基于DSP的频率特性测试仪设计

本仪器选用AD8302构建了相位差检测电路。AD8302可对0～2．7 GHz，-60～0 dBm范围内的两输入信号之间的幅度比和相位差进行精确测量，其中相位检测精度可达1°。AD8302相位检测曲线如图7所示。

　　由图7可知，使用单片的AD8032无法进行-180°～180°范围内的监相。为实现-180°～180°监相，仪器采用I、Q正交检测方法。即DDS信号源输出两路同频正交信号，该正交信号分别通过两片8302与待测信号分别进入两片AD8302监相，则可得到两条相位差为90°相位曲线，如图8所示。由此实现-180°～180°范围检测。

　　2．6 幅度检测单元

　　本仪器幅度检测电路由对数放大器AD8310和滤波电容单元组成。AD8310可检测0～440 MHz，-91～+4 dBV范围信号的幅度值，其输出公式为

　　其中，VOUT为检波输出；VY为斜率电压；VIN为输入信号电压；VX为截止电压。

　　AD8310的OFLT和BFIN引脚的电容需要根据扫频频率来实时调节。经过反复试验，采用0．01μF，0．1μF，1μF，10μF和100μF的组合可实现20 Hz～150 MHz范围内的准确检测。

　　3 实测结果

　　本测试对LPF-BOR8低通滤波器进行测量。该滤波器的截止频率为1．2 MHz。在仪器上电后，首先将输出电平设定为0 dBm，起始频率设定为20 Hz，终止频率设定为1．5 MHz。然后将仪器的输出和输入端短接，进行幅度和相位校正。校正后，将仪器的输出端接滤波器的输入端，将滤波器的输出端接仪器的输入端进行测量。测量结果如图9所示。从图中可以看出，该滤波器通带较为平稳，相位趋于线性，-1 dB转折点约为1．2 MHz，与该器件数据手册给出数据相符。

　　4 结束语

　　仪器实现了对20 Hz～150 MHz范围内任意频段的被测网络幅频特性和相频特性测量、数据存储、回放、峰值查找以及-3 dB测量，Q值查找等计算。由于大量采用大规模集成电路，不仅提高了系统的集成度，减小了体积，而目提升了仪器的性能和稳定性。实现了数字化、智能化、低成本。目前仪器已进人生产阶段。