便携式低频幅频特性测试仪的研制

3．2　数据采集和处理电路
　　被测网络的输出信号经过真有效值转换芯片转换后，接到A／D转换芯片ADC0809的输入端，转换后的数据由P0口送入微处理器，进行数据的计算、存储、显示。AD637（见中国电子资源网http：／／www．chinadz．com）是高精度单片TRMS／DC转换器，可以计算各种
复杂波形的真有效值，其误差低、频带宽（可达8MHz）。但AD637的输入阻抗低（仅为8kΩ），所以，输入端应采用一级跟随器进行阻抗变换。数据读入后按顺序存入数据存储器DS1225中保存。存储器的内容是经过有效值转换及A／D转换后的数据（00H～FFH），而存储器的地址就代表存储数据的频率值。
3．3　数据存储及显示电路
　　设计时考虑到便携式测试仪需要省电这一特点，应该在现场测试完后就将电源关掉。以后，为了能对采集数据进行进一步的分析和研究，数据应具有掉电保存功能。所以，存储器选用了非易失性的存储器。通过比较测试，选用了Dallas公司的DSl225芯片，其内部有锂电池，能对存储器供电，存储容量为8K字节。这样既可解决掉电存储问题，又能保存对一个被测网络所采集的所有数据。
　　显示器采用图形点阵液晶模块——亚世光公司的YM128128－01，共有横坐标128点，纵坐标128点，组成128×128的点阵显示屏。从数据存储器中取出的数据经过除法子程序的处理（除以2然后取整）作为纵坐标的值。存储数据的地址作为横坐标的值，这样就可确定该点在显示屏上的位置。曲线的显示形式可分为粗显和精显，粗显就是在横坐标共128点上显示出全部数据存储区中（0000H～1FFFH）8K字节的数据，从存储器中每隔63（3FH）点取一个数据作为纵坐标的值。如果要得到精确显示，则可根据需要从键盘输入将要显示频段的上／下限频率值，每屏显示128点的幅频特性曲线，通过指示线的左右移动，在屏幕的下方实时显示出指示点的频率和幅值，实现精确测量。
3．4　通讯电路
　　采集的数据通过串口完成通讯。采用Maxim公司的MAX232（见http：／／www．maxim－ic．com）实现电平的转换。单＋5V电源，产生RS232标准电平，实现　　与系统微机的串口通讯。
4　软件设计
　　为使各部分硬件电路按一定顺序进行工作，在89C52的程序存储器内固化了用汇编语言编写的应用程序。其中有程序初始化，正弦信号分频子程序，正弦信号幅度控制子程序，数据采集子程序，信号处理子程序，键值处理子程序，显示画面子程序等。程序框图见图4。

5　测量结果
电路图如图5所示，一个中心频率为5kHz的无源双T网络，使用本仪器测试，所得测试结果见图6。

　　该仪器经过一年多在实验室及研究所的应用，基本工作情况良好，完全可以替代原低频特性测试仪BT4。

参考文献

1　范家庆，沈祝平．扫频测量技术．北京：电子工业出版社，1985：1
2　王晓元．扫频仪的原理与维修．北京：人民邮电出版社，1993：226
3　孙函芳．徐爱卿．MCS－51／96系列单片机原理及应用．北京：北京航空航天大学出版社，1996
4　周航慈．单片机应用程序设计技术．北京：北京航空航天大学出版社，1991