程序運(yùn)行后，首先初始化用戶界面，讓用戶選擇與儀器連接的通信接口。接著輸入所需要的掃頻控制量，如開始頻率(最小為20Hz)、結(jié)束頻率(不超過40MHz)和掃頻幅度，并選擇連續(xù)或?qū)?shù)掃頻方式。根據(jù)用戶輸入的開始和結(jié)束頻率自動(dòng)計(jì)算出響應(yīng)頻率間隔，并將計(jì)算出的頻率點(diǎn)保存在頻率數(shù)組中，獲取頻率數(shù)組數(shù)據(jù)如圖3所示。
當(dāng)計(jì)算出各個(gè)頻率點(diǎn)后，先根據(jù)用戶選擇的串行端口向函數(shù)信號(hào)源當(dāng)計(jì)算出各個(gè)頻率點(diǎn)后，先根據(jù)用戶選擇的串口向函數(shù)信號(hào)源發(fā)送幅度控制字和頻率控制字以產(chǎn)生不同頻率的掃頻信號(hào)，發(fā)送幅度和頻率控制字的程序見圖4所示。
為了保證讀取的數(shù)值準(zhǔn)確，系統(tǒng)選擇了幾個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行波形校正操作，方法是通過USB接口控制數(shù)字示波器進(jìn)行一次“AUTOSET”操作，當(dāng)發(fā)送頻率在10Hz~1kHz,1~100kHz或者100kHz~10MHz時(shí)分別對(duì)數(shù)字示波器進(jìn)行一次波形校正操作，校正程序如圖5所示。
接著通過USB接口讀取數(shù)字示波器通道1和通道2測(cè)量所得的有效值(RMS)[10],計(jì)算增益并填充至增益數(shù)組，單位為dB,見圖6.最后使用express面板上的圖形顯示控件“expressXY圖”函數(shù)來實(shí)現(xiàn)X-Y圖顯示(見圖7)。
3、系統(tǒng)測(cè)試
連接計(jì)算機(jī)、盛普F40型DDS信號(hào)源和TDS1000C-SC系列數(shù)字存儲(chǔ)示波器，將函數(shù)信號(hào)源輸出端連接待測(cè)電路輸入端，數(shù)字示波器通道Ⅰ連接待測(cè)電路的輸入端，通道Ⅱ連接待測(cè)電路的輸出端。在用戶界面中選擇DDS信號(hào)源對(duì)應(yīng)的串口(如COM1)和數(shù)字存儲(chǔ)示波器對(duì)應(yīng)的USB接口，輸入所需的開始頻率、結(jié)束頻率和幅度，并選擇掃頻方式。設(shè)置完成后點(diǎn)擊開始按鈕即可開始測(cè)量。圖8為一個(gè)中心頻率約為16kHz的帶通濾波器的實(shí)測(cè)幅頻特性結(jié)果。
圖6
圖7
被測(cè)帶通濾波器的中心頻率約為16kHz.實(shí)測(cè)中掃頻范圍從1~60kHz,掃描60個(gè)頻點(diǎn)大約需時(shí)2分30秒。若需要提高幅頻特性曲線的測(cè)量精度，可以增加掃頻點(diǎn)。
4、結(jié)語
本文以LabVIEW8.6為設(shè)計(jì)平臺(tái)，利用實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)、帶數(shù)字控制接口的盛普F40型數(shù)字合成函數(shù)信號(hào)源和泰克TDS1012C數(shù)字存儲(chǔ)示波器，實(shí)現(xiàn)電路網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性測(cè)試。該方案中所采用的方法，測(cè)試了巴特沃斯低通濾波器、帶通濾波器和調(diào)諧放大器等電路的幅頻特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方案在應(yīng)用中的有效性和實(shí)用性。在此基礎(chǔ)上還可進(jìn)一步獲得相頻特性。與商用設(shè)備相比，本系統(tǒng)雖然響應(yīng)時(shí)間較慢，用戶界面仍有待改進(jìn)，但其編程與控制簡(jiǎn)單，只需利用實(shí)驗(yàn)室的已有設(shè)備，是提高高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源利用率的一種可行方案。
