用于檢測電路相頻特性的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于檢測電路相頻特性的裝置，包括：正交信號發(fā)生電路；被測電路的信號輸出端、第一平滑濾波電路的輸出端及第二平滑濾波電路的輸出端均連接I/Q調(diào)解電路，由該I/Q調(diào)解電路利用I/Q解調(diào)原理將被測電路信號輸出端輸出的響應信號進行下變頻處理處理，輸出均為直流信號的第一檢測結(jié)果Q和第二檢測結(jié)果I；分別連接正交信號發(fā)生電路及I/Q調(diào)解電路的微控制器，由微控制器控制正交信號發(fā)生電路產(chǎn)生不同頻率w的正交信號，且在不同的頻率w時分別根據(jù)兩個檢測結(jié)果I和Q計算出被測電路的增益G(w)和相位從而得到被測電路的相頻特性。本實用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)成本較低和工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。
【專利說明】用于檢測電路相頻特性的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電子檢測技術(shù)，尤其是涉及一種用于檢測電路相頻特性的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 電路頻率特性是電子測量與信號處理研究領(lǐng)域中的重要電路參數(shù)，頻率特性的好 壞直接影響其所在的儀器的各項性能指標?，F(xiàn)有的電路頻率檢測方式有如下幾種：
[0003] 1、采用信號發(fā)生器輸出一個激勵信號至檢測電路，再由示波器來檢測電路的輸出 信號，然后按照頻率逐點測試各個頻率下被測電路的輸出信號頻率。該方法操作簡單，但費 事費力，人工檢測也存在較大誤差，無法準確獲得被測電路的相頻特性。
[0004] 2、借助現(xiàn)有的矢量網(wǎng)絡分析儀對被測電路的參數(shù)進行分析，網(wǎng)絡分析儀功能全 面，分析的頻率范圍寬，分析的參數(shù)較多。但是，矢量網(wǎng)絡分析儀價格昂貴，難以廣泛推廣使 用。 實用新型內(nèi)容
[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提出一種電路結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)成本較低且檢 測準確的用于檢測電路相頻特性的裝置。
[0006] 本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：用于檢測電路相頻特性的裝置，其包括：
[0007] 用于產(chǎn)生頻率W、幅度A且相位相互正交的第一信號及第二信號的正交信號發(fā)生 電路；
[0008] 依次串接在正交信號發(fā)生電路用于輸出第一信號的第一輸出端與被測電路之間 的第一差分放大電路及第一平滑濾波電路，由第一平滑濾波電路輸出正弦信號Asin(Wt);
[0009] 依次串接在正交信號發(fā)生電路用于輸出第二信號的第二輸出端與被測電路之間 的第二差分放大電路及第二平滑濾波電路，由第二平滑濾波電路輸出余弦信號Acos(Wt);
[0010] 被測電路的信號輸入端連接第二平滑濾波電路的輸出端，該被測電路輸出響應信 號d 'awfw?+叼，其中A'為響應信號的幅值，P表示被測電路的輸出響應信號與輸入余弦 信號之間的相位差；
[0011] 被測電路的信號輸出端、第一平滑濾波電路的輸出端及第二平滑濾波電路的輸出 端均連接I/Q調(diào)解電路，由該I/Q調(diào)解電路利用I/Q解調(diào)原理將被測電路信號輸出端輸出 的響應信號進行下變頻處理處理，輸出均為直流信號的第一檢測結(jié)果Q和第二檢測結(jié)果I ;
[0012] 分別連接正交信號發(fā)生電路及I/Q調(diào)解電路的微控制器，由微控制器控制正交信 號發(fā)生電路產(chǎn)生不同頻率w的正交信號，且在不同的頻率w時分別根據(jù)兩個檢測結(jié)果I和 Q計算出被測電路的增益G(W)和相位從而得到被測電路的相頻特性。
[0013] 在一個實施例中，I/Q調(diào)解電路具體包括依次連接的下變頻電路、乘法邏輯電路及 低通濾波電路。
[0014] 在一個實施例中，下變頻電路包括比較器U3，該比較器U3的正相輸入端連接第一 平滑濾波電路的輸出端、負相輸入端串接電阻R24接地，且比較器U3的輸出端與負相輸入 端之間串接電阻R23。
[0015] 在一個實施例中，乘法邏輯電路的Xl端口串接電阻R26后連接被測電路的信號輸 出端，乘法邏輯電路的Yl端口通過電阻R25接地，并通過電阻R22連接下變頻電路的輸出 端，且下變頻電路的輸出端通過電阻R21連接第二平滑濾波電路的輸出端。
[0016] 在一個實施例中，乘法邏輯電路具有兩路乘法器，其中一路乘法器用于將正弦信 號Asin (wt)與被測電路的輸出的響應信號^ 'CCMfwf+0相乘，其運算結(jié)果經(jīng)過低通濾波 電路將2倍頻信號濾除，進而得到第一檢測結(jié)果Q ;另一路乘法器用于將正弦信號Asin (wt) 與被測電路的輸出的響應信號巧相乘，其運算結(jié)果經(jīng)過低通濾波電路將2倍頻 信號濾除，進而得到第二檢測結(jié)果I ;

【權(quán)利要求】
1. 用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，包括： 用于產(chǎn)生頻率W、幅度A且相位相互正交的第一信號及第二信號的正交信號發(fā)生電路； 依次串接在正交信號發(fā)生電路用于輸出第一信號的第一輸出端與被測電路之間的第 一差分放大電路及第一平滑濾波電路，由第一平滑濾波電路輸出正弦信號Asin(wt); 依次串接在正交信號發(fā)生電路用于輸出第二信號的第二輸出端與被測電路之間的第 二差分放大電路及第二平滑濾波電路，由第二平滑濾波電路輸出余弦信號Acos(wt); 被測電路的信號輸入端連接第二平滑濾波電路的輸出端，該被測電路輸出響應信號 vTccwfw#巧，其中A'為響應信號的幅值，貌表示被測電路的輸出響應信號與輸入余弦信 號之間的相位差； 被測電路的信號輸出端、第一平滑濾波電路的輸出端及第二平滑濾波電路的輸出端均 連接I/Q調(diào)解電路，由該I/Q調(diào)解電路利用I/Q解調(diào)原理將被測電路信號輸出端輸出的響 應信號進行下變頻處理處理，輸出均為直流信號的第一檢測結(jié)果Q和第二檢測結(jié)果I ; 分別連接正交信號發(fā)生電路及I/Q調(diào)解電路的微控制器，由微控制器控制正交信號發(fā) 生電路產(chǎn)生不同頻率w的正交信號，且在不同的頻率w時分別根據(jù)兩個檢測結(jié)果I和Q計 算出被測電路的增益G(W)和相位爐,從而得到被測電路的相頻特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，I/Q調(diào)解電路具體 包括依次連接的下變頻電路、乘法邏輯電路及低通濾波電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，下變頻電路包括 比較器U3,該比較器U3的正相輸入端連接第一平滑濾波電路的輸出端、負相輸入端串接電 阻R24接地，且比較器U3的輸出端與負相輸入端之間串接電阻R23。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，乘法邏輯電路的 Xl端口串接電阻R26后連接被測電路的信號輸出端，乘法邏輯電路的Yl端口通過電阻R25 接地，并通過電阻R22連接下變頻電路的輸出端，且下變頻電路的輸出端通過電阻R21連接 第二平滑濾波電路的輸出端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，乘法邏 輯電路具有兩路乘法器，其中一路乘法器用于將正弦信號Asin(wt)與被測電路的輸出的 響應信號/相乘，其運算結(jié)果經(jīng)過低通濾波電路將2倍頻信號濾除，進而得到 第一檢測結(jié)果Q ;另一路乘法器用于將正弦信號Asin (wt)與被測電路的輸出的響應信號 J 5COffwf+釋相乘，其運算結(jié)果經(jīng)過低通濾波電路將2倍頻信號濾除，進而得到第二檢測 結(jié)果I ;
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，微控制器利用如 下公式根據(jù)兩個檢測結(jié)果I和Q計算出被測電路的增益G(W)和相位
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，第一、第二差分放 大電路具有相同的電路結(jié)構(gòu)，第一、第二平滑濾波電路也具有相同的電路結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，第一差分放大電 路包括比較器U2,該比較器U2的正相輸入端、負相輸入端分別串接電阻Rll及電阻R13連 接正交信號發(fā)生電路的第一信號輸出端，該比較器U2的正相輸入端串接電阻R12后接地， 該比較器的負相輸入端與輸出端之間串接電阻R14。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，該裝置還包括依 次連接在I/Q調(diào)解電路的輸出端與微控制器的數(shù)據(jù)采樣端之間的增益放大電路及AD轉(zhuǎn)換 電路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于檢測電路相頻特性的裝置，其特征在于，該裝置還包括用 于根據(jù)微控制器的控制將檢測結(jié)果以預設(shè)方式進行顯示的顯示器，該顯示器與微控制器相 連。
【文檔編號】G01R31/28GK204142915SQ201420670922
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】熊菊蓮 申請人:熊菊蓮