[实用新型]用于检测电路相频特性的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子检测技术，尤其是涉及一种用于检测电路相频特性的装置。

背景技术

电路频率特性是电子测量与信号处理研究领域中的重要电路参数，频率特性的好坏直接影响其所在的仪器的各项性能指标。现有的电路频率检测方式有如下几种：

1、采用信号发生器输出一个激励信号至检测电路，再由示波器来检测电路的输出信号，然后按照频率逐点测试各个频率下被测电路的输出信号频率。该方法操作简单，但费事费力，人工检测也存在较大误差，无法准确获得被测电路的相频特性。

2、借助现有的矢量网络分析仪对被测电路的参数进行分析，网络分析仪功能全面，分析的频率范围宽，分析的参数较多。但是，矢量网络分析仪价格昂贵，难以广泛推广使用。

实用新型内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型提出一种电路结构简单、实现成本较低且检测准确的用于检测电路相频特性的装置。

本实用新型采用如下技术方案实现：用于检测电路相频特性的装置，其包括：

用于产生频率w、幅度A且相位相互正交的第一信号及第二信号的正交信号发生电路；

依次串接在正交信号发生电路用于输出第一信号的第一输出端与被测电路之间的第一差分放大电路及第一平滑滤波电路，由第一平滑滤波电路输出正弦信号Asin(wt)；

依次串接在正交信号发生电路用于输出第二信号的第二输出端与被测电路之间的第二差分放大电路及第二平滑滤波电路，由第二平滑滤波电路输出余弦信号Acos(wt)；

被测电路的信号输入端连接第二平滑滤波电路的输出端，该被测电路输出响应信号其中A’为响应信号的幅值，表示被测电路的输出响应信号与输入余弦信号之间的相位差；

被测电路的信号输出端、第一平滑滤波电路的输出端及第二平滑滤波电路的输出端均连接I/Q调解电路，由该I/Q调解电路利用I/Q解调原理将被测电路信号输出端输出的响应信号进行下变频处理处理，输出均为直流信号的第一检测结果Q和第二检测结果I；

分别连接正交信号发生电路及I/Q调解电路的微控制器，由微控制器控制正交信号发生电路产生不同频率w的正交信号，且在不同的频率w时分别根据两个检测结果I和Q计算出被测电路的增益G(w)和相位从而得到被测电路的相频特性。

在一个实施例中，I/Q调解电路具体包括依次连接的下变频电路、乘法逻辑电路及低通滤波电路。

在一个实施例中，下变频电路包括比较器U3，该比较器U3的正相输入端连接第一平滑滤波电路的输出端、负相输入端串接电阻R24接地，且比较器U3的输出端与负相输入端之间串接电阻R23。

在一个实施例中，乘法逻辑电路的X1端口串接电阻R26后连接被测电路的信号输出端，乘法逻辑电路的Y1端口通过电阻R25接地，并通过电阻R22连接下变频电路的输出端，且下变频电路的输出端通过电阻R21连接第二平滑滤波电路的输出端。

在一个实施例中，乘法逻辑电路具有两路乘法器，其中一路乘法器用于将正弦信号Asin(wt)与被测电路的输出的响应信号相乘，其运算结果经过低通滤波电路将2倍频信号滤除，进而得到第一检测结果Q；另一路乘法器用于将正弦信号Asin(wt)与被测电路的输出的响应信号相乘，其运算结果经过低通滤波电路将2倍频信号滤除，进而得到第二检测结果I；

其中，

在一个实施例中，微控制器利用如下公式根据两个检测结果I和Q计算出被测电路的增益G(w)和相位

G(w)=A′A=2I2+Q2A2,]]>

在一个实施例中，第一、第二差分放大电路具有相同的电路结构，第一、第二平滑滤波电路也具有相同的电路结构。