基于AD9854与STM32的频率特性测试仪设计

董宝玉 薛严冰 马 驰 盛 虎

(大连交通大学电气信息学院，辽宁 大连 116028)

频率特性测试仪是一种测试网络或者电路的频率特性的仪器，又称扫频仪，它是现代电子测量领域的一种重要工具，可以用来测量信号传输网络、信号放大电路及滤波电路等双端口网络的幅频特性与相频特性[1]，在工程领域有着非常广泛的应用。而在传统的扫频仪设计方法中，被测网络幅频特性与相频特性的获取，需要通过不同的电路模块分别进行峰值检测与相位差测量[2]，导致其系统由多个模块构成,电路复杂且体积较大。随着现代电子技术的飞速发展，频率特性测试仪作为一种重要的测量仪器，其设计理念也在不断地革新，笔者采用零中频正交解调技术进行频率

特性测试仪的设计，符合小型化、数字化、低功耗的现代仪表设计发展方向，本设计中采用直接频率合成(DDS)芯片AD9854产生正交扫频信号，并以低功耗单片机STM32作为任务控制与数据处理的核心部件。设计的频率特性测试仪扫频范围为1～50MHz，幅度测量精度小于1dB,相位测量精度小于5°，能够预置测量范围和步进频率值，并在320×240彩色液晶屏上显示被测网络的频率特性曲线。

1 总体方案①

该频率特性测试仪的设计基于零中频正交解调原理，系统的总体结构如图1所示。

图1 系统总体结构

设计采用DDS集成芯片AD9854产生正交扫频信号，该芯片内部整合了两路高速、高性能正交D/A转换器，通过数字化编程即可输出I、Q两路合成信号[3]。……