介质电阻率频率特性测试仪信号源设计.pdf

第24卷第4期电子设计工程2016年2月Vol 24No 4Electronic Design EngineeringFeb.2016介质电阻率频率特性测试仪信号源设计刘长胜,徐徳,王载阳,史可(吉林大学仪器科学与电气工程学院,吉林长春130021)摘要:为了了解频率改变对介质电阻率的影响,提出了一种基于直接数字式频率合成(DDS)技术的介质电阻卒频率特性测试仪信号源系统设计方案,并完成系统的软硬件设计。该系统使用MSP430F149控制AD9850产生频率可调的正弦波信号。经过測试表明,该系统能够为介质电阻率频率特性測试提供一个性能优良的信号源,达到了设计要求。关键词:直接数字频率合成;AD9850;信号发生器:MSP430F149中图分类号:TN741文献标识码:A文章编号:1674-6236(2016)04-0078-03Design of signal source for the frequency characteristic test of dielectric resistivity1. U Chang-sheng, XU De-peng, WANG Zai-yan( College of Instrument Science and Electrical Engineering, ilin University, Changchun 130021, ChinaAbstract: In order to understand the influence of frequency change on resistivity, put forward a kind of design scheme ofsignal source for the frequeney characteristic test of dielectric resistivity based on Direct Digital Frequency Synthesis(DDSad complete hardware and software design of the system. The system uses MSP430F149 to control the AD9850 generatingsine wave signal of adjustable frequency. After testing, the system can provide an excellent source for the test of the frequencycharacteristics of dielectric resistivity, reaching the design requirementsKey words: DDS; AD)9850; signal generator; MSP430F149电阻率作为表示各种介质电阻特性的物理量,受到介质来实现输出频率的跳频,其缺点是无法避免缩短环路锁定时物质成分、孔隙结构中含水量、环境温度等影响。在进行海洋间与提高频率分辨率之间的矛盾,因此很难同吋满足高速和电磁探测或是陆地电磁探測时,针对不同深度的探测采用不高精度的要求。与传统的频率合成器相比,直接数字式频率同频率的信号进行探测。不同频率探测得到的介质的电阻率合成(DDS)技术是一种将先进的数据处理理论与方法引入到的差异除了随探測深度改变而改变外,还有可能受到频率改频率合成领域的全数字频率合成技术。DDS具有相对带笕较变的影响。同时,无论是海洋电磁探测还是陆地电磁探测,在宽,频率转换吋间短,输出相位连续,频率分辨率柲高等特进行室内等比例模拟时,需要通过提高频率来缩小尺寸,面点,且使用比较灵活。正因为DS技术具有上述其他频率合这样就导致在测量介质参数时存在的误差就有可能来源于成方法无法比拟的优点,因此它获得了飞速的发展和广泛的频率的改变。另一方间,在介质的材料、介质含水量及环境温应用,是一种很有发展前途的技术度等多种公数对介质电阻率影响的研究中,却都忽略了频率1DDS的基本工作原理对介质电阻率的影响。因此,探究频卒改变对介质电阻率的影响显得尤为重要。同时,在野外环境下信号的频带范围很直接数字式频率合成(DDS)是一种运用数字技术来实现宽,因而在室内时要尽可能保证在频带范制内对电阻率的产生信号的方法。它是一种从相位概念出发直接合成所需波频率特性进行测试。而一个分辨率高,频带范围宽的可调频形的频卒合成技术。DS的基本原理框图如图1所示。通常卒的正弦信号发生器可以保证在研究频率改变对介质电阻由以下儿个部分组成:参考时钟源(fe)、相位累加器、正弦查卒的影响时能够提供一个良好的信号源。询表、数模转换器(DAC)、低通滤波器(LPF)等。其中,整个电针对上述要求,直接数字式频合成(DDS)技术都能够路系统的参考频率源输出的频率信号将被用于各部件的工很好地满足。频半合成技术经历了直接式、间接式、直接数字作时钟,因此必须使用具有高稳定度的品体振荡器。在每一式3个不同的发展阶段。早期的直接频率合成由于采用了大个时钟脉冲输入的时候,相位累加器将频率控制字累加量的模拟器件,导致其结构复杂、尺寸和重量大,且输出噪次,它输出的数据就是要合成信号的相位,流出频率就是声、谐波、奇生频率难以抑制,适用于精度要求不是很高的场DDS输出信号频率四合叫。锁相坏(PLL)频率合成技术通过改变PL中的分频比N设频控制字为M,相位累加器为N位,则DDS的信号收稿日期:2015-03-31稿件编号:201503469输出频率为作者简介:刘长胜(1979-),男,湖北武汉人,博士,副教授。研究方向:可控源电磁探测的理论和方法技术。