本幅頻特性測試裝置采用STM32F407 MCU為主控芯片，并通過集成式DDS頻率合成模塊與程控衰減器實(shí)現(xiàn)幅度可調(diào)與具有掃頻功能的信號源。通過級聯(lián)高性能可變增益放大器AD8367，從外部施加0至1V的模擬增益控制電壓，實(shí)現(xiàn)頻帶內(nèi)0-40dB增益連續(xù)可調(diào)。采用高速對數(shù)檢波模塊進(jìn)行信號幅度檢測，并結(jié)合MCU產(chǎn)生的脈沖觸發(fā)信號可在示波器上顯示幅頻特性曲線。通過主機(jī)MCU對檢波結(jié)果進(jìn)行AD采樣，并將數(shù)據(jù)通過單條雙絞線與從機(jī)MCU通信，并通過從機(jī)DA轉(zhuǎn)換在示波器上間接輸出顯示幅頻特性曲線。

　　一。系統(tǒng)方案

　　1.方案比較與選擇

　　1）信號源

　　方案一：使用鎖相環(huán)集成電路。

　　使用鑒相器和VCO集成芯片搭建鎖相環(huán)頻率合成模塊，但整體系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy，若設(shè)置不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致鎖定時(shí)間慢、信號質(zhì)量較差。

　　方案二：使用集成式直接頻率合成芯片AD9959。

　　該直接頻率合成芯片的輸出頻率范圍在0.12Hz-250MHz之間，完全滿足題目要求的1MHz-40MHz范圍。此外，該芯片具有靈活的程序控制功能，能借助MCU輕松實(shí)現(xiàn)本題中可調(diào)點(diǎn)頻輸出與掃頻的功能要求。

　　綜合以上兩種方案，方案二使用簡單且性能優(yōu)異，故選擇方案二。

　　2）放大器

　　方案一：可調(diào)多級放大器。由多級運(yùn)算放大器進(jìn)行同相或反相放大組成，通過滑動(dòng)變阻器改變反饋電阻達(dá)到0-40 dB連續(xù)可調(diào)，該方案實(shí)現(xiàn)簡單，但電路中含有多個(gè)滑動(dòng)變阻器而導(dǎo)致電路冗余，不便調(diào)節(jié)。

　　方案二：程控衰減器 + 固定增益放大器。采用程控衰減器和固定增益放大器組合。雖然該方案控制靈活，噪聲系數(shù)小，但增益通過步進(jìn)調(diào)整而非連續(xù)可調(diào)，不滿足題目要求。

　　方案三：級聯(lián)電壓控制增益放大器。選用具有45 dB增益可調(diào)的可控增益放大器AD8367級聯(lián)，通過外加控制電壓的連續(xù)變化實(shí)現(xiàn)增益連續(xù)可調(diào)，電路原理簡單，且控制靈活，滿足題目要求。

　　方案四：寬帶射頻放大器+PIN衰減器。采用寬帶射頻放大器和PIN二極管衰減器組合的結(jié)構(gòu)能夠滿足頻響差與動(dòng)態(tài)范圍的綜合指標(biāo)。但電路較為復(fù)雜，調(diào)試難度較高。

　　綜上可知，方案三電路原理簡單，滿足題目要求且易于調(diào)試，故選擇方案三。