测量疔壬杲目前鞭为先进的一种测量方连.妇频仪采用的测S原理是以打頻測«法为基就钠=黄键词阳频们扫频测S法中ffi分熒号：IN7 文融标识码几立章蜿€ 1071 • 01餐口山划闪-（炬3. lb扫频仪是频率特性W试仪的简祢•星一种能在示破诸霹算上直抵现霆緞测电路频率特性曲线的频域测&仪器频率持性曲线的隔S方法有点频测5》舌和问频测暑法*担频仅采用的是抽频测#进，叭扫频测量法扫频测屋法是将打频信号作用于被測电路-在示菠器菟光屛上描绘出戡测电踣幅频特性曲线的一种测S方送■直中*扫频倍号是一种调频悟号・其频率陕示i^fl扫描电圧拔性地由低到髙^化:测量原理框團如S1所示.01杓频测a法原£厚框图ai所示框®中.e打揃发生S产生阁期性扫描中伍核口锯齿®电压＞11.1318屯压工一路轻咒放丈諾产生山送示a管水平偏转板•另一廉送扌刁频信号发主器产生扌寸频信号U •将g送被测电殆输入端•产生输出信号山U师值包塔的蛊化规律即为鞍测电路前幅麺特性曲蛭.将比送《值检波器产生11「并经Y放大器送示波管sa偏转板•站果•在示波管荧光屏上即能S到以为幕线的S测电踞的蝠頻特性曲线.山M从收的波辭如图J所示氛扫频仪有关参数的测量扫频仪采fflTH頻测a法来胃试被測电睹的®車特性曲蛭・现臥- ttBD RF寛带扫頻优为例来介绍扫频仪的ffffl•21扫倾信号的穗查将扫瓯仪的“RF愉出肯"辑入饭損届為显示如® 3所示饕动“中心頻骑匾t5 一扫频线与频。
频率特性测试仪的功能介绍
频率特性测试仪的功能介绍1. 仪器概述频率特性测试仪是一种测试电路频率响应的仪器。
它能够测试电路在不同频率下的特性，从而分析电路的稳定性、幅频特性、相频特性等，是无线通信、电子电路等领域中不可或缺的工具。
本文将对频率特性测试仪的主要功能进行介绍。
2. 主要功能2.1 频率响应测试频率特性测试仪能够对电路的频率响应进行测试。
通过输入不同的频率信号，测试仪可以测量电路在不同频率下的幅度响应和相位响应，生成幅相频特性曲线。
这对于分析电路的特性、优化电路设计等都非常有帮助。
2.2 带宽测试带宽是一个电路能够正常工作的频率范围。
频率特性测试仪能够测试电路的带宽，通过测量电路在不同频率下的增益或衰减等参数，确定电路的带宽范围，从而保证电路的稳定性和正常工作。
2.3 信号发生器频率特性测试仪还具备信号发生器的功能。
测试仪可以产生稳定的正弦（Sine）、方波（Square）、三角波（Triangle）等信号，作为被测试电路的输入信号。
不同类型的信号可以测试电路在不同的工作状态下的响应特性。
2.4 直流偏置频率特性测试仪依靠外部直流电源为测试电路提供工作电压。
大部分频率特性测试仪都配有电流限制限制器或过载保护电路，保证测试电路的安全。
2.5 数据存储频率特性测试仪还可以将测试数据存储在设备中，便于后续分析和比较。
同时，测试仪也可以通过USB、RS232、LAN等接口与计算机相连，将测试数据传输到计算机上，方便进行后续的数据处理。
3. 使用方法频率特性测试仪的使用方法分为以下几个步骤：1.连接测试电路并设置测试参数。
2.连接设备与电脑，并设置数据传输参数。
3.开始测试。
4.保存测试数据。
5.根据数据分析测试结果。
4. 结语频率特性测试仪作为电子电路和无线通信领域的重要工具，可以帮助工程师更好地了解电路的表现和特性，提升电路设计的效率和准确性。
熟练掌握频率特性测试仪的使用方法，对于电子电路工程师来说是非常重要的。
11.频率特性测试仪实验报告
频率特性测试仪实验报告实验目的：1、了解频率特性测试仪的工作原理2、学会设计一个双T被测网络，并且能够达到所给要求3、了解频率特性测试仪设计的整体系统设计，以及各子系统设计的方案思路4、掌握频率特性测试仪的信号源产生方法，并能够设计DDS信号源电路5、掌握频率测试仪的检波显示原理并能够设计一个符合要求的峰值检波器。
实验原理：频率测试仪就是一个扫频仪，它体现的是输出电压随频率变化的关系。
它是根据扫频法的测量原理设计而成的，就是将扫频信号源和示波器的X-Y显示功能结合在一起，用示波管直接显示被测二端网络的频率特性曲线，是描绘网络传递函数的仪器。
频率特性测试仪组成框图扫频仪有一个输出端口和一个输入端口：输出端口输出等幅扫频信号，作为被测网络的输入测试信号；输入端口接收被测网络经检波后的输出信号。
可见，在测试时频率特性测试仪与被测网络构成了闭合回路。
一个频率测试仪应该有三个部分组成：信号源、被测网络和检波及显示部分。
扫频信号源：频率由低到高或由高到低变化的正弦波振荡源，称为扫频。
频率的变化可以是连续的，也可以是步进式的。
扫频信号的幅度、扫频的频率变化范围可以方便地控制。
扫频的速度与测量仪的其他部分的工作同步。
扫频信号源在扫频过程中，通过采用ALC（自动电平控制）技术使幅度保持一致（可视为恒等于1），这样，可省去对输入激励信号的幅度测量和求输出输入幅度比值的运算。
信号源的产生方法有多种，按需要可做成点频（连续波CW)，频率自动步进(STEP)，频率连续变化（扫频SWEEP)等形式。
采用锯齿波电压作为压控扫频振荡器（VCO）的控制量，同时用作显示的X 轴扫描电压以达到扫频和曲线显示的同步。
标量网络分析仪只作幅频测量，而矢量网络分析仪还作相频特性测量。
网络分析仪对信号源的质量要求比扫频仪高，通常采用频率合成器作为扫描源，合成器的频率由数字量控制。
常见的扫频信号产生方法：压控振荡（VCO ），函数发生器、锁相环（PLL ：Phase Lock Loop ）频率合成器、直接数字频率合成或直接数字合成（DDFS ，或DDS ）和PLL+DDS本题属低频测试系统，DDS 信号源和8038芯片制作的VCO 信号源（反馈稳频或PLL ）都可以采用。
频率特性分析仪
项目6 频率特性分析仪 (1)6.1 项目任务 (1)6。
1。
1 知识点 (1)6。
1.2 技能点 (1)6。
2 项目知识 (1)6.2。
1 扫频仪概述 (1)6.2.2 扫频仪基本原理 (2)6.2。
3 主要技术指标 (5)6.3 项目实施 (7)6.3.1 BT—3C型频率特性测试仪简介 (7)6。
3。
2 操作实例 (11)6。
3.3使用注意事项 (20)项目6 频率特性分析仪6.1 项目任务6.1。
1 知识点1。
频率特性分析仪(简称扫频仪）的类型、基本结构与用途。
2. 扫频仪的主要性能指标.3. 扫频仪的面板结构，并绘出扫频仪的面板示意图.4。
扫频仪的选择、使用及注意事项.6.1。
2 技能点使用扫频仪测试电路幅频特性、高频阻抗、电路参数.6。
2 项目知识6。
2。
1 扫频仪概述6.2。
1.1 定义频率特性测试仪简称扫频仪，它将扫频信号源及示波器的X－Y显示功能结合为一体，利用示波管直接显示被测二端网络频率特性曲线，是描绘表征网络传递函数的仪器，用于测量网络的幅频特性.扫频仪与示波器的区别在于它能够自身提供测试所需的信号源，并将测试结果以曲线形式显示在荧光屏上.在电子测量中，经常遇到对网络的阻抗特性和传输特性进行测量的问题，其中传输特性包括增益和衰减特性、幅频特性、相频特性等。
扫频仪就是用来测试上述特性的仪器，它为被测网络的调整,校准及故障的排除提供了极大的方便。
扫频仪是测试电视接收机的主要仪器。
电视接收机中的高频头、图象中频放大器、视频放大器和伴音放大器、鉴频器等部分，均可很方便地进行调试，边调边看曲线波形,一直调整到最佳的工作状态。
6.2.1.2 分类常用分类方法如下：1。
按照工作频带的宽度，可分为宽带扫频仪和窄带扫频仪；2. 按照工作频率的不同,可分为低频扫频仪、中频扫频仪、高频扫频仪和超高频扫频仪；3. 按照处理方式的不同，可分为模拟扫频仪和数字扫频仪；4。
按照用途的不同，可分为音频扫频仪和视频扫频仪等。
SA1000 频率特性测试仪用户使用指南.
SA1000系列数字频率特性测试仪简介本书的内容涵盖SA1000系列数字频率特性测试仪SA1000数字频率特性测试仪是国内首台采用DDS（直接数字合成器）作为频率源，DSP、CPLD、微处理器进行控制的全数字电路数字频率特性测试仪。
该仪器提供了简单而功能明晰的前面板，按健、旋钮及屏幕中文菜单方便操作；彩色液晶屏视觉舒适，可直接显示标记位置的频率值、增益值、相位值；具有完成测量所需的高性能指标和强大功能，可帮助用户更快的完成测试任务。
完善的数据处理功能及GPIB/USB/RS232接口便于和计算机组成自动测试系统及打印测试结果，使用户更快、更清晰的观察和分析被测对象的特性和参数。
本仪器可完成20Hz~额定频率范围内任意频率段的频率扫描功能，可以完成幅频特性、相频特性、S参数和鉴频特性的测量。
扫频方式可任意设置，如线性、对数、点频等。
SA1×××A不具有相频测试功能，SA1×××D具有鉴频测试功能，SA1×××C具有S参数测试功能和鉴频测试功能， SA1×××E具有输出信号直流偏置功能。
本仪器体积小、重量轻、功耗低、便于携带。
注：×××表示产品频率范围的最大值。
SA1000 系列数字频率特性测试仪用户使用指南SA1000 系列数字频率特性测试仪及附件（代装箱单）1．SA1×××数字频率特性测试仪 1台 2．1.5米三芯电源线1条3．RS232接口电缆（有RS232接口时） 1条4．GPIB接口电缆（有GPIB接口时）1条5．USB接口电缆（有USB接口时）1条6．USB接口软件光盘（有USB接口时）1张7．双夹线2条8．《用户使用指南》1本SA1000 系列数字频率特性测试仪用户使用指南SA1000 系列数字频率特性测试仪选件 1．GPIB（IEEE-488）测量仪器标准接口2．USB通用串行总线接口3．温补晶振，稳定度：±(5×10-7)/日 4．外标频输入接口SA1000 系列数字频率特性测试仪用户使用指南本书概要快速入门------------------------------------------------- 4第一章帮助您快速掌握数字频率特性测试仪的基本使用方法。
SA1030型数字频率特性测试仪的原理与应用
SA1030型数字频率特性测试仪的原理与应用6 SA1030 型数字频率特性测试仪的原理与应用6.1 概述SA1030 型数字频率特性测试仪采用直接数字合成器（DDS）作为频率源，采用DSP、CPLD、微处理器进行控制和信号处理的数字频率特性测试仪。
该仪器能够产生20Hz£0MHz的扫频信号，可同时完成电子电路的幅频特性和相频特性的测量。
测量曲线显示于彩色液晶屏上，并以数字显示出标记点的频率、幅度、相位值，清晰美观。
扫频信号的幅度、扫频范围以及扫频方式（线性、对数、点频等），可根据测量需要自行设置。
该仪器通过中文菜单完成各项操作，简单方便。
SA1030 型数字频率特性测试仪配备RS232接口（位于后面板），GPIB、USB接口作为选件供用户选择，便于连接计算机组成自动测试系统，同时能够方便地打印测量结果。
6.2 SA1030 型数字频率特性测试仪的组成及工作原理SA1030 型数字频率特性测试仪的组成框图如图6.1 所示。
微处理器（MCU）通过接口电路和键盘接收各种控制命令，控制显示电路显示特性曲线和测量数据。
以数字信号处理器（DSP ）为核心组成测试电路，它接收MCU的控制命令，控制DDS产生等幅扫频信号，控制扫频信号的幅度、输入信号的幅度以及特性参数的产生。
DDS 输出的等幅扫频信号经输出电路加至被测电路的输入端，作为被测电路的信号源。
被图6.1 SA1030 频率特性测试仪组成框图测电路的输出信号经过输入电路，处理后送到检波电路，取出该输出信号在不同频率下的幅度数据经DSP处理后送至MCU,控制显示电路显示出被测电路的幅频特性和相频特性曲线以及各种测量数据。
SA1030 型数字频率特性测试仪采用直接数字合成的新技术产生扫频电压信号，其原理与传统的振荡器产生波形信号完全不同。
它是以高精度频率源作基准，用数字合成的方法产生带有波形信息的数据流，再经过数模转换器变换成模拟电压。
6.3 SA1030 型数字频率特性测试仪的主要技术指标SA1030 型数字频率特性测试仪的主要技术指标如下。
频率特性仪的使用说明
BT－3G III频率特性测试仪的使用在各种电路测试中，常常需要对频率特性进行测试，那么频率特性表示什么呢？实际上，它体现了放大器的放大性能与输入信号频率之间的依从关系。
某个网络（或系统）的频率特性，一般是指幅频特性。
能对频率特性进行观测的仪器是频率特性测试仪，简称频率扫描仪。
它是一种能在示波管屏幕上直接显示被测电路幅频特性曲线的图示测量仪器。
用扫频仪监测对网络频率特性进行调整，以及对网络动态快速测量都十分方便。
下面以BT－3G频率特性测试仪为例介绍频率特性测试仪的使用。
一BT－3G III频率特性测试仪面板介绍图1 BT-3G频率特性测试仪图（注：按钮位置从左上向右下数）二主要技术性能1. 扫描范围：1MHz～300MHz低端频率以扫宽10MHz为准；中心频率：２MHz～250MHz；2. 扫频宽度: 全扫：1-300ＭHz,中心频率150ＭＨz；窄扫：最大频偏≥100MHz,最小频偏≤1MHz, 1-300ＭHz连续可调。
3. 扫频非线性：不大于1:1.2；4. 输出电压：在0dB衰减时，75Ω终端为0.5Ｖ±10％（连续振荡以150 MHz为准）温度每变化10℃附加误差为±2.5％；5. 输出电平平坦度：０dＢ时，1-300ＭHz范围内全频段优于±0.25dＢ；6. 输出衰减器：⑴粗衰减器：0-70dＢ，1dＢ步进；7. 输出阻抗：75Ω；8. 频率标记：50ＭＨz频标；10ＭＨz、１ＭＨz复合频标；外接频标信号．标记精度：优于1×10－4 ；标记形式：菱形；外接频标灵敏度：小于0.5Ｖ；9. 显示部分垂直灵敏度：20mV／cm；10.显示部分输入阻抗：470ＫΩ三基本操作1.输入电源电压为220V，按下面板上电源开关，指示灯LED亮。
2.调节辉度旋钮，聚焦旋钮，水平扫描线应明亮清晰。
3.视输入信号而定，极性开关置“+”或“—”，耦合方式置AC或DC。
徐州隆宇电子仪器扫频仪1230A
P D1230A频率特性测试仪使用說明書徐州隆宇電子儀器有限責任公司（徐州電子儀器廠）一、概述PD1230A低频频率特性测试仪是由扫频信号发生器，频率计和显示单元等电路组成，它用动态扫频测量技术给出一个可靠的结果，长余辉示波管直接显示被测设备的频率特性，在20Hz～2MHz范围内分二个频段作手动、线性对数三种方式扫频，可以快速直观地测量和调整放大器、检波器、电声器件等有源、无源四端网络的幅频特性，尤其对各种滤波器（陶瓷滤波器、机械波波器、集中参数滤波器）的测试结果较为理想，在通讯、教育等领域内亦是一种通用的检测设备，能替代通常的正弦波信号发生器，脉冲信号发生器工作。
二、技术参数1、扫频范围：20Hz～2MHz分二个频段a 、Ⅰ20Hz～20KHzb 、Ⅱ20KHz～2MHz2、扫频宽度：a、宽扫：频段全景b、窄扫：≤0.01～频段最高频率f(max)自由运用。
3、扫频方式：a. 手动b.线性c对数4、扫频时间有效范围：1～30s自由调节5、输出电压：≥2.45V(75Ω终端负载)6、输出阻抗：75Ω±5%7、输出不平坦度：≤5%（最大频偏）8、频标：具有1MHz∕100Kz，100KHz∕10KHz，10KHz∕1KHz，1KHz∕0.1KHz四种组合频标及手动频率计显示。
9、输出衰减：由1、2、3、4、10、20、30dB七档组合成1dB 步进，最大衰减量达70dB。
10、输出载波失真≤7%11、输入阻抗：＞200KΩ12、输入衰减：3dB、6dB、20dB三档13、显示工作特性：a、线性灵敏度：200mV(满偏转)误差±10%±1/2小格。
b、对数动态范围：2.45mV～2.45V(-50dB～＋10dB)误差＜±1dB ±1∕2小格。
C、外检频响：＞20KHz（3dB）14、简谐∕TTL：a.简谐b.TTL15、电源：AC220V±10%，50Hz±5%16、功耗：≤40W17、其它：(1) 外形尺寸：宽360mm×高190mm×深490mm(2) 重量：约15KG(3) 使用环境：0℃～40℃RH80% 750±30mmHg三、仪器的使用（一）、前面板布置图见图所示PD1230A型低频扫频仪前面板布置图1、显示器：显示待测网络的幅频特性曲线，且具有矩形内对数刻度线的坐标。
频率特性测试仪
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｌｕ ｅｆ ｑ ｅ ｃ ｈｒｃ ｒｔ ； ｈｓ ｅｕ ｎｙｃ ａａｔ ｉｉ； ｅ ｒｇａ ｍａｌ ｇｔ ａｒｙ Ｐ Ａ ；ＭＣ ； ｙｗ ｒｓａ ｉ ｄ ｅ ｕｎ ｙｃａａｔｉ ｉ ｐ ａｅ ｒｑ ｅ ｃ ｈ ｒｃ ｒ ｔ ｆ ｌ ｐｏｒｍ ｂｅ ａ ｒ （ Ｇ ） ｍｐ ｔ ｒ ｅ ｓｃ ｆ ｅ ｓｃ ｉ ｄ ｅ ａＦ Ｕ
在 此 ， 用 集 成 的 直接 数 字 合 成 器 （ Ｄ ） Ｄ ８ １ 现 场 可 编程 采 Ｄ ＳＡ ９ ５ ，
高 晶 体 振 荡 器 为 １０ＭＨ ， 有 ３ 位 频 率 分 辨 率 。 ８ ｚ具 ２ 通 过 将 相 位量 转 换 为 数 字 脉 冲 量 ． 测 量 数 字 脉 冲 的 占 再 空 比 反 映 相 位 差 的 方 法 选 择 测 量 方 式 。该 方 法 测 量 精 度 要 比 采用 波 形 分 析 法 高 ， 比采 用 相 位 一 电压 转 换 法 占用 存 储 空 间 小， 电路 较 简 单 ， 使 测 量 精 度 和 占用 空 间 得 到 平 衡 。在 幅 度 可 测 量 时 。 用 测 试 信 号 源 输 出为 标 准 正 弦 波 ， 以有 效 值 与 所 所 幅值 之 间 存 在 简 单 的 线 性 关 系 。利 用 该 线 性 关 系 ， 将 测 量 可 的有 效 值 转化 为 幅 值 。这 种 方 法 只需 在 有效 值 检 波 器 件 的 外 围添 加 适 当 的 电 阻 、 电容 即 可实 现 ， 电路 简 单 。检 波 器件 采 且 用 Ａ ６ ７ 当 测 量 信 号 的 峰值 系 数 高 达 １ Ｄ ３， ０时 ． 加 误 差 仅 为 附
Ａ ｅ ｔ ｒ ｆ ｒ ｆ ｅ ｕｅ ｙ ｒ ｓ ｎ ｅ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｔ ｓ ｅ ｏ ｒ ｑ ｎｃ ｅ ｐｏ ｓ ｈａ ａ ｔ ｒ ｓｉ
频率特性测试仪
频率特性测试仪简介频率特性测试仪是一种广泛应用于电子领域的测试仪器，用于测量电路或设备在不同频率下的响应特性。
它可以帮助工程师和技术人员分析电路的性能，发现问题并进行故障排查。
频率特性测试仪广泛用于电子设备研发、生产制造、电信通信、无线电调试等领域。
工作原理频率特性测试仪通过输入不同频率的信号，测量电路或设备的响应特性。
它主要分为两个部分：信号源和测量设备。
信号源是频率特性测试仪的重要组成部分，它可以产生不同频率、不同幅度的信号。
一般来说，信号源采用稳定的正弦波信号，可以通过控制频率、幅度和相位等参数来模拟实际工作条件下的信号输入。
测量设备用于接收和分析信号源输出的信号。
它包括信号接收电路、滤波器、放大器等组件，可以测量信号在不同频率下的振幅、相位、频率响应等特性，并输出相应的数据。
主要功能频率特性测试仪具有以下主要功能：1.频率范围测量：可以测量的频率范围通常从几赫兹到数百兆赫兹不等，不同型号的测试仪器有不同的测量范围。
2.振幅测量：可以测量信号在不同频率下的振幅变化，帮助分析电路的增益特性或衰减特性。
3.相位测量：可以测量信号在不同频率下的相位差，用于分析电路或设备的相位响应。
4.频率响应测量：可以测量电路或设备在不同频率下的频率响应曲线，揭示其在不同频率下的工作特性。
5.自动测试：一些高级的频率特性测试仪还具有自动测试功能，可以通过设置测试参数和测试条件，自动进行测试并生成测试报告。
应用领域频率特性测试仪在以下应用领域具有广泛的应用：1.电子设备研发：用于测试新开发的电子设备在不同频率下的性能，并进行优化和改进。
2.生产制造：用于生产线上对电子设备进行频率特性测试，确保产品质量和性能稳定。
3.通信领域：用于测试无线电设备、通信设备等在不同频率下的工作特性。
4.无线电调试：用于无线电设备的频率校准、调试和故障排查。
5.特定行业的应用：例如声学领域或其他需要测量频率响应的领域。
总结频率特性测试仪是一种用于测量电路或设备在不同频率下的响应特性的测试仪器。
SA1000系列频率特性测试仪
SA1000系列频率特性测试仪产地: 石家庄尺寸: 330 ×155×293 mm重量: 3.8kg扫频信号源采用直接数字合成技术内置检波器，无需检波头扫描方式：线性、对数、点频5.7"TFT 彩色液晶显示中文菜单可直接显示光标位置的频率值、幅度值、相位值可同时显示最多四个光标标配RS232接口选配GPIB、USB接口可选购阻抗匹配器SA1000C系列可测量网络的S11，S21参数及驻波比扫频图示仪BT-15 型频率范围：0.5---1000MHz, 11 个波段。
扫频宽度：各档的0.1---100% 连续可调。
扫频线性：全扫频≤ 3：1。
输出幅度：0.4Vrms±10%（50Ω 负载），0.3Vrms±10%（75Ω 负载）。
输出平坦度：<±0.5dB/0.5 ---1000MHz; <±0.25dB/ 每波段。
残余调频：≤±20KHz（1-3 档）；≤± 50KHz（其余各档）。
输出衰减：0---70dB.1dB 步进。
精度： ±( 0.2+0.01A )dB。
A为衰减量。
频标：现状或脉冲，50/10 或/MHz复合频标对数显示动态范围：60dB。
驻波比电桥方向性：>35dB扫频仪BT3C一、概述BT3C 型频率特性测试仪是利用示波管直接显示被测设备的频率响应曲线的仪器，本仪器为BT3 型频率特性测试仪系列产品，由于采用晶体管，集成电路，因此本仪器与BT3 型相比较则具有功耗，尺寸小，重量轻，输出电压高，寄生调幅小，扫频非线性系统数小，衰减器精度高，频谱纯度好，不分波段扫频，显示灵敏度高等特点。
用它可测定无线电设备（如宽带放大器、雷达接收机的中频放大器、高频放大器、电视机的共公通道、伴音通道、视频通道以及滤波器等有源和无源器四端网络）的频率特性。
配用TB4-75 型驻波电桥，可以测量器件的驻波特性，配用3890型扫频测试对数放大器可以测量器件的阻带特性，特别适用于电视机用声表面波滤波器的生产与测试。
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频率特性测试仪摘要：本频率特性测量仪以MSP430单片机为控制核心，由信号源、被测双T 网络、检波电路、检相电路及显示等功能模块组成。
其中，检波电路、检相电路由过零比较器、鉴相器、有效值检波器、A/D 、D/A 转换器等组成；被测网络采用带自举功能的有源双T 网络；同时本设计还把FPGA 作为MCU 的一个高性能外设结合起来，充分发挥了FPGA 的高速信号处理能力和MCU 的复杂数据分析能力；通过DDS 可手动预置扫频信号并能在全频范围和特定频率范围内为自动步进测量，在数码管上实现频率和相位差的显示，以及实现了用示波器观察幅频特性和相频特性。
关键词：单片机；DDS ；幅频特性；相频特性一、方案比较与论证1.方案论证与选择 (1)系统总体方案描述该系统以单片机和FPGA 为控制核心，用DDS 技术产生频率扫描信号，采用真有效值检测器件AD637测量信号幅度。
在FPGA 中，采用高频脉冲计数的方法测量相位差，经过单片机运算，可得到100 Hz ～100 kHz 中任意频率的幅频特性和相频特性数据，实现在该频段的自动扫描，并在示波器上同时显示幅频和相频特性曲线。
用键盘控制系统实现各种功能，并且在LCD 同步显示相应的功能和数据。
系统总体设计框图如图1所示。
单片机A/D 转换TLC549FPGA（鉴相器）AD637有效值检波过零比较双T 网络过零比较DDS D/A 转换（TCL7528）D/A 转换（TCL7528）波形叠加键盘输入液晶显示方波锯齿波示波器X 轴示波器Y 轴图1 系统总体框图（2）扫描信号源发生器方案一：采用单片函数发生器。
其频率可由外围电路控制。
产生的信号频率稳定度低，抗干扰能力差，灵活性差。
方案二：采用数字锁相环频率合成技术。
但锁相环本身是一个惰性环节，频率转换时间长，整个测试仪的反应速度就会很慢,而且带宽不高。
其原理图如图2所示：晶振程序分频器压控振荡器低通滤波器鉴相器frfdfo图2 PPl原理图方案三：采用数字直接频率合成技术(DDFS)。
以单片机和FPGA为控制核心,通过相位累加器输出寻址波形存储器中的数据,以产生固定频率的正弦信号。
该方案实现简单，频率稳定，抗干扰能力强。
其原理图如图3所示：参考频率相位累加器滤波D/A转换器波形存储器频率控制字K输出图3 DDS原理图综上分析，方案三可以产生高精度与高纯度的频率信号，频率分辨率很高，可以实现任意小的频率步进，固采用方案三。
（2）幅频特性的测试方案一：由电压跟随器和二极管电路组成。
当输入电压正半周通过时，检波管导通，对电容C充电，使电容上的电压逐渐趋近于峰值电压。
只要RC足够大，可以认为其输出的直流电压数值上十分接近于交流电压的峰值。
而在其它时段电容C上的电压将对电阻R放电。
利用检波二极管对输出信号检测，得到与信号峰值成比例关系的直流信号，在经过运算放大器调整比例系数以便于单片机采样。
方案二：使用高速A/D采样，通过采样值获得峰值。
此方案精度很高，但是由于需要较高的采样频率，高频干扰无法彻底消除，给峰值获取带来很大难度，制作调试相对复杂。
方案三：使用精度和速度都比较高的有效值检测器件（如AD637），通过有效值来计算幅度响应。
此方案外围电路简单易于调试，精度也较高。
综上考虑，由于芯片AD637精度很高，稳定性好，快速变化能力强，固采用方案三。
（3）相频特性的测试方案一：积分法。
将异或鉴相器的异或输出脉冲送至积分器积分，当积分电压达到一定值时再通过一个回路放电，并测量充放电的时间T1，T2。
根据其比值算出其相位差。
方案二：计数法。
将输入和输出信号分别经过过零比较器后对其输出方波进行异或操作。
所得脉冲的占空比既能反映被测信号相位大小。
测量异或脉冲的周期为T ，假设其高点平时间为Th ，给一个基准高频脉冲，T 与Th 内基准脉冲的数目分别为M 、N ，则信号的相位差则为ψ=(N/M)*360°。
方案三：低通滤波法。
将输入和输出信号分别经过过零比较器后对其输出方波进行异或操作。
将此异或输出信号微分得到两个对应被测信号负向过零瞬间的尖脉冲，利用非饱和型高速双稳态电路被这两组负脉冲所触发。
所以，由于方案二硬件实现电路简单，且易于用FPGA 实现，故选择方案二。
二、理论分析与比较1.低通滤波器输出周期为T 、宽度为TX 的方波，若方波幅度为Ug ，则此方波的平均值即直流分量可得。
用低通滤波器将方波中的基波和谐波分量全部滤除后，输出电压即直流电压。
上式中T 为被测信号的周期，TX 由两信号的相位差x ϕ决定。
TX 与x ϕ的关系为：22360x x x x x T T T wf ϕϕϕϕππ===⨯=⨯︒ (1-1)若A/D 的量化单位取为Ug/3600,则A/D 转换结果即为x ϕ的度数。
2.阻容双T 网络参数在此网络中，中心频率为012f RC π=，电路Q 值为1(1)4Q K =-,频率特性方程为2202200(w)4(1)w w H w j w w K w -=+-- （1-2）通过改变两个电阻的阻值可以实现对K 和Q 的值的改变。
由于系统要求的中心频率为05f kHz =，带宽为50z H ±。
将此要求带入上面公式即可得到个参数。
三、硬件电路设计1.阻容双T 网络其原理图如图5所示。
，仿真后的幅频特性曲线如图6所示，相频特性曲线如图7所示。
R 31.8K ΩR 31.8K ΩR/2 15.9K ΩC 100pF C 100pF2C200pF+-+-+12V+12V-12V-12V 56842348LM358LM358iu ou C 200pF 1150K Ω7图5 阻容双T 网络图6 幅频特性曲线 图7 相频特性曲线2.有效值检波器该模块采用的是AD637。
AD637是一块高精度单片TRMS ／DC 转换器，可以计算各种复杂波形的真有效值。
由于采用，峰值系数补偿在测量峰值系数高达10的信号时附加误差仅为1% 。
频带宽度在2V 输入时可达8MHz 。
由于AD637芯片可以对输入的正弦信号峰值直接计算并输出其有效值，因此可以采用该芯片实现信号的峰值检测。
其电路实现如图8所示：AD6371234567891011121314BUFF IN BUFF OUT NC Vin COM NCOFFSET +Vs CS -Vs INPUT Vout dB OUTCAV10uF10uF+12V-12V24K Ω24K Ω+5V+12V-12V0.22uF+12V-12VTL072TL072InPutOutPut+--+图8 有效值检波电路图3.过零比较器该模块采用LM339芯片，实现了波形由正弦波到方波的转换，其原理图如图9所示。
+-R2510ΩGND512LM339输入信号AINS42AIN VCCR110k Ω输出信号3GND图9过零比较器原理图4.D/A 转换器采用TLC7528和两片OP07构成D/A 转换器，其原理图如图10所示。
整个2处用到D/A 转换器，分别将单片机输出的数字量转换成模拟量，传送到示波器的X 轴和Y 轴。
- OP37+++15V74+-15V62310uF 0.1uF10uF0.1uF + OP37-7462310K10KDI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7RFBAOUTARFBB OUTBTLC7528VCC VREFAVREFB DAC(A ’/B)(CS)’(WR)’1741861516151413121110987321920++5V10uF 0.1uFD0D1D2D3D4D5D6D7ou图10 D/A 转换器原理图四、软件电路设计1.扫频测量的主程序流程图系统程序应包括监控程序，测试功能管理模块,DDS 控制模块,扫频测试模块,结果处理模块和显示控制模块等。
2.FPGA 设计本设计中的鉴相器采用了FPGA 来处理，实现了高精度的数字化测量。
总体框图如图12所示。
开始初始化自动步进自动预置扫描频率测量结束自动预置下限频率点，测256个点手动预置扫描频率范围向FPGA 置累加步长读A/D 转换电路将幅度值存入传感器读计数器计算出的相位值输入储存器调用显示中断程序结束１1图11主程序流程图3.用D 触发器判断将整形后的被测网络输入信号Ui 加到D 触发器D 端，将整形后的被测网络输出信号Uo’加到触发器的CP 端，如图所示，若Uo’超前Ui’，则对应Uo’上升沿处，Ui’为0，则D 触发器输出为0。
反之，Uo’滞后Ui’，则D 触发器输出为1，将其输出送往单片机，即可判断相移的超前与滞后。
Ui ’(D)Uo ’(CP)QUi ’(D)Q超前滞后“1”“0”Uo ’(CP)“1”Ui ’(D)Uo ’(CP)Q74ls74A图12 D 触发器及其波形图五、数据测试与分析1.测试仪器DT9202A数字万用表HG—1643函数发生器Tektionix TDS 1001双踪示波器一台；电脑一台；FLUKE数字万用表。
2.测试条件环境温度：25℃，电源电压220V市电（加到自制线性稳压电源上）。
3. 测试方法及数据(1)信号源的测试。
用数字频率计测试信号源的频率及步进，用示波器或毫伏表测试峰值电压或有效值。
测试数据如表一所示：表一信号源测试数据频率/Hz 仪器测量值/Hz误差/% 峰值电压/V25000 25027 0.001 2.0425010 25093 0.332 2.0425100 25100 0.000 2.0225400 25573 0.681 2.0326000 26207 0.796 2.0127000 27242 0.896 2.0030000 30673 2.243 1.9935000 35797 2.277 1.9940000 41563 3.907 1.98由测试数据可知信号源频率输出满足题目要求。
频率稳定度从频率计的显示数据看，显示的数据的误差范围在5%以内。
(2)双T网络的测试用自制信号源测试双T网络，测试结果如表二所示。
表二自制信号源测设双T网络数据频率/Hz 电压/V 频率/Hz 电压/V频率/Hz电压/V29860 0.79 29960 0.12 30060 0.23 29880 0.68 29980 0.01 30080 0.3529900 0.54 30000 0.00 30100 0.4129920 0.37 30020 0.02 30120 0.55从上表可以看出，本设计中的双T网络的陷波点在30KHz处。
由于本题目双T网络要求的K值很高，实际制作调试中，存在实验条件的限制，双T网络的阻带宽度与理论有偏差。
（3）幅频特性测试数据如表3所示，相频特性测试数据如表4所示。
表3 幅频特性测试数据频率(KHz) 4800 4850 4900 4950 5000 5050 5100 5150 5200 测量值(U)表4 相频特性测试数据相频率(Hz) 4800 4850 4900 4950 5000 5050 5100 5150 5200 测量值(度)六、结论以单片机（MCU）为控制核心，由信号源、被测双T网络、检波电路、检相电路及显示等功能模块组成的频率特性测试仪基本完成了题目中要求的基本内容：频率范围在100Hz-100kHz；以10Hz步进扫频；有较高的稳定度和测量精度；能在全频范围和特定频率范围内自动步进测量，可手动预置测量范围及步进频率值。