【正文】 uS(t)和 uc(t)的乘積成正比，即 u0(t)=Kus*(t)uc(t) 式中 K 為一比例常數(shù)。檢波器通常用來提取所攜帶的信息。 開 始A D 9 8 5 1 初 始 化啟 動 A D 9 8 5 1輸 出 信 號 第五章 總結 30 總 結 頻率特性是分析系統(tǒng)特頻率的重要方法，穩(wěn)態(tài)測量法掃測量系統(tǒng)的頻率特性在現(xiàn)代電子測量中占有重要的地位。 本系統(tǒng)存在的問題及改進方法： ，檢波電路雖然能基本完成檢波的功能，但是干擾較大， 所得的結果有一定的 偏差，應該進一步進行優(yōu)化電路，擴大接地面，來降低干擾。 目前，本人所做的設計跟規(guī)定的頻率特征測試儀的要求還有很大的差距，許多功能 還沒有實現(xiàn)。本文是設計一種簡易型的掃頻儀，體積較小，性價比高，能顯示頻率特性曲線。前者的輸出信號與輸入信號包絡成對應關系，主要用于標準調幅信號的解調。通過低通濾波器后將高頻項濾除，即得到與調制波成對應關系的輸出。在 t1tt2時間內，輸入信號瞬時值ua(t）大于輸出電壓 u(t），二極管導通，電容 C通過二極管正向電阻 ri充電， u(t）增大；在 t2tt3 時間內， ua(t）小于 u(t），二極管截止， C 通過 RL放電，因此 u(t）下降；到 t3 以后，二極管又重新導電，這一過程照此重復不已。最簡單的檢波器僅需要一個二極管就可以完成，這種二極管就被稱做檢波二極管。 IC 芯片可以根據(jù) VGA 輸出 顯卡信號頻率，調整信號響應時間。而在早期的液晶顯示器中，因為只使用 2 個冷光源燈管，往往會造成亮度不均勻等現(xiàn)象， 同時明亮度也不盡人意。液晶層中的液滴都被包含在細小的單元格結構中，一個或多個單元格構成屏幕上的一個 像素 。光源發(fā)射出來的白色光經(jīng)過鏡頭組后會聚到分色鏡組，紅色光首先被分離出來，投射到紅色液晶板上，液晶板 “ 記錄 ” 下的以透明度表示的圖像信息被投射生成了圖像中的紅色光信息。 LCD 投影機 的體積取決于液晶板的大小，液晶板越小，投影機的體積也就越小。這是因為產生正弦信號的方法比較簡單，而且用正弦信號測量比較方便。 南昌工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 19 圖 32 信號發(fā)生模塊電路圖 凡是產生測試 信號 的儀器，統(tǒng)稱為 信號源 。 AD9851 頻率控制字、相位調節(jié)字以及可以采用并行或串行方式異步加載到 芯片內部。 IOUTB： ‖互補 ―DAC 輸出。 DGND：數(shù)字地。 （ 1） 各 引腳 介紹： D0~D7: 8 位數(shù)據(jù)輸入口，可給內部 寄存器 裝入 40 位控制數(shù)據(jù)。 PEN 是 SPl 串行下載的使能引腳。 .RESET:復位輸入引腳。在 ATmegal03 兼容模式下 ,端口 F 只能作為輸入引腳。端口 E 也可以用作其他不同的特殊功能 .。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性 ,可以輸出和吸收大電流。復位發(fā)生時端口 B 為三態(tài)。 a， 端口 A(PA7~PAO):端口 A 為雙向 I/O 口并具有可編程的內部上拉電阻。 ―P‖： DIP 封裝， ―A‖： TQFP 封裝， ―M‖：MLF 封裝。 工作電壓 – ATmega128L – ATmega128 方案二：穩(wěn)態(tài)測量法適用于很寬的頻段，需要 額外添加一個頻率可步進或可掃頻的并符合相應指標要求的信號源，需要幅值檢波器，所需的儀器還包括掃頻、檢測和顯示的同步控制模塊 ，整個系統(tǒng)的硬件規(guī)模 較 方案一龐 大 多 ，數(shù)字計算的軟件工作量 則相對較小。 方案二 介紹 采用穩(wěn)態(tài)測量法，即掃頻法，如圖 23 所示。 e， 測量結果在 LCD 上 顯示 。 （ 2）穩(wěn)態(tài)測量法 穩(wěn)態(tài)測量法的被測系統(tǒng)為線性非時變網(wǎng)絡。這種掃描頻率發(fā)生器可以包括特殊的信號，刺激各種數(shù)碼效果和存在的問題，如裁剪，抖動，誤碼，他們還經(jīng)常提供的方法來處理相關的元數(shù)據(jù)與數(shù)字音頻格式。不像函數(shù)掃描頻率發(fā) 生器，它被限制為一組簡單的波形 。這種裝置包含一個電子振蕩器，一個電路，該電路能夠創(chuàng)建一個重復波形。寬帶放大器輸出的掃頻信號送到頻標混頻器，在頻標混頻器中與 1MHz和 10MHz 或 50MHz晶振信號或外頻標信號進行混頻。用來測量前述特性的儀器我們稱為頻率特性測試儀，簡稱掃頻儀。本文著 重分析了掃頻儀的工作原理，提出了一種基于 DDS 技術的掃頻儀的設計方案。其基本工作過程是通過電源變壓器將 50Hz 市電降壓后送入掃描鋸齒波發(fā)生器，就形成了鋸齒波，這個鋸齒波一方面控制掃頻信號發(fā)生器，對掃頻信號進行調頻，另一方面該鋸齒波送到 X 軸偏轉放大器放大后，去控制示波器 X 軸偏轉板，使電子束產生水平掃描。 掃頻儀的分類及其簡介 信號掃描頻率發(fā)生器，也被定為一個測試信號掃頻發(fā)生器，功能掃頻發(fā)生器，樂音掃頻發(fā)生器，任意波形掃描頻率發(fā)生器，或頻率掃頻發(fā)生器，生成重復的電子信號（在任在模擬或數(shù)字域）的電子裝置。如果以上的音頻頻率范圍（ 20 千赫）的振蕩器的工作，掃頻發(fā)生器通常包括某種形式的調 制功能，諸如振幅調制（ AM），頻率調制（ FM）或相位調制（ PM）以及一個第二振蕩器，提供了一個音頻的頻率調制波形。 （ 3） 音頻掃頻發(fā)生器和音頻掃頻頻率發(fā)生器 樂音掃頻發(fā)生器是一種典型的用于在音頻和聲學優(yōu)化的信號掃描頻率發(fā)生器。這在電路系統(tǒng)中也采用了相同的方法，即使在相當多的 情況下，我們 即便無法知道電路的詳確切 結構，或無法獲得電路中各個組件的準確參數(shù)，只能將所要分析的電路系統(tǒng)作為“黑箱” 來處理。這樣對于每一個特定的ω，通過被測網(wǎng)絡后得到一個穩(wěn)態(tài)響應（上 圖 b 所示） H(jω )，響應信號與輸入信號的幅值比即為該頻率的幅頻響應值，而兩者的相位差即為相頻響應值，可以采用頻率逐點步進或頻率連續(xù)變化的方法，完成整個頻率特性的測量，因此，這種方法也被稱為掃頻法。 南昌工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 總體方案設計與論證 通過對 便攜式數(shù)字 掃頻儀概念的理解和對技 術指標的分析可知 ，掃頻儀的設計關鍵在于掃頻信號源、檢波器 ,單片機控制電路 的設計，本文提出了 兩個 設計 方案。由于被測網(wǎng)絡是線性非時變網(wǎng)絡，所以掃頻信號經(jīng)過被測網(wǎng)絡后，在被測網(wǎng)絡的輸出端得到的是調幅波，此調幅波經(jīng)過有效值檢波，將載波濾出，最后進入 ADC 轉換器的信號就是反映被測網(wǎng)絡幅頻特性的信號。 總體方案確立 綜合考慮上面兩種方法的優(yōu)缺點，也考慮到我們所學的知識以及各方法可以實現(xiàn)的可能性， 我們 決定 選用總體方案二 —— 穩(wěn)態(tài)測量法。帶 ―L‖： ；若缺省，不帶 ―L‖： 。 ―C‖：商業(yè)級， ―I‖：工業(yè)級（有鉛）、 ―U‖工業(yè)級（無鉛）。復位發(fā)生時端口 A 為三態(tài)。作為輸入使用時 ,若內部上拉電阻使能 .則端口被外部電路拉低時將輸出電流。端口 D 也可以用作其他不同 。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性 ,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時 .若內部上拉電阻使能 .則端口被外部電路拉低時將輸出電流。 XTALl : 反向振蕩器放大器及片內時鐘操作電路的輸入。單片機 ATmega128 控制 AD9851 芯片產生一定的信號并加在被測網(wǎng)絡的輸 入端，然后被測網(wǎng)絡的輸出端將其輸出的信號加給檢波頭，當檢波頭把檢測到的信號幅值輸入給單片機 ATmega128 后，單片機 ATmega 根據(jù)內部的程序運算后就能得到被測網(wǎng)絡的幅頻特性曲線，并在 LCD192X64 上面顯示出來。 W—CLK：字裝入信號，上升沿有效。 VOUTN：內部 比較器 負向輸出端。 第三章 單元電路設計與分析 18 （ 2） 原理分析 AD9851 采用直接數(shù)字合成（ DDS）技術，以 數(shù)字控制 振蕩器（ DCO）的形式產生頻率 /相位可變的正弦波，經(jīng)過內部 10 位的高速數(shù) / 模轉換輸出 模擬信號 。 DDS 電路可以看成是一個由 系統(tǒng)時鐘 和 N 位頻率控制字決定的數(shù)字分頻器，相位 累加器 相當于模值可變的計數(shù)器。當要求進行系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性測量時，需使用振幅、頻率已知的正弦信號源。 第三章 單元電路設計與分析 20 圖 33 ALC 寬帶放大電路 電源電路模塊 的設計與分 如 圖 34，此圖是整個掃頻儀的供電模塊電路，由于本設計采用芯片較多，并且同一芯片可能要使用不同電壓的電源，因此有必要將市電通過不同的降壓，升壓電路變換后供給各個芯片，由于各芯片不僅會用到不同電壓的電源，并且各個電壓之間的差別較大，所以此電路采用了多級降壓，升壓的電路，來達到電壓可以實現(xiàn)并且穩(wěn)定的目的，此電路先將 12V 電壓降至 7V，然后再降至 5V，其內部含有一保險電阻 R6，保護電路使其內部不至于過流，電壓升壓部分直接將電壓由 12V 升至 30V。與 液晶顯示器 相同， LCD 投影機 采用的是扭曲向列型液晶。 LCD 投影機體積較小、重量較輕，制造工藝較簡單，亮度和 對比度較高，分辨率適中，現(xiàn)在 LCD 投影機占有的市場份額約占總體市場份額的 70%以上，是目前市場上占有率最高、應用最廣泛的投影機。當 LCD 中的電極產生電場時，液晶分子就會產生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。實際上就是指的液晶單元從一種分子排列狀態(tài)轉變成另外一種分子排列狀態(tài)所需要的時間，響應時間愈小愈好，它反應了液晶顯示器各像素點對輸入信號反應的速度，即屏幕由暗轉亮或由亮轉暗的速度。隨著 LCD 產品產量的增加、成本的下降，液晶顯示器會大量普及。與調制器一樣，檢波器必須使用非線性元件， 南昌工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 25 圖 37 預零交叉檢波器的設計 因而通常含有二極管或非線性放大器 . (2) 包絡檢波器 圖 38是典型的包絡檢波電路。此外，檢波器的輸出通常通過電容、電阻耦合電路加到下一級放大器，如圖 1 中虛線所示。隨 著電子技術的進步，這種解調方法的應用日益廣泛。 此電路的目的就是要將被測網(wǎng)絡的輸出，輸入進單片機 。 到現(xiàn)在為止，主要完成了以下工作： ，確定了本數(shù)字掃頻儀的主要性能指標。 南昌工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 31 參考文獻 [1].王文理 、 王麗 , DDS 在數(shù)字頻率特性測試儀中的應用 [D],《國外電子元器件》 20xx 年第 1 期 [2].高吉祥 . 電子儀器儀表設計 [M].電子工業(yè)出版社， 20xx [3].張偉民 ,蘇岱安 . 基于 DDS 改進 BT4 型掃頻儀 [J], 現(xiàn)代電子技術 ,20xx 年第 14 期總第 229 期 :121126. [4].張義芳、馮健華編，高頻電子線路 [M]，哈爾濱工業(yè)大學出版社， 20xx [5].毛敏、王淑仙、劉錦高， 新型直接數(shù)字合成式掃頻儀的原理和研 制 [J]， 儀器儀表學報 ,第 25 卷第4 期 ,20xx 年 8 月 [6].孫育才著，單片微型計算機及應用 [M]（第 4 版），南京 :東南大學出版社， [7].張正喜 ， 基于單片機與示波器的頻率特性測試儀 [D],《中國有線電視》 20xx 年第 10 期 [8].毛長根 . 低頻掃頻儀的設計與制作 [J].電子工程師， 20xx 年 第 28 卷 第 3 期 ： 3740 [9].童詩白、華成英主編，模擬電子技術基礎 [M]（第三版），高等教育出版社， [10].李榮武 . AD637 真有效值轉換器 [J].電測與儀表， 1991 年第 3 期 ： 3640 致 謝