阻抗分析仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种阻抗分析仪，包括信号产生部分、阻抗测试部分、信号处理部分；所述信号产生部分由锁相环、DDS、低通滤波器和网络放大器构成，所述阻抗测试部分由ATT衰减器、衰减控制器、功分器、被测件、第一阻抗切换继电器和第二阻抗切换继电器构成，所述信号处理部分由第一低频分离器、第二低频分离器、第一混频器、第二混频器、第一网络衰减器、第二网络衰减器、第一A/D转换器A、第二A/D转换器、FPGA构成。本实用新型专利技术的5Hz到30MHz的阻抗分析仪的源信号通过DDS直接信号合成，信号精度高，极大地提高了切换速率，能对低阻抗范围、中高阻抗范围、极低以及毫欧级阻抗范围内提供高精度测量，并且消除了测量中接地环路引入的测量误差。

Impedance analyzer

The utility model discloses an impedance analyzer, including signal generation part, impedance test part, signal processing part; the signal produced by PLL, DDS, low-pass filter and network amplifier, constituting the impedance test part by ATT attenuator, attenuation controller, power divider, dut first, the impedance and the second impedance relay switch relay switch, the signal processing part is composed of the first and second low frequency low frequency separator separator, a first mixer, a second mixer, the first network attenuator, attenuator, the first second network A/D converter A, A/D converter, FPGA second. The impedance analyzer of the utility model 5Hz to 30MHz source signal through DDS signal synthesis, high signal accuracy, greatly improve the switching speed, on the low impedance range, high impedance range, low impedance and milliohm level range provides high accuracy measurement, and eliminates the measurement error of the ground loop is introduced the measurement.

【技术实现步骤摘要】
阻抗分析仪
本技术涉及电子测量领域，尤其是涉及一种阻抗分析仪。
技术介绍
阻抗是元件对特定频率上交流电流的总对抗。通常阻抗由电路设计人员测量，以便将无源元件的给定值与其实际值进行比较，或者获得确切的阻抗值，用来将其输入到设计仿真软件工具中。元件厂家进行阻抗测量的目的是确保其产品满足技术指标以及检测器生产过程，各种类型材料的生产厂家也依赖于阻抗测量来检测其生产过程。阻抗分析仪能通过阻抗计算出物体的各种器件、设备参数和性能优劣。它主要是利用物体具有不同的导电作用然后在物体表面加一固定的低电平电流，然后再进行精确测量。阻抗分析仪主要用于各类超声器件阻抗特性的测量，其具有易用、指标和图形相结合、参数准确、价格低廉、对生产的可指导性非常强等特点。精确地测量关键元件的阻抗对于判断产品的工作状态是否有良好或者是否真正在工作中有着重要的意义。传统的阻抗分析仪测量范围从几百KHz～几MHz不等，测试范围较窄，不能满足宽频测试要求。
技术实现思路
针对上述不足，本技术提供了一种测试范围较宽的阻抗分析仪。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案：一种阻抗分析仪，包括信号产生部分、阻抗测试部分、信号处理部分；所述信号产生部分由锁相环、DDS、低通滤波器和网络放大器构成，其中DDS分别与低通滤波器和锁相环连接，低通滤波器分别和DDS和网络放大器连接；所述阻抗测试部分由ATT衰减器、衰减控制器、功分器、被测件、第一阻抗切换继电器和第二阻抗切换继电器构成，其中ATT衰减器分别与信号产生部分的网络放大器和阻抗测试部分的衰减控制器连接，功分器分别与衰减控制器、被测件和第二阻抗切换继电器连接，被测件分别与功分器和第一阻抗切换继电器连接；所述信号处理部分由第一低频分离器、第二低频分离器、第一混频器、第二混频器、第一网络衰减器、第二网络衰减器、第一A/D转化器、第二A/D转化器、FPGA构成；其中第一低频分离器分别与第一阻抗切换继电器和第一混频器连接，第一网络衰减器分别与第一混频器和第一A/D转换器连接，第二低频分离器分别与第二阻抗切换继电器和第二混频器连接，第二网络衰减器分别与第二混频器和第二A/D转换器连接，FPGA分别与第一A/D转换器和第二A/D转换器连接。作为本技术方案的进一步改进，所述锁相环由鉴相器、第一分频器、第二分频器、运算放大器和压控振荡器构成；所述鉴相器分别与运算放大器和第一分频器连接，所述压控振荡器分别与第二分频器、DDS和运算放大器连接。作为本技术方案的进一步改进，所述DDS分别与第二分频器、压控振荡器和低通滤波器连接。作为本技术方案的进一步改进，所述FPGA的型号为XC3S1000。作为本技术方案的进一步改进，所述DDS合成源信号得到的阻抗分析仪其频率范围为5Hz～30MHz。本技术方案的有益效果：本技术的5Hz到30MHz的阻抗分析仪的源信号通过DDS直接信号合成，信号精度高。阻抗板整体电路设计采用固定放大与固定程控衰减模式，不同衰减档位之间直接采用高速FPGA控制，极大地提高了切换速率，能对低阻抗范围、中高阻抗范围、极低以及毫欧级阻抗范围内提供高精度测量，增大了阻抗分析仪的测量范围，并且消除了测量中接地环路引入的测量误差。附图说明图1为阻抗分析仪的原理框图。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本技术，下面结合附图和实施例对本技术技术方案进一步说明。如图1所示，一种阻抗分析仪，包括信号产生部分、阻抗测试部分、信号处理部分；所述信号产生部分由锁相环、DDS、低通滤波器和网络放大器构成，其中DDS分别与低通滤波器和锁相环连接，低通滤波器分别和DDS和网络放大器连接；所述阻抗测试部分由ATT衰减器、衰减控制器、功分器、被测件、第一阻抗切换继电器和第二阻抗切换继电器构成，其中ATT衰减器分别与信号产生部分的网络放大器和阻抗测试部分的衰减控制器连接，功分器分别与衰减控制器、被测件和第二阻抗切换继电器连接，被测件分别与功分器和第一阻抗切换继电器连接；所述信号处理部分由第一低频分离器、第二低频分离器、第一混频器、第二混频器、第一网络衰减器、第二网络衰减器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、FPGA构成；其中第一低频分离器分别与第一阻抗切换继电器和第一混频器连接，第一网络衰减器分别与第一混频器和第一A/D转换器连接，第二低频分离器分别与第二阻抗切换继电器和第二混频器连接，第二网络衰减器分别与第二混频器和第二A/D转换器连接，FPGA分别与第一A/D转换器和第二A/D转换器连接。所述锁相环由鉴相器、第一分频器、第二分频器、运算放大器和压控振荡器构成；所述鉴相器分别与运算放大器和第一分频器连接，所述压控振荡器分别与第二分频器、DDS和运算放大器连接。所述DDS分别与第二分频器、压控振荡器和低通滤波器连接。所述FPGA的型号为XC3S1000。所述DDS合成源信号得到的阻抗分析仪其频率范围为5Hz～30MHz。工作原理：由锁相环检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号通过鉴相器转换成电压信号输出，阻抗分析仪的源信号通过DDS直接信号合成，低通滤波器滤波得到5Hz～30MHz的电信号，采用功分器直接将阻抗输出的低频信号进行等效功分得到两路信号T、R，作为被测件测量的输入，然后对输出信号进行处理。阻抗板整体电路设计采用固定放大与固定程控衰减模式，不同衰减档位之间直接采用高速FPGA控制。上述实施例仅示例性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属
中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻抗分析仪，包括信号产生部分、阻抗测试部分、信号处理部分；其特征在于：所述信号产生部分由锁相环、DDS、低通滤波器和网络放大器构成，其中DDS分别与低通滤波器和锁相环连接，低通滤波器分别和DDS和网络放大器连接；所述阻抗测试部分由ATT衰减器、衰减控制器、功分器、被测件、第一阻抗切换继电器和第二阻抗切换继电器构成，其中ATT衰减器分别与信号产生部分的网络放大器和阻抗测试部分的衰减控制器连接，功分器分别与衰减控制器、被测件和第二阻抗切换继电器连接，被测件分别与功分器和第一阻抗切换继电器连接；所述信号处理部分由第一低频分离器、第二低频分离器、第一混频器、第二混频器、第一网络衰减器、第二网络衰减器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、FPGA构成；其中第一低频分离器分别与第一阻抗切换继电器和第一混频器连接，第一网络衰减器分别与第一混频器和第一A/D转换器连接，第二低频分离器分别与第二阻抗切换继电器和第二混频器连接，第二网络衰减器分别与第二混频器和第二A/D转换器连接，FPGA分别与第一A/D转换器和第二A/D转换器连接。

【技术特征摘要】
1.一种阻抗分析仪，包括信号产生部分、阻抗测试部分、信号处理部分；其特征在于：所述信号产生部分由锁相环、DDS、低通滤波器和网络放大器构成，其中DDS分别与低通滤波器和锁相环连接，低通滤波器分别和DDS和网络放大器连接；所述阻抗测试部分由ATT衰减器、衰减控制器、功分器、被测件、第一阻抗切换继电器和第二阻抗切换继电器构成，其中ATT衰减器分别与信号产生部分的网络放大器和阻抗测试部分的衰减控制器连接，功分器分别与衰减控制器、被测件和第二阻抗切换继电器连接，被测件分别与功分器和第一阻抗切换继电器连接；所述信号处理部分由第一低频分离器、第二低频分离器、第一混频器、第二混频器、第一网络衰减器、第二网络衰减器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、FPGA构成；其中第一低频分离器分别与第一阻抗切换继电器和第一混频器连接，第一网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑兆祥，
申请(专利权)人：成都天大仪器设备有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51