系列文章連結目錄
一、2017年電賽國賽H題《遠端幅頻特性測試裝置》訓練總結（DDS信号源部分）
二、2017年電賽國賽H題《遠端幅頻特性測試裝置》訓練總結（放大器部分）
三、2017年電賽國賽H題《遠端幅頻特性測試裝置》訓練總結（信号接收采集部分）
一、2019年電賽國賽D題《簡易電路特性測試儀》訓練總結----題目引入與概述
二、2019年電賽國賽D題《簡易電路特性測試儀》訓練總結----待測三極管共射放大電路部分
文章目錄
- 系列文章連結目錄
- 前言
- 一、題目要求
- 二、作品實物圖展示
- 三、題目總體分析
- 四、總體方案描述與系統框圖
- 總結
前言
《簡易電路特性測試儀》這一題是我們實驗室做的第二道國賽訓練題，同時也是我個人非常喜歡的一道題，因為這題也是當年國賽奪杯的題目。此題不僅完美诠釋了電賽的精神即所謂“重在對學生基礎知識的考察”，對電路産生的故障及變化的自動判斷也帶有人工智能的韻味。在我看來是出的非常完美的一道題。
在這裡就做一個小小的總結，也當是做了一份設計報告。本人負責題目的硬體部分，是以講解部分會偏硬體方面多一點。
一、題目要求
話不多說，先上本題題目要求。如果想要題目與測評表的文檔版本，可以去此處下載下傳：本題題目與測評表文檔下載下傳傳送門
二、作品實物圖展示
再上本組最後的作品成品實物圖，做的時候對布局考慮不周，導緻看上去有點醜陋，各位讀者将就一下吧：(
三、題目總體分析
本題要求制作一個電路特性測試儀，用來測量待測放大器的特性參數，包括輸入阻抗、輸出阻抗、增益以及幅頻特性，并同時判斷放大器工作是否正常，及其引起故障的原因。其中重點和難點如下：
（1）滿足輸入阻抗1k-50kΩ，輸出阻抗500-5kΩ的動态範圍，并保證測量精度優于10%；
（2）能實作激勵信号的寬範圍動态掃描，以實作電路幅頻特性的測量；
（3）能在2秒内，實時自動完成電路故障的判别，并定位故障原因。
（4）分析輸出信号失真度，自動調節輸入信号幅度，保證電路正常工作時，工作線上性工作區，并線上性工作區間完成輸入阻抗，輸出阻抗和增益的測量。
這裡着重強調一下第四點。
放大器特性準确測量的前提是電路特性測試儀産生的信号經過被測網絡後必須不失真，否則輸入阻抗、輸出阻抗、增益将沒有任何意義。是以，系統必須不斷去檢測被測網絡的輸出端信号的波形，一旦檢測到失真，則通過調節輸出幅度的手段将波形的失真度調整到滿足要求為止。
放大器的增益與三極管的β值有關，題目指定半導體型号9013的β值為60~300，當輸入信号幅度太大時，會導緻輸出信号失真，例如，β值為285的9013，實驗中發現，當輸入信号大于15mVpp時，輸出開始失真，此時需要減小輸入信号幅度。
四、總體方案描述與系統框圖
信号源采用基于AD9959內建DDS晶片的方案，通過STM32單片機程式修改頻率控制字和幅度控制字實作激勵輸出信号的頻率和幅度調節，輸入被測網絡。通過提高DDS輸出幅度與固定衰減器配合工作提高輸出信号的信噪比，被測網絡輸出信号通過繼電器選擇是否連接配接交流負載，可分别測量空載電壓和帶載電壓等。輸出信号經16bit模數轉換器ADS8688轉換後輸入STM32，經分析計算後，得到被測網絡的各項電路參數，将結果顯示在彩色觸摸屏。
流程圖參考我們實驗室的學長的流程圖：
軟體程式流程圖：
總結
經過測試發現，本系統在所有功能名額都滿足題目要求，部分功能名額超出題目要求，各項誤差均在題目要求之内，很好地滿足題目要求。故障測試中能十分準确的判斷出故障原因，而且可以實時監測電路工作狀态，人機界面友好，測試資料真實可靠。
後續我将分子產品繼續完成這篇訓練總結：）