摘 要：频率特性测试仪，又称扫频仪，可用于电子系统的频率特性测量，在电子测量中的有着重要应用价值与广泛的应用前景。本文以TI公司的高性能、低功耗、16位单片机MSP430为控制芯片，扫频信号由高集成度器件AD9854扫频信号源发出，以阻抗测量辅助电路、检测电路实现各频点频率特性的测量。通过低噪声,电压控制型的AD603为核心的程控衰减电路，衰减振幅，过乘法器AD830的载波处理，再经低通滤波器滤除噪声，由MSP430单片机自带的AD转换模块在液晶屏上显示。该设计简单易行，成本低，功能扩展性强，可应用于各种信号频率特性的测量场合，也可作为电子测试设备的嵌入式频率特性测试模块使用。55861
毕业论文 关键词：频率特性，MSP430，AD9854，LCD12864
Abstract： Frequency characteristic tester is also called frequency sweep instrument, the measurement of frequency characteristic can be used in electronic systems which has important application in electronic measurement value and broad application prospects. TI company's high performance, low power consumption, and 16-bit microprocessor MSP430 is used as control chip.The frequency sweep signal is produced by frequency sweep signal source which is called AD9854,then assisted by impedance measurement circuit that detection circuit to realize frequency characteristics at each frequency point measurement. AD603 has the advantage of low noise that is playing the role of SPC and attenuation multiplier, then through AD830 carrier, after that through a low-pass filter out noise.The MSP430 single chip microcomputer's own AD conversion module can deal with the date that will be displayed on the LCD screen. Function of this design is simple, low cost, and strong scalability,which can be applied to all kinds of signal frequency measurement occasions and can be used as electronic test to measure frequency characteristic. Keywords：Frequency characteristics,MSP430，AD9854，LCD12864
目 录
1 绪论. 5
1.1 背景. 5
1.2 测试方案及测试条件. 6
2 频率测试仪的方案设计. 6
2.1 设计方案论证与比较 6
2.1.1 正交信号源方案. 6
2.1.2 被测网络方案. 7
2.1.3 显示电路方案 7
2.2 系统总体方案 7
2.2.1 总体思路 7
2.2.2 系统工作流程框图 8
3 系统理论分析与计算. 8
3.1 信号源的分析 8
3.2 乘法器的分析 9
3.3 低通滤波器的分析 9
3.4 被测网络的分析 9
4 芯片介绍. 9
4.1AD9854DDS 正交扫描信号源模块. 9
4.2 AD603程控增益模块 10
4.3AD8009 低通滤波模块. 11
4.4 AD 转换模块 11
4.5 LCD12864液晶显示模块 12
4.6 被测模块 12
4.6.1 测试原理. 13
4.6.2 测试电路. 13
5 测试结果完整性. 14
5.1 测试电路 13
5.1.1 AD603 为核心的衰减后信号的相频特性. 13
5.1.2 仿真图. 14
5.1.3 AD8009 为核心的低通滤波器后信号频谱特性. 14
5.1.4 经RLC 串联谐振电路后信号的幅频特性 15
结 论. 18
参考文献. 19
致 谢. 20
附录A：主要原理图. 21
附录 B：程序. 21
1 绪论 1.1 背景 随着信息化时代的发展，单片机的应用已经给人们的生活带来了巨大的改变，尤其在工业控制领域越来越广泛。涉及到频率的问题，充斥在每一个角落，然而不同的物种所接受的频率范围是不一样的，故研究频率特性的测量方法和装置很有必要。MSP430 系列单片机是一个子集，它是在 51 单片机上的突破，开始在 1996 年走向市场的一种 16 位混合信号处理器。 其特征如下列所示： （1）选用低电压供电，其范围大概为 1.8V-3.6V。 （2）超低功耗，拥有 5 种低功耗模式。 （3）灵活的时钟使用模式。 （4）功能模块丰富，涉及的应用范围广，性价比高。 （5）运行的速度快。 （6）FLASH 存储器的存在，使得 MSP430 单片机无需高电压的额外操作。 （7）JTAG 接口，使得各种调试方便。 ， 此次不用 51 单片机而采用 430 单片机，因为两者相比： （1）51 是 8 位单片机，430 是 16 位单片机。 （2）51 单片机性能和功能上都不如 430 单片机，430 单片机被认为是当今功耗最低的单片机。 （3）51 单片机在低功耗手持设备领域中，就经济成本而言，没有 MSP430 单片机性价比高。 设计基于 MSP430 单片机作为主控器件，AD9854 为扫频信号发生器，AD603 衰减电路，通过 MSP430 单片机和 AD 转换器转换成数据，然后将数据在显示屏显示。 MSP430单片机简易频率特性测试仪设计+程序+电路图:http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_60226.html