中波复阻抗测量仪的制作方法

本实用新型涉及电子测量技术领域，特别是用于中波台的中波复阻抗测量仪。

背景技术：

目前，中波广播是当前的主要播出形式，中波天线匹配网络直接影响播出质量和效果，现有的中波台对天线和网络的测试主要是通过设备生产厂家的协助，在问题比较严重时才进行解决，其中最主要的困难就是没有合适的仪器，不能及时的测量电路和天线的复阻抗。另外在音频电路设计中，各级之间匹配也是必不可少的，由于通用的网络分析仪通常在几万元，一般的技术人员不具备，所以各级的阻抗测量也是问题。因此，设计一种成本低、操作简便的复阻抗测试设备是专业的中波台以及一般的电子技术人员所期待的。

技术实现要素：

本实用新型目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种操作简便、低成本、能及时测量电路和天线复阻抗的中波复阻抗测量仪。

本实用新型目的通过以下技术方案实现：一种中波复阻抗测量仪，包括单片机atmega16、直接数字频率合成器模块ad9850、信号处理电路U3、U4、U5、U6以及显示电路LCD12864，其特征在于：所述的单片机atmega16与直接数字频率合成器模块ad9850相连接，用于控制ad9850输出欲置频率的正弦波信号；单片机atmega16与显示电路LCD12864相连接，用于显示测量值和设定值信息；单片机端口PA0～3分别连接到U4、U5、U6的输出端P1～4，用于测量信号幅度和相位差；所述的直接数字频率合成器模块ad9850，是由ad9850和外围电阻、电容电路组成的组件，输出预定频率的正弦波信号，由D触发器74LS74对输入的脉冲信号进行比较，检测脉冲边沿的相位差。

本实用新型测量仪专为中波台设计，能及时测量电路和天线的复阻抗，具有成本低、操作简单、显示准确的特点，对中波广播的安全播出具有实际意义。

附图说明

图1为本实用新型电路框图。

图2为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型中波复阻抗测量仪主要由cpu控制、键盘、显示功能的M1，数字频率合成器M2，信号放大、滤波M3，相位比较和幅度放大M4，待测负载M5构成。其中M1由人工操作，设置频率测量等功能，并向M2发送频率数字，进而控制M2发出预期频率正弦波信号，M3接收M2的信号并进行放大滤波同时驱动负载M5，M4接收M3的两路信号进行相位比较和幅度放大，最终将幅度值和相位差送到M1检测，并且由M1显示测量结果，即负载的复阻抗。

如图2所示，本实用新型由单片机U1、键盘K1～16、LCD12864显示器dis1、数字频率合成器模块ad9850、运算放大器U3、U4、U5、D触发器74ls74以及其它外围器件组成。其中单片机U1的PC口与显示器dis1的DB0～7连接，PD口与键盘端口d0～7连接，PB0～3与数字频率合成器模块U2的8、9、10、11脚连接；数字频率合成器模块U2的19脚通过C1、R1与运算放大器U3A连接，然后通过R5与U3B连接，通过测试电阻R7到达端口port1，进而连接待测负载；由测试电阻R7两端引出的信号经过U3C、U3D，分别连接到U4D、U4C、U4B、U5B、U5C，其中U4D、U4C的输出经过CR4、CR5连接到U6A，U6A的5脚输出连接单片机U1的40脚；U4B经过R14连接U4A，经过CR3连接单片机U1的37脚；U5B经过CR1连接U1的39脚，U5C经过CR2连接U1的38脚。

本实用新型的工作原理是：单片机U1的输出控制对象主要是LCD显示、数字频率合成器的频率数字，检测的对象是键盘扫描、测量的对象是由U6、U5、U4输出的各种信号；ad9850模块(U2)是直接数字频率合成器，其8、9、10、11输入端的信号决定了输出频率，它完全由单片机U1控制，U2的19脚输出正弦波信号，经过U3A的高阻抗输入放大、再经过滤波器、经过缓冲器、经过测试电阻R7连接待测负载；R7两端的信号，经过U3C、U4C的缓冲，进入U4C、U4D两路比较器，将正弦波变成了方波，经过D触发器U6A，得到两路方波的相位差，单片机U1检测相位差，用于最终的计算；R7两端的信号，经过U3C、U4C的缓冲，还进入到U4B进行差分放大，最终的到峰值检波的信号P3，进入单片机U1，用于最终的计算；R7两端的信号，经过U3C、U4C的缓冲，还经过U5B、U5C进行峰值检波，得到信号的幅度值分别送到单片机U1，用于最终的计算；单片机U1将最终的计算结果在LCD12864上显示，显示的内容包括：测量的中心频率、复阻抗、步进频率9khz。

测量程序由C语言编写，主要过程如下：通电后执行初始化程序，然后进入主循环程序，主循环包括LCD12864(dis1)显示、默认输出的频率值、键盘扫描；单片机要执行的任务，当有键按下时，主要是数字输入、手动/自动测量、频率增减等功能；对测量信号的计算并最终在LCD12864上显示；另外设有看门狗启动、省电模式等功能。使得操作尽量简单、易行，显示精确明了。