频耦合电路滤除正弦波的直流成分，再通过LM324运算放大器进行加法运算将它们合成为一路模拟信号输出，所述第一数字频率合成器、第二数字频率合成器和第三数字频率合成器采用DDS9854数字频率合成器产生可调频率的正弦波，且还通过LM1117低压差电压调节器输出3.3V电压分别为三路DDS9854数字频率合成器提供3.3V电压，所述第一低频耦合电路、第二低频耦合电路和第三低频耦合电路采用1uF进行低频耦合输出低频信号。
[0020]如图2所示，作为本实用新型的最近实施例，所述频域模拟信号处理模块包括单开多控开关、低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器，所述频域数字信号处理模块包括自动增益调节器、A/D模数转换器、微控制器、数字信号处理器和LCE显示器，所述自动增益调节器输出的上述信号依次通过A/D模数转换器、微控制器、数字信号处理器与LCD显示器连接；在本实用新型中，所述微控制器采用ARM Cortex-M内核的STM32系列单片机进行读取数据和存储数据，所述数字信号处理器采用DSP-TMS320系列数字信号处理器进行傅立叶变换和计算，所述IXD显示器采用2.4寸，128640IXD显示器。
[0021]所述LM324运算放大器合路形成的模拟信号通过单开多控开关通过低通滤波器输出500Hz以内的模拟信号，然后经过自动增益调节器进行自动增益调节输出后进行数字化处理并将500Hz以内的频域信号显示出来，所述LM324运算放大器合路形成的模拟信号还可以通过单开多控开关通过带通滤波器输出4-6kHz的模拟信号，然后经过自动增益调节器进行自动增益调节输出后进行数字化处理并将4-6kHz的频域信号显示出来，所述LM324运算放大器合路形成的模拟信号还可以通过单开多控开关通过高通滤波器输出1kHz以上的模拟信号，然后经过自动增益调节器进行自动增益调节输出后进行数字化处理并将1kHz以上的频域信号显示出来；在本实用新型中，信号产生模块的输出频率信号通过单开多控开关置入选择进入哪一路滤波器，选择低通滤波器、带通滤波器或高通滤波器将不同频率的噪音信号进行去除，得到不同的频率信号，再注入到频域模拟信号处理模块分别进行增益放大、模数采样转换、采样信号的读取、傅里叶变化和频谱计算，计算所得的频谱信号在IXD显示器显示出来。
[0022]所述自动增益调节器采用AD8337自动增益放大/衰减器，信号幅值可以稳定在O?3.3V之间，所述A/D模数转换器采用16位高速AD770506模数转换器进行采样转换；所述单开多控开关采用N51026B控制开关，所述低通滤波器MAX262器件，所述带通滤波器采用UAF42器件，所述高通滤波器采用0PA690器件。
[0023]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本使用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:包括信号产生模块、频域模拟信号处理模块和频域数字信号处理模块，所述信号产生模块通过频域模拟信号处理模块与频域数字信号处理模块进行连接；所述信号产生模块包括滑动电位器、数字频率合成器、低频耦合电路、运算放大器，所述滑动电位器依次通过数字频率合成器、低频耦合电路和运算放大器连接，所述频域模拟信号处理模块包括单开多控开关、低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器，所述频域数字信号处理模块包括自动增益调节器、A/D模数转换器、微控制器、数字信号处理器和LCE显示器，所述单开多控开关通过低通滤波器与自动增益调节器连接，所述单开多控开关还通过带通滤波器与自动增益调节器连接，所述单开多控开关还通过高通滤波器与自动增益调节器连接，所述自动增益调节器依次通过A/D模数转换器、微控制器、数字信号处理器与IXD显示器连接。2.根据权利要求1所述的一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:所述数字频率合成器包括第一数字频率合成器、第二数字频率合成器和第三数字频率合成器，所述低频耦合电路包括第一低频耦合电路、第二低频耦合电路和第三低频耦合电路，所述滑动电位器通过第一数字频率合成器、第一低频耦合电路与运算放大器连接，所述滑动电位器还通过第二数字频率合成器、第二低频耦合电路与运算放大器连接，所述滑动电位器还通过第三数字频率合成器、第三低频耦合电路与运算放大器连接。3.根据权利要求2所述的一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:所述第一数字频率合成器、第二数字频率合成器和第三数字频率合成器还与电压调节器进行连接，所述电压调节器采用LM1117低压差电压调节器输出3.3V电压。4.根据权利要求2所述的一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:所述第一数字频率合成器、第二数字频率合成器和第三数字频率合成器采用DDS9854数字频率合成器产生可调频率的正弦波，所述第一低频耦合电路、第二低频耦合电路和第三低频耦合电路采用1uF进行低频耦合输出低频信号。5.根据权利要求1所述的一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:所述自动增益调节器采用AD8337自动增益放大/衰减器，所述A/D模数转换器采用16位高速AD770506模数转换器。6.根据权利要求1所述的一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:所述微控制器采用ARM Cortex-M内核的STM32系列单片机，所述数字信号处理器采用DSP-TMS320系列数字信号处理器。7.根据权利要求1所述的一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:所述LCD显示器采用2.4寸，128640LCD显示器。8.根据权利要求1所述的一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:所述单开多控开关采用N51026B控制开关，所述低通滤波器MAX262器件，所述带通滤波器采用UAF42器件，所述高通滤波器采用0PA690器件。9.根据权利要求1所述的一种频域辅助教学仪电路，其特征在于:所述运算放大器采用LM324运算放大器。
【专利摘要】本实用新型属于电子线路和电子仪器技术领域，具体涉及一种频域辅助教学仪电路，包括信号产生模块、频域模拟信号处理模块和频域数字信号处理模块，所述信号产生模块通过频域模拟信号处理模块与频域数字信号处理模块进行连接；所述信号产生模块包括滑动电位器，以及所述滑动电位器依次通过数字频率合成器、低频耦合电路和运算放大器连接；本实用新型频域辅助教学仪灵敏度、分辨率也比较高，且噪音低，动态范围大，测量速度快，且可以通过液晶屏直观的看到和感受的最后出来的信号成分，能适应教学中格式各样的频域特征实验。
【IPC分类】G09B23/18
【公开号】CN204791713
【申请号】CN201520444896
【发明人】龙邹, 张振荣
【申请人】广西大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月26日