專利名稱：基于頻譜分析儀平臺(tái)的usb接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高校高頻教學(xué)使用通用頻譜分析儀平臺(tái)進(jìn)行鑒頻特性測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前高等學(xué)校在高頻教學(xué)中大量使用掃頻儀進(jìn)行幅頻特性及鑒頻特性測(cè)試，掃頻儀能夠產(chǎn)生規(guī)定頻率范圍內(nèi)的掃頻信號(hào)，并且內(nèi)置檢波裝置，可以進(jìn)行幅頻特性測(cè)試。顯示系統(tǒng)一般采用CRT顯示器，使用偏轉(zhuǎn)電壓即可控制測(cè)量結(jié)果的顯示，這樣系統(tǒng)可以直接對(duì)外部輸入的已檢波直流電壓(鑒頻器輸出電壓)進(jìn)行測(cè)量顯示，從而滿足高頻教學(xué)中鑒頻特性測(cè)試的需求。其基本原理如圖I所示。由于掃頻儀功能單一，技術(shù)指標(biāo)較低，使用范圍極大地受到限制；而當(dāng)前頻譜分析儀等功能較強(qiáng)的高檔儀器又不具備鑒頻特性測(cè)試能力，所以高校在教學(xué)過程中還必須使用掃頻儀這種相對(duì)落后的儀器產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是基于通用頻譜分析儀平臺(tái)(帶有跟蹤源配置)，增加USB接口的數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)高頻教學(xué)的鑒頻特性測(cè)試功能，使通用頻譜分析儀可以替代掃頻儀實(shí)現(xiàn)幅頻特性和鑒頻特性測(cè)試功能，來拓展頻譜分析儀的使用范圍和測(cè)量功能。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括有頻譜分析儀、被測(cè)鑒頻電路和鑒頻特性電壓采集模塊，其特征在于所述的頻譜分析儀具有跟蹤信號(hào)源，跟蹤源輸出高頻信號(hào)作為被測(cè)鑒頻電路的輸入，被測(cè)鑒頻電路輸出電壓信號(hào)到鑒頻特性電壓采集模塊，所述的鑒頻特性電壓采集模塊包括依次相連的阻抗變換電路、濾波電路、增益控制電路、AD驅(qū)動(dòng)電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集電路和單片機(jī)，所述鑒頻特性電壓采集模塊的輸出端和頻譜分析儀的輸入端分別具有USB接口并通過電纜連接。所述的基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述的阻抗變換電路、濾波電路、增益控制電路、AD驅(qū)動(dòng)電路和AD轉(zhuǎn)換電路組成直流電壓信號(hào)的調(diào)理電路。所述的基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述的被測(cè)鑒頻電路中具有鑒頻器。本實(shí)用新型工作原理如下(I)、頻譜分析儀的跟蹤源具備輸出鑒頻器測(cè)試需要的高頻信號(hào)能力；(2)、在頻譜分析儀基礎(chǔ)上增加具有USB接口的鑒頻特性測(cè)試模塊，頻譜分析儀通過通用USB接口給鑒頻測(cè)試模塊供電并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；(3)、具有USB接口的鑒頻特性測(cè)試模塊主要完成鑒頻器輸出電壓信號(hào)的調(diào)理及數(shù)據(jù)采集，然后通過USB接口將數(shù)據(jù)傳輸給頻譜分析儀進(jìn)行顯示；本實(shí)用新型的有益效果( I )、本實(shí)用新型在通用頻譜分析儀平臺(tái)基礎(chǔ)上，增加具有USB接口的鑒頻特性測(cè)試模塊，使頻譜分析儀具備鑒頻特性測(cè)試功能，從而拓展了頻譜分析儀的使用范圍和測(cè)量功能，對(duì)于通用頻譜分析儀在高等學(xué)校教學(xué)測(cè)試中推廣使用有著重要的意義；(2)、數(shù)據(jù)采集采用16位的數(shù)模變換器，測(cè)量電壓精度高，測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍大；(3)、鑒頻特性測(cè)試基于頻譜分析儀平臺(tái)，用戶操作使用方便，而且用戶的測(cè)試只需使用頻譜分析儀即可滿足要求，不必同時(shí)采購掃頻儀和頻譜分析儀來進(jìn)行測(cè)試。
圖I為基于頻譜分析儀平臺(tái)的鑒頻特性測(cè)試原理框圖。圖2為鑒頻特性電壓采集模塊原理框圖。圖3為鑒頻特性電壓采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、2，一種基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括有頻譜分析儀I、被測(cè)鑒頻電路2和鑒頻特性電壓采集模塊3，頻譜分析儀I具有跟蹤信號(hào)源，跟蹤源輸出高頻信號(hào)作為被測(cè)鑒頻電路的輸入，被測(cè)鑒頻電路2輸出電壓信號(hào)到鑒頻特性電壓采集模塊3，鑒頻特性電壓采集模塊3包括依次相連的阻抗變換電路4、濾波電路5、增益控制電路6、AD驅(qū)動(dòng)電路7,AD轉(zhuǎn)換電路8、數(shù)據(jù)采集電路和單片機(jī)9，鑒頻特性電壓采集模塊3的輸出端和頻譜分析儀I的輸入端分別具有USB接口 10并通過電纜11連接。其中，阻抗變換電路4、濾波電路5、增益控制電路6、AD驅(qū)動(dòng)電路7和AD轉(zhuǎn)換電路8組成直流電壓信號(hào)的調(diào)理電路。被測(cè)鑒頻電路中具有鑒頻器或具有鑒頻功能。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明由鑒頻器原理可知，鑒頻器將輸入信號(hào)頻率偏離鑒頻器中心頻率的程度轉(zhuǎn)換為電壓輸出；本實(shí)用新型進(jìn)行鑒頻特性測(cè)試，分為以下幾個(gè)步驟(I)、根據(jù)用戶設(shè)置的掃描頻率范圍，設(shè)置頻譜分析儀跟蹤源的輸出；(2)、被測(cè)鑒頻電路接收頻譜分析儀的高頻信號(hào)，并輸出鑒頻電壓；(3)、鑒頻特性電壓采集模塊對(duì)鑒頻器輸出電壓信號(hào)進(jìn)行處調(diào)理，然后進(jìn)行模數(shù)變換并將采集數(shù)據(jù)傳送給頻譜分析儀；(4)、頻譜分析儀通過USB接口接收鑒頻特性電壓采集模塊的數(shù)據(jù)；( 5 )、頻譜分析儀將接收到的鑒頻電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示即完成測(cè)試。根據(jù)本實(shí)用新型測(cè)試方案及鑒頻器原理，基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性電壓采集模塊3原理框圖如圖2所示，主要包括鑒頻電壓信號(hào)的阻抗變換、濾波處理、輸入增益控制、AD驅(qū)動(dòng)、AD轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、單片機(jī)USB接口通信等；頻譜分析儀平臺(tái)通過標(biāo)準(zhǔn)USB接口給模塊提供電源、與模塊進(jìn)行通信控制并接收采集數(shù)據(jù)；基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性電壓采集模塊對(duì)外接口包括鑒頻電壓的輸入、電源供電、通信控制及數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)方面，其中USB接口可以提供電源、方便通信控制及數(shù)據(jù)傳輸，所以模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示，采用BNC接頭12接收鑒頻電壓、USB接口 13與頻譜分析儀I連接，這樣簡(jiǎn)單實(shí)用，模塊獨(dú)立性強(qiáng)，具備通用USB接口的頻譜分 析儀I可以通過軟件升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)鑒頻特性測(cè)試。
權(quán)利要求1.一種基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括有頻譜分析儀、被測(cè)鑒頻電路和鑒頻特性電壓采集模塊，其特征在于所述的頻譜分析儀具有跟蹤信號(hào)源，跟蹤源輸出高頻信號(hào)作為被測(cè)鑒頻電路的輸入，被測(cè)鑒頻電路輸出電壓信號(hào)到鑒頻特性電壓采集模塊，所述的鑒頻特性電壓采集模塊包括依次相連的阻抗變換電路、濾波電路、增益控制電路、AD驅(qū)動(dòng)電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集電路和單片機(jī)，所述鑒頻特性電壓采集模塊的輸出端和頻譜分析儀的輸入端分別具有USB接口并通過電纜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述的阻抗變換電路、濾波電路、增益控制電路、AD驅(qū)動(dòng)電路和AD轉(zhuǎn)換電路組成直流電壓信號(hào)的調(diào)理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述的被測(cè)鑒頻電路中具有鑒頻器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于頻譜分析儀平臺(tái)的USB接口鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，頻譜分析儀跟蹤源輸出的高頻信號(hào)作為被測(cè)鑒頻電路的輸入信號(hào)，鑒頻器輸出的電壓信號(hào)作為USB接口的鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集模塊的輸入，USB接口的鑒頻特性測(cè)試模塊主要完成鑒頻器輸出電壓信號(hào)的調(diào)理及數(shù)據(jù)采集，然后通過USB接口將數(shù)據(jù)傳輸給頻譜分析儀主機(jī)進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型增加USB接口的鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集模塊解決了高頻教學(xué)鑒頻特性測(cè)試的需求，使頻譜分析儀具備鑒頻特性測(cè)試能力，從而拓展了頻譜分析儀的使用范圍和測(cè)量功能，而且USB接口的鑒頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)采集模塊獨(dú)立性強(qiáng)，具備通用USB接口的頻譜分析儀可以通過軟件升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)鑒頻特性測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R23/165GK202661548SQ201220037440
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者梁強(qiáng), 陳仁北 申請(qǐng)人:安徽白鷺電子科技有限公司