E题简易频率特性测试仪题目解析解析

➢ 制作频率特性测试仪：
（1）输入阻抗为50Ω，输出阻抗为50Ω； （2）点频测量：幅频测量误差≤0.5dB，相频测量误差≤5º； （3）制作一个RLC串联谐振电路作为被测网络
a. 中心频率为20MHz，误差的绝对值≤5%； b.有载品质因数为4，误差的绝对值≤5%； c.有载最大电压增益≥ -1dB。 （4）扫频测量：显示其中心频率和-3dB带宽； （5）扫频测量并显示幅频特性曲线和相频特性曲线， 要求具有电压增益、相移和频率坐标刻度。
测量 显示
Q
ADC
题目知识点
A cos t
wk.baidu.com
正交 扫频
信号源 Asin t
被测网络
低通
ADC I
测量
显示
Q
低通
ADC
➢ 正交解调原理、幅频/相频特性； ➢ 正交信号产生； ➢ 放大、滤波、混频； ➢ 数字信号计算、曲线显示
题目内容
➢ 制作一个正交扫频信号源： （1）1MHz~40MHz，频率稳定度≤10-4；频率可设置，100kHz； （2）相位差误差的绝对值≤5º，幅度平衡误差的绝对值≤5%； （3）信号电压的峰峰值≥1V，幅度平坦度≤5%； （4）可扫频输出，扫频范围及频率步进值可设置，最小步进100kHz。
2013年全国大学生电子设计竞赛 简易频率特性测试仪
北京大学 王志军
命题思路
信号源、测量及仪器仪表类 ➢ 专业面宽（电子信息、自动化、通信等）； ➢ 基本知识点+拓展； ➢ 模-数混合、CPU、FPGA等综合； ➢ 设计、分析和实现能力； ➢ 可操作性，实用性
网络的频率特性
1999年题目
频率特性测试仪
➢ 幅频：100Hz~100kHz； ➢ 相频：500Hz~10kHz； ➢ 阻容双T被测网络； ➢ 示波器显示曲线
2013年题目
简易频率特性测试仪
A cos t
低通
正交
扫频
被测网络
信号源 Asin t
低通
➢ 幅频/相频：1MHz~40MHz； ➢ RLC串联谐振被测网络； ➢ LCD显示曲线
ADC I
低通
ADC
A cos(18k )t
90 ͦ相移
A sin(18k )t
低通
ADC
A cos t 被测网络
倍频
正交 解调器
低通
ADC
低通
ADC
作品情况
•
➢ 正交扫频信号；
20 lg A
0
➢ 系统指标；
f
➢ 人机交互
➢ 经验警示
90
0
f0
f
90
谢谢！
题目难点
A cos t
放大
低通
驱动
被测 网络
A sin t
放大
低通
驱动
低通
ADC I
Q
低通
ADC
➢ 1M~40MHz ➢ 两路信号幅度平衡、相位正交； ➢ 每路信号幅度平坦； ➢ 补偿、校准、曲线显示
其他方案
A cos t 被测网络
A cos( 18k )t
B cos[(18k )t ]
低通