一种基于FPGA和单片机的扫频仪研究与设计
3 系统软件设计
系统软件设计由单片机和FPGA组成。整个系统以用户按键中断为主线,调用不同的处理函数,与FPGA中各个控制模块之间,以总线的进行数据的交换,实现了系统测量频率特性的功能。软件流程图见图4。
4 结束语
本扫频仪利用数字频率合成技术(DDS)产生扫频信号,通过14位D/A转换器DAC904产生了10 Hz~100 kHz的正弦扫频信号,作用于被测网络。网络的输出信号通过有效值采样电路,以及由比较器LM311配合FPGA内部实现的测相电路,完成了对被测网络频率特性的测量。
为对系统的性能进行测试,制作了一个中心频率为5 kHz。带宽为±50 Hz的阻容双T网络。测试结果表明,在网络的通带和阻带内,相频特性测量均达到了3°以内的测量精度,幅频特性的测量误差均小于50%。此外,该系统可以通过键盘输入扫频范围,通过示波器显示幅频、相频曲线,并可以在液晶显示器上显示该网络在特定频率点上的幅度、相位特性值。该系统操作简单,成本低廉,测量精确,具有很强的实用性。
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