远程幅频特性测试装置
测试技术基础答案 第二章 测试装置的基本特性
第二章 测试装置的基本特性一、知识要点及要求(1)了解测试装置的基本要求，掌握线性系统的主要性质；(2)掌握测试装置的静态特性，如线性度、灵敏度、回程误差和漂移等；(3)掌握测试装置的动态特性，如传递函数、频率响应函数、单位脉冲响应函数； (4)掌握一、二阶测试装置的动态特性及其测试。
二、重点内容及难点(一) 测试装置的基本要求1、测试装置又称为测试系统，既可指众多环节组成的复杂测试装置，也可指测试装置中的各组成环节。
2、测试装置的基本要求：(1)线性的，即输出与输入成线性关系。
但实际测试装置只能在一定工作范围和一定误差允许范围内满足该要求。
(2)定常的(时不变的)，即系统的传输特性是不随时间变化的。
但工程实际中，常把一些时变的线性系统当作时不变的线性系统。
3、线性系统的主要性质 (1)叠加原理：若)()()()(2211t y t x t y t x −→−−→−，则)()()()(2121t y t y t x t x ±−→−±(2)频率保持性：若输入为某一频率的简谐信号，则系统的稳态输出也是同频率的简谐信号。
*符合叠加原理和频率保持性，在测试工作中具有十分重要的作用。
因为，在第一章中已经指出，信号的频域函数实际上是用信号的各频率成分的叠加来描述的。
所以，根据叠加原理和频率保持性这两个性质，在研究复杂输入信号所引起的输出时，就可以转换到频域中去研究。
(二)不失真测试的条件 1、静态不失真条件在静态测量时，理想的定常线性系统Sx x a b y ==0，S 为灵敏度。
2、动态不失真条件在动态测量时，理想的定常线性系统)()(00t t x A t y -=，A 0为灵敏度，t 0为时间延迟。
(三)测试装置的静态特性静态特性：就是在静态测量时描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。
(1)线性度：指测试装置输出与输入之间保持线性比例关系的程度。
(2)灵敏度：指测试装置输出与输入之间的比例因子，即测试装置对输入量变化的反应能力。
实验四 控制系统频率特性的测试 实验报告
实验四控制系统频率特性的测试一．实验目的认识线性定常系统的频率特性，掌握用频率特性法测试被控过程模型的原理和方法，根据开环系统的对数频率特性，确定系统组成环节的参数。
二．实验装置（1）微型计算机。
（2）自动控制实验教学系统软件。
三．实验原理及方法（1）基本概念一个稳定的线性定常系统，在正弦信号的作用下，输出稳态与输入信号关系如下：幅频特性相频特性（2）实验方法设有两个正弦信号：若以)(y tω为纵轴，而以tω作为参变量，则随tω的变xω为横轴，以)(t化，)(y tω?所确定的点的轨迹，将在 x--y平面上描绘出一条封闭的xω和)(t曲线（通常是一个椭圆）。
这就是所谓“李沙育图形”。
由李沙育图形可求出Xm ，Ym，φ，四．实验步骤（1）根据前面的实验步骤点击实验七、控制系统频率特性测试菜单。
（2）首先确定被测对象模型的传递函数, 预先设置好参数T1、T2、ξ、K（3）设置好各项参数后，开始仿真分析，首先做幅频测试，按所得的频率范围由低到高，及ω由小到大慢慢改变，特别是在转折频率处更应该多取几个点五.数据处理（一）第一种处理方法：（1）得表格如下：（2）作图如下：（二）第二种方法：由实验模型即，由实验设置模型根据理论计算结果绘制bode图，绘制Bode图。
（三）误差分析两图形的大体趋势一直，从而验证了理论的正确性。
在拐点处有一定的差距，在某些点处也存在较大的误差。
分析：（1）在读取数据上存在较大的误差，而使得理论结果和实验结果之间存在。
（2）在数值应选取上太合适，而使得所画出的bode图形之间存在较大的差距。
（3）在实验计算相角和幅值方面本来就存在着近似，从而使得误差存在，而使得两个图形之间有差异六.思考讨论（1）是否可以用“李沙育”图形同时测量幅频特性和想频特性答：可以。
在实验过程中一个频率可同时记录2Xm，2Ym，2y0。
（2）讨论用“李沙育图形”测量频率特性的精度，即误差分析（说明误差的主要来源）答：用“李沙育图形”测量频率特性的精度从上面的分析处理上也可以看出是比较高的，但是在实验结果和理论的结果之间还是存在一定的差距，这些误差主要来自于从“李沙育图形”上读取数据的时候存在的误差，也可能是计算机精度方面的误差。
测试装置的基本特性
P 1
P
1
2
（2） Bode 图 ---- 对数频率特性图 a）对数频率特性
lg G j lg A e
j
lg A
j lg e
对数频率特性由对数幅频特性图、对数相频特性图描述； b）对数频率特性图（Bode图）坐标系
x (t ) y (t )
x1 ( t ) x 2 ( t ) y1 ( t ) y 2 ( t )
⑵ 比例性 ax ( t ) ay ( t )
dx ( t ) dt dy ( t ) dt
（3）微分性
系统对原输入信号的微分等于原输出信号的微
分，即 若 x(t) → y(t)，则 x’(t) → y’(t)
⑷ 积分：初始状态为零：t=0时，
x (t ) dx ( t ) dt y (t ) 0
t0
x ( t ) dt
0
t0
y ( t ) dt
0
⑸ 频率保持性：输入为某一频率的信号 输出必为同一频率的信号
若 x(t)=Acos(ωt+φx)
则 y(t)=Bcos(ωt+φy)
A
L
对数 幅频 100 特性 10 图
1
60 dB 40 20
L 20 lg A Q arctg P
1
10
100
对数 相频 特性 图
20 0
1
10
100
20
Bode图介绍
Bode图介绍
dx ( t )
系统频率测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解系统频率特性的基本概念和测试方法。
2. 掌握使用示波器、频谱分析仪等设备进行系统频率测试的操作技巧。
3. 分析测试结果，确定系统的主要频率成分和频率响应特性。
二、实验原理系统频率特性是指系统对正弦输入信号的响应，通常用幅频特性（A(f)）和相频特性（φ(f)）来描述。
幅频特性表示系统输出信号幅度与输入信号幅度之比，相频特性表示系统输出信号相位与输入信号相位之差。
频率测试实验通常包括以下步骤：1. 使用正弦信号发生器产生正弦输入信号；2. 将输入信号输入被测系统，并测量输出信号；3. 使用示波器或频谱分析仪观察和分析输出信号的频率特性。
三、实验设备1. 正弦信号发生器2. 示波器3. 频谱分析仪4. 被测系统（如放大器、滤波器等）5. 连接线四、实验步骤1. 准备实验设备，将正弦信号发生器输出端与被测系统输入端相连；2. 打开正弦信号发生器，设置合适的频率和幅度；3. 使用示波器观察输入信号和输出信号的波形，确保信号正常传输；4. 使用频谱分析仪分析输出信号的频率特性，记录幅频特性和相频特性；5. 改变输入信号的频率，重复步骤4，得到一系列频率特性曲线；6. 分析频率特性曲线，确定系统的主要频率成分和频率响应特性。
五、实验结果与分析1. 幅频特性曲线：观察幅频特性曲线，可以发现系统存在一定频率范围内的增益峰值和谷值。
这些峰值和谷值可能对应系统中的谐振频率或截止频率。
通过分析峰值和谷值的位置，可以了解系统的带宽和选择性。
2. 相频特性曲线：观察相频特性曲线，可以发现系统在不同频率下存在相位滞后或超前。
相位滞后表示系统对输入信号的相位延迟，相位超前表示系统对输入信号的相位提前。
通过分析相位特性，可以了解系统的相位稳定性。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了系统频率特性的基本概念和测试方法。
2. 使用示波器和频谱分析仪等设备，我们成功地分析了被测系统的频率特性。
3. 通过分析频率特性曲线，我们了解了系统的主要频率成分和频率响应特性。
2017全国大学生电子设计竞赛H题
2017全国大学生电子设计竞赛H 题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试仪（H题）2017年08月12日摘要本幅频特性测试装置采用STM32F407为主控芯片，通过集成DDS芯片AD9959作为信号源，实现了幅度和频率的动态可调；通过级联两块AD8367作为放大器，实现了增益0-40dB连续可调,具有较好的噪声抑制效果；通过AD8310对数检波模块，实现了不同频率信号幅度的测量，并且能够定性的绘制出幅频特性曲线.关键词：幅频特性测试装置；DDS；VGA；低噪；对数检波AbstractThe amplitude frequency characteristic test device uses STM32F407 as the main control chip, through the integrated DDS chip AD9959 as the signal source, to achieve the amplitude and frequency of the dynamic adjustable; through the cascade of two AD8367 as an amplifier, to achieve a gain of 0-40dB continuously adjustable , With good noise suppression effect; through the AD8310 logarithmic detection module, to achieve a different frequency signal amplitude measurement, and can qualitatively draw the amplitude and frequency characteristics of the curve. Keyword: amplitude frequency characteristic test device；DDS;VGA;low noise；logarithmic detection目录一．方案论证.................................................................................................................. １．１方案比较与选择.......................................................................................... １．２方案描述......................................................................................................二．理论分析与计算........................................................................................ ２．１DDS模块..................................................................................................... ２．２放大器模块.................................................................................................. ２．３幅值测量模块..............................................................................................2. 4 π型衰减网络三．电路与程序设计........................................................................................ ３．１电路设计...................................................................................................... ３．2程序设计........................................................................................................ 四．测试方案与测试结果 ............................................................................... 五．结论............................................................................................................................远程幅频特性测试装置（H题）一.系统方案1.方案比较与选择1）信号源模块：方案一：采用直接数字频率合成（DDS）方案。
2017全国大学生电子设计竞赛H题
AD8310连接简单，反应灵敏，能够直接实现对扫频波的峰值检测。电路图见附录图9
2.程序设计
本系统主控芯片采用STM32F407，通过IIC总线完成和ZLG7290键盘芯片的通信，利用SPI串行总线完成和AD9959的通信。单片机通过读取键盘键值执行不同的功能，通过控制AD9959制成1M~40M频率可变，幅度可调的DDS。单片机通过控制DAC生成周期和扫频时间相同的锯齿波，结合检波后信号绘成幅频特性曲线。单片机通过串口半双工通信和另一单片机可实现双绞线通信，将幅度和频率信息传至另一幅频特性测试装置。软件整体框图见附录图1。
图3 单片机控制AD9959 图4 单片机控制周立功键盘
四．测试方案与测试结果
使用仪器：
DG4162信号源/频率计1台
MSO4054示波器1台
DSA875频谱仪1台
测试项目：
详细测试方案请见附录。测试结果如下
基本要求测试结果
信号源
测量项目
题目指标
完成情况
是否
达标
测试方案简述
与测量仪器
1.1频率范围
1MHz~40MHz
放大器
测量项目
题目指标
完成情况
是否
达标
测试方案简述
与测量仪器
2.1频率范围
1MHz~40MHz
500KHz~40MHz
否
DG4162信号源
MSO4050示波器频率计
2.2增益范围
0-40dB
0-43.5
是
DG4162信号源
MSO4050示波器频率计
2.3输出峰峰值
1V峰峰值
1.5VPP
是
DG4162信号源
（1）
2017大学生全国电子设计竞赛四川赛区获奖情况
张强 赵凯 朱存举 周建 王雪琴 李亮 张友航 李虎林 阳建强 李强坤 张鸿波 刘恒瑞
肖岚峻 牟大炳 向建毓 蒲定全 胡鸿飞 蹇晓焱 王星怡 颜茹奇 邓邦伟 李冬 吕俊儒 苏勇
蔡泞俊 李育华 蒋阳 朱建成 邹飞 杨为寒 韩岱洪 李昂 熊东明 王立亚 陈鹏文 姚新成
选题名称
微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 微电网模拟系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 滚球控制系统 回旋翼自主飞行器探测跟踪系统 四旋翼自主飞行器探测跟踪系统 四旋翼自主飞行器探测跟踪系统 四旋翼自主飞行器探测跟踪系统 回旋翼自主飞行器探测跟踪系统 四旋翼自主飞行器探测跟踪系统 自适应滤波器 自适应滤波器 自适应滤波器 自适应滤波器 自适应滤波器 调幅信号处理实验电路
唐国荣 练韦廷 邱鼎昌 庄磊 张怡如 韩磊 庞苏州 吴鹏 王震 周文杰 胡迅 孙健强 刘恒 周西尧 张凌宇 周厚方 陈华平 符纯阳 刘晓辉 王国通 谌昕宇 李成麟 袁振博 安宁 王钰钧 杨淼 丁昱昊 谭国炎 杨涛 韩许盟 鲍越 宋月 白鹏 宋杰 吕鑫 曾宪余 易忠 夏子瀛 李朝林 周盼 冷齐齐 杨跃 肖阳 蒋发源 梁瑞 白立 杨洋 赵寻
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
测试装置的基本特性
测试装置的基本特性一、知识要点及要求1、掌握线性系统及其主要特性。
2、掌握测试装置的动态特性及静态特性。
3、掌握一、二阶测试装置的频率响应特性。
4、掌握测试装置的不失真测试条件。
二、重点内容1、测试装置的基本要求测试装置的基本特性主要讨论测试装置及其输入、输出的关系。
理想的测试装置应该具有单值的、确定的输入――输出关系。
即，对应于某一输入量，都只有单一的输出量与之对应。
知道其中的一个量就可以确定另一个量。
2、线性系统及其主要性质线性系统的输入x(t)与输出y(t)之间的关系可用下面的常系数线性微分方程dny(t)dn?1y(t)dy(t)an?a???a?a0y(t)n?11nn?1dtdtdtmm?1dx(t)dx(t)dx(t)?bm?b???b?b0x(t)m?11mm?1dtdtdt来描述时，则称该系统为时不变线性系统，也称定常线性系统。
式中t为时间自变量，an、an?1、?、a1、a0和bn、bn?1、?、b1、b0均为常数。
时不变线性系统的主要性质：1）叠加原理特性 2）比例特性3）系统对输入导数的响应等于对原输入响应的导数 4）如系统的初始状态均为零，则系统对输入积分的响应等同于对原输入响应的积分。
5）频率保持性3、测试装置的静态特性测试装置的静态特性就是在静态测量情况下描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。
描述测试装置静特性的主要指标有：1）线性度是指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。
作为技术指标则采用线性误差来表示，即用在装置标称输出范围A内，校准曲线与拟合直线的最大偏差B 来表示。
也可用相对误差来表示，如B 线性误差＝?100%A2）灵敏度S 当装置的输入x有一个变化量?x，引起输出y发生相应的变化为?y，则定义灵敏度为：?ydy ??xdx3）回程误差当输入量由小增大和由大减小时，对于同一输入量所得到的两个输出量却往往存在着差值，把在全测量范围内，最大的差值h称为回程误差。
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。
工程测试技术答案(第三版)孔德仁主编
第1章测量的基础知识书本：1-1。
欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么?答：①用来做比较的标准必须是精确已知的,得到公认的；②进行比较的测量系统必须是工作稳定的,经得起检验的。
1—2.非电量电测法的基本思想是什么？答：基本思想:首先要将输入物理量转换为电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。
1-3.什么是国际单位制?其基本量及其单位是什么？答：国际单位制是国际计量会议为了统一各国的计量单位而建立的统一国际单位制，简称SI,SI制由SI单位和SI单位的倍数单位组成.基本量为长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、发光强度，其单位分别为米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔。
1—4.一般测量系统的组成分几个环节？分别说明其作用?答:一般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指示仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备.传感器是整个测试系统实现测试与自动控制的首要关键环节，作用是将被测非电量转换成便于放大、记录的电量；中间变换（信号调理）与测量电路依测量任务的不同而有很大的伸缩性,在简单的测量中可完全省略，将传感器的输出直接进行显示或记录；信号的转换(放大、滤波、调制和解调）；显示和记录仪器的作用是将中间变换与测量电路出来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来;数据处理仪器、打印机、绘图仪是上述测试系统的延伸部分,它们能对测试系统输出的信号作进一步处理，以便使所需的信号更为明确.1—5.举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么?答：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量，可分为直接比较和间接比较两种。
直接将被测量和标准量进行比较的测量方法称为直接比较；利用仪器仪表把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化,并以人的感官所能接收的形式,在测量系统的输出端显示出来,弹簧测力。
间接测量是在直接测量的基础上,根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小.利用位移传感器测速度.1-6。
远程频幅特性测试仪论文报告
远程频幅特性测试仪论文报告摘要:远程频幅特性测试仪是一种用于测量电子设备频幅特性的仪器。
本论文主要研究了远程频幅特性测试仪的原理、设计与改进。
首先，介绍了频幅特性测试的背景和意义。
然后，详细阐述了远程频幅特性测试仪的工作原理和主要组成部分。
接下来，针对现有仪器存在的问题，提出了一种改进方案。
最后，通过实验验证了改进方案的有效性，并进行了性能评估。
关键词:远程频幅特性测试仪、工作原理、组成部分、改进方案、实验验证、性能评估一、引言在电子设备的研发和生产过程中，频幅特性测试是一项重要的技术手段。
通过测量电子设备的频幅特性，可以评估其信号处理性能和传输质量。
然而，传统的频幅特性测试仪受到时间和空间的限制，只能在近距离进行测试。
为了实现远程频幅特性测试，本文提出了一种新的测试仪器设计和改进方案。
二、远程频幅特性测试仪的原理与组成部分远程频幅特性测试仪通过远程传输信号进行测试，主要由信号发生器、传输媒介、信号接收器和数据处理单元组成。
信号发生器用于产生测试信号，传输媒介可选择有线或无线方式进行信号传输，信号接收器接收并放大信号，数据处理单元用于处理并分析测试数据。
三、改进方案的提出传统的远程频幅特性测试仪存在信号衰减、噪声干扰等问题。
针对这些问题，本研究提出了一种改进方案。
首先，使用高性能的信号发生器和接收器，增强信号的传输和接收能力。
其次，通过采用低噪声的传输媒介，减小信号的衰减和噪声干扰。
最后，优化数据处理算法，提高测试结果的准确性和可靠性。
四、实验验证与性能评估为了验证改进方案的有效性，进行了一系列实验。
首先，在不同距离下比较传统仪器和改进仪器的测试精度。
结果表明，改进仪器的测试精度明显优于传统仪器。
其次，对不同频率段下的测试结果进行对比分析。
实验结果显示，改进仪器在不同频率段下具有更好的稳定性和精确性。
总结:本论文主要研究了远程频幅特性测试仪的原理、设计与改进方案。
通过实验验证，证明了改进方案的有效性。
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。
一种三极管放大电路参数及故障测试装置的设计
第26卷第6期江苏理工学院学报JOURNAL OF JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo l.26,No.6 Dec.,20202020年12月随着电子测量技术的高速发展，三极管放大电路在各类电子电路中发挥着十分重要的作用。
其输入输出电阻、电压增益、幅频特性是放大电路的关键指标。
同时，当电路发生故障时，也希望有特定的设备能简单直观地判断故障所在，所以本文提出了一种三极管放大电路参数及故障测试装置的设计。
本设计以MSP430为主核心处理器，采用直接数字式频率合成器在MSP430单片机的控制下构成扫频信号源，配合隔离电路，消除放大电路对信号源的影响。
同时，利用单片机控制继电器的开关，在放大电路的输入端和输出端分别测取几组不同的电压值，将所得数据输入单片机，计算输入输出电阻以及电压增益，减小测量误差，提高测量精度。
1系统方案设计本设计是以特定放大器和电路特性测试模块为主，配合相应的DDS信号源、AD采集模块、12864液晶显示模块、MSP430单片机模块。
如图1所示，第一个模块是信号发生模块，利用正弦信号相位与时间呈线性关系的特性，通过查表的方式得到信号的瞬时幅值，从而实现频率合成。
DDS具有超宽的相对宽带、超细的分辨率以及相位的连续性，采用这种方法设计的信号源可工作于调制状态，可对输出电平进行调节，也可输出各种波形。
第二个模块是输入电阻测量模块。
如图2所示，采用MSP430单片机测量输入电阻，在被测电路的输入端加一个被测电阻R s，利用MSP430单片机分别测出电阻两端的电压，输入电阻可由公式（1）求出：Ri=uius-u i×R s。
（1）第三个模块是输出电阻测量模块。
如图3所示，采用MSP430单片机测量输入电阻，在被测电一种三极管放大电路参数及故障测试装置的设计崔渊，房鸿旭，高倩，陈祝洋（江苏理工学院电气信息工程学院，江苏常州213001）摘要：提出一种三极管放大电路参数及故障测试装置，其由特定放大器和电路特性测试模块为主，配合相应的DDS信号源、AD采集模块、12846液晶显示模块和MSP430单片机模块组成。
一种用于滤波器幅频特性调试的工艺装置
一
科 赢
种用于滤 波器 幅频 特性 调试 的工艺 装置
张 智 玮
（ 南京信息职业技 术学院电子信息工程 系， 苏 南京 ２ ０ ４ ） 江 １０ ６
摘 要： 出了采用受单片机控制的双 色发光二极管矩阵显示滤波器在各关键测试频 点处的幅度值及其 限值 范围的工艺装置 ． 应用于滤 提 主要 波器生产过程 中幅频特性的调试 ， 可较 地提高生产效率。 关键 词： 幅频特性； 工装 ； 滤波器
ｌ概述 。目前 ， 企业在滤波器生产过程 中， 组成的显示矩 阵， 每列各对应着一个频率 幅频特性 的调试主要是 由专业技术人员利用标 测试点 ， 显示各测试点处的实测幅度值和 准测试仪器 （ 如扫频仪 等 ） 进行 的。这就对调试 其限值范 围。 为便 于生产工人的理解和操 人员的专业知识水平及测试仪器 的数量提 出较 作 ， 采用受单片机控制的双色发光 二极管 高的要求 。由于受专业技术人员 和仪器设备数 矩 阵显示各测试频点处的幅度值 。 每列二 图 １设 计 方 案 框 图 量的限制 ， 产品调试 环节工作进度较慢 ， 从而影 极管各对应着一个测试点 ， 各列上 每个发 响到企业 的生产效率。介绍一种用于滤波器幅 光二极 管所表征 的幅度值 由主控单 片机 频特性调试 的工艺装备 ，采用多列柱形显示单 设定 ， 各列之间显示精度可以不相 同。例 元组成 的显示矩阵显示滤波器在各关键测试频 如 ，一个 ６列 、 ８行的 Ｌ Ｄ显示板 可进行 Ｅ 点处 的幅度值及其允许 的限值范 围， 操作简单 ， ６个关键测试点处的幅度显示 ，类似于 ６ 直观易懂 普通生产工人也能使用 ， 可以极 大提 个条形柱。 各测试点处允许 的幅度值上下 图 ２ 可控 信 号 源框 图 高生产效率。 界限通过单片机设 定，以绿色光点显示 。 ２系 统方案 。在滤波器 幅频特性 的调试 实际测量值以红色光点显示 ， 若红色光点 中， 自变参量是频率 ， 因变参量是传输系数 。通 均在绿色光点的界 限之 内， 则该器件就是 常我们可以在规定输入 电平的条件下测量 其输 合格的。 反之 ， 则需对被测 器件进行调整 。 图 ３ 电 平表 框 图 出电平 ， 从而得 到传输系数。 因此我们需要根据 采用这种方式 ， 普通生产工人也可 以判断 具体产品的频率特性 ，在几个关键 的频率 点处 出产品幅频特性 的好坏 。 ． ２５主控电路。主控电 △［］ Ｎ 为该列显示精度 ， 出现 的小数全 部进位 所 进行输出幅度 的测量。本装置的设计方案 如图 路由一个单 片机及其外 围电路组成 ， 单片机 处理。若运算所得的位置值大于 ｘ 全部显示 该 ， １ 所示 。可控信号源用以产生频率可变且可 以 与信号源部分和显示板部分的单片机存 在内部 在该列的第 Ｘ￣－ 个显示 单元 处 ， ， ｒ１ 表示超上限 ； 人为调节 的高频信号 ，为被 测器件提供输入信 通信协议 ， 控制这两部分的单 片机进行 相应 的 若运算所 得的位置值小于 ｘ ， 全部显示该列 的 号。 将被测器件放人测试工装 ， 电平表对其在多 操作 ； 同时， 主控 电路的单片机设定所需测试频 第 ｘ １ 个显示单元处 ， 表示超下限 。 将运算所 个测试频点处的输出信号进行 电平测量 ，在显 点及该点处允许的界限范围 ，以及显示板上各 得的位置 函数 ｃ Ｎ存 入缓存 ， 【］ Ｎ为显示矩阵列 示板上显示 出各频点处的幅度值 以及对应 的限 列柱形显示单元的显示精度和各显示位置对应 数。 依据同样的流程进行其余各频点的测试 ， 当 值范围。通过主控单片机设定所需测试的频点 的幅度值 ；电平表的高频 调谐 电路也是 由主控 全部频点测试完成后 ， 将位置 函数 Ｃ Ｎ发送给 【］ 及该点处允许的界限范围，以及各列显示单元 单 片机设定其输出频率。由于本装置 的信号源 显示部分 的单片机 ，由显示部分 的单 片机指示 的显示精度 。 ． ２１可控信 号源 。 可控信号源用于 部分 和显示板部分都有各 自的单片机 控制 ， Ｌ Ｄ显示。根据 显示位置与上下界限的位置关 因 Ｅ 产生测试用可调高频信号 ， 由单片机 、 固定频率 此主控部分的单片机不会很繁忙 ，从而提高其 系 ， 判断被测组件是否合格 ， 与上下界限 的 以及 信号发生 电路 、可变频率信号发生电路和匹配 运行效率 。 距离 。 网络组成。主控单 片机将各测试点所需 的频率 ３测试程序 。 ． ３ １校准 。 测试开始前 ， 需要 ４结论。本装置在 目前国内市场上 尚未出 值发送给信号源部分 的单片机 ，指示其 改变高 确定各列显示单元 的显示精度和上下界限。根 现 ， 具有一定的新颖 性和较高 的市场价值。 本装 频调谐芯片 Ｔ Ａ６０ Ｄ ５ ９的分频 比 ， 生可变频率 据产品的性能要求确定其在各个关键测试点处 置具有 以下优 点 ： 简便 、 产 ａ ． 易于理解 和操作 ， 普 信号 ；将一个 固定频率信号和一个 变频信 号进 的幅度上下界限值 和测试精度 ，分别在各列显 通生产工人也能迅速掌握 ， 以加快调试速度 ， 可 和 个 显示位置显示上 下界 提高生产效率 。ｂ 以进行多个关键测试 点处 行混频 ， 取其差频信号作为测试信号 ， 信号 示单元 的第 ｘ。 ｘ 差频 ． 可 ｘ ｘ 经匹配网络送入待测组件。采用这种方式 获得 限 ， 为 该列下 界限 显示位 置 ， 为该列 上 的调试 ， 操作简便 ， 无需使用标 准测试仪器 。ｃ ． 的信号频率 范围较大 ，且其谐波分量和基 波分 界限显示位置 ，上限值 一 限值 ） ｘ 一 为 采用显示矩阵显示测试点处的实测值 和允许 的 （ 下 ， ｘ ） （ 量频率相差较 大，通过低通 滤波器可 以较容易 该 列的显示精度 ， 各列之间可以不相同。 对合格 界限范围 ， 直观 。 ． 形象 ｄ 通过单片机设定测试频 地 滤 除 谐波 。 － 测 试 工 装 。 ２２ 测试 工 装用 于安 放 的标 准器件进行测试 ，得到其在各个测试 点的 点处允许 的幅度界 限范围 ，以及各列柱 形显示 被测器件。 由于在实际生产中 ， 各企业 的各种产 实际幅度值 ，观察显示位置是否与预期相符或 单 元的显示精度 ， 快速 、 准确 。ｅ ． 采用对数特性 品 外 观形 状 可 能 不 同 ， 此在 生 产 线 上 调 试 时 ， 相 近。 因 若相差较大 ， 须对 电路进行调整。每个测 芯片进行 电平测量 ，扩大了输 出值 的动态显示 该部分结构可根据需要进行 改变 。 ． 电平表 。 试点测试完毕后 ，存储各 测试点 幅度上下 界限 范 围 。 ２３ 参考 文 献 电平 表用来对 电子产品在所测频点处产生 的输 和显示精度 。 － ３ ２测试 。 试开始前 ， 所需测试 的 出信号进行 电平测量 ， 由匹配网络 、 选频 电路 、 多个关键频点及其允许的幅度上下界限和显示 ｆ１ 尚松 ． 测 量 与 仪 器『 ． 京 ： １陈 电子 Ｍ１北 电子 工 业 电平测量 电路和 ＡＤ转换 电路组成。信号源产 精度 已确定并存入主控单 片机。 ／ 测试过程 中， 根 出版社 ． ０ ５ ２０． 生的差频信号送人待测器件后 ，要对被测器件 据 工艺要求 计算 并确定 实测 幅度值 的显 示位 ［ 林 占江． ２ 】 电子测量技术（ ２ 【 】 Ｅ ： 第 版） 京 电子 Ｍ ２０ ． 的输 出信号进行选频 、 测量和采样。 选频 电路由 置 。第一次测试 时 ， 率号 为 １调 用第一个设 工 业 出版 社 ． ０ ７ 频 ， 高频 调 谐 电路 实现 ，该 电路 的核 心 芯 片 是 定频点。主控单片机将此频点发送给信号源部 ｆ１ ３彭军瑚｛ 量电子电路 设计—— 滤波器篇『 ． Ｍ１ 北 Ｄ ６ ０ 的分频 比， 京： 学出版社 ，０ ６ Ｔ Ａ ５ ９ 由主控单 片机设定其频率。 Ｄ ６０ ， 电平测量 分 的单片机 ，指示其改变 Ｔ Ａ ５ ９ 科 ２０ ． 电路 采用具有对数 特性 的射 频信号 强度， 电压 以产生所需频率。 然后 ， 主控单片机读取 电平表 『１张玉兴． ４ 射频模拟 ￣ｇＩ ． Ｍ］ 北京 ： 电子工业 出 转换 电路 ， 该电路的核心芯 片是 Ｍ ３ ５ ， 信 的测试 输 出值 ， 以函数形 式 Ａ Ｎ存 入缓存 ， 版 社 ．０ ． Ｃ ３６ 将 并 ［］ ２ ０３ 号电平 转换 为直流电平 ， 再经过 Ａ Ｄ转换送 入 调用 已有 的界限和精度参数 函数 ＢＮ ， 实测 ／ ［ １将 主控单 片机 进行处理 ， 从而使得八位 的 ＭＤ就 值和参数值进行 比较运算 ，以确定实测值的显 可以获得超过 ６ ｄ ０ Ｂ的动态显示 范围。 ． 显示 示位置。各列实测值 的显示位置为 Ｘ ＋ Ａ Ｎ一 ２ ４ （［］ 部分 。 显示部分是由单
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2017年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
（1）8月9日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高
职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生
身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设
计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
【本科组】
一、任务
设计并制作一远程幅频特性测试装置。
二、要求
1．基本要求
（1）制作一信号源。
输出频率范围：1MHz - 40MHz ；步进：1MHz ，且具有自动
扫描功能；负载电阻为600Ω时，输出电压峰峰值在5mV - 100mV 之间可调。
（2）制作一放大器。
要求输入阻抗：600Ω；带宽：1MHz - 40MHz ；增益：40dB ，
要求在0 - 40 dB 连续可调；负载电阻为600Ω时，输出电压峰峰值为1V ，且波形无明显失真。
（3）制作一用示波器显示的幅频特性测试装置，该幅频特性定义为信号的幅度随
频率变化的规律。
在此基础上，如图1所示，利用导线将信号源、放大器、幅频特性测试装置等三部分联接起来，由幅频特性测试装置完成放大器输出信号的幅频特性测试，并在示波器上显示放大器输出信号的幅频特性。
图1 远程幅频特性测试装置框图（基本部分）
2．发挥部分
（1）在电源电压为+5V 时，要求放大器在负载电阻为600Ω时，输出电压有效值为1V ，且波形无明显失真。
（2）如图2所示，将信号源的频率信息、放大器的输出信号利用一条1.5m 长的双绞线（一根为信号传输线，一根为地线）与幅频特性测试装置联接起来，由幅频特性测试装置完成放大器输出信号的幅频特性测试，并在示波器上显示放大器输出信号的幅频特性。
图2 有线信道幅频特性测试装置框图（发挥部分（2））
（3）如图3所示，使用WiFi 路由器自主搭建局域网，将信号源的频率信息、放大器的输出信号信息与笔记本电脑联接起来，由笔记本电脑完成放大器输出信号的幅频特性测试，并以曲线方式显示放大器输出信号的幅频特性。
图3 WiFi 信道幅频特性测试装置框图（发挥部分（3））
（4）其他。
三、 说明
1. 笔记本电脑和路由器自备（仅限本题）。
2. 在信号源、放大器的输出端预留测试端点。
四、评分标准。