基于儀器集成的幅頻特性測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)方案

　　為了保證讀取的數(shù)值準(zhǔn)確，系統(tǒng)選擇了幾個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行波形校正操作，方法是通過(guò)USB接口控制數(shù)字示波器進(jìn)行一次“AUTO SET”操作，當(dāng)發(fā)送頻率在10 Hz~1 kHz，1~100 kHz 或者100 kHz~10 MHz 時(shí)分別對(duì)數(shù)字示波器進(jìn)行一次波形校正操作，校正程序如圖5所示。

　　接著通過(guò)USB接口讀取數(shù)字示波器通道1和通道2測(cè)量所得的有效值（RMS）［10］，計(jì)算增益并填充至增益數(shù)組，單位為dB，見(jiàn)圖6.最后使用express面板上的圖形顯示控件“expressXY圖”函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)X-Y圖顯示（見(jiàn)圖7）。

　　3 系統(tǒng)測(cè)試

　　連接計(jì)算機(jī)、盛普F40型DDS信號(hào)源和TDS1000C-SC 系列數(shù)字存儲(chǔ)示波器，將函數(shù)信號(hào)源輸出端連接待測(cè)電路輸入端，數(shù)字示波器通道Ⅰ連接待測(cè)電路的輸入端，通道Ⅱ連接待測(cè)電路的輸出端。在用戶界面中選擇 DDS 信號(hào)源對(duì)應(yīng)的串口（如COM1）和數(shù)字存儲(chǔ)示波器對(duì)應(yīng)的USB接口，輸入所需的開(kāi)始頻率、結(jié)束頻率和幅度，并選擇掃頻方式。設(shè)置完成后點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕即可開(kāi)始測(cè)量。圖8為一個(gè)中心頻率約為16 kHz的帶通濾波器的實(shí)測(cè)幅頻特性結(jié)果。

　　被測(cè)帶通濾波器的中心頻率約為16 kHz.實(shí)測(cè)中掃頻范圍從1~60 kHz，掃描60個(gè)頻點(diǎn)大約需時(shí)2分30秒。若需要提高幅頻特性曲線的測(cè)量精度，可以增加掃頻點(diǎn)。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　本文以LabVIEW8.6為設(shè)計(jì)平臺(tái)，利用實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)、帶數(shù)字控制接口的盛普F40型數(shù)字合成函數(shù)信號(hào)源和泰克TDS1012C數(shù)字存儲(chǔ)示波器，實(shí)現(xiàn)電路網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性測(cè)試。該方案中所采用的方法，測(cè)試了巴特沃斯低通濾波器、帶通濾波器和調(diào)諧放大器等電路的幅頻特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方案在應(yīng)用中的有效性和實(shí)用性。在此基礎(chǔ)上還可進(jìn)一步獲得相頻特性。與商用設(shè)備相比，本系統(tǒng)雖然響應(yīng)時(shí)間較慢，用戶界面仍有待改進(jìn)，但其編程與控制簡(jiǎn)單，只需利用實(shí)驗(yàn)室的已有設(shè)備，是提高高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源利用率的一種可行方案。