信号源调试与检测实施手册

1、信号源的调试与检测实施手册一 项目描述在教学试验和电子测量技术中，常常离不开一个高精度、频率可变的信号源，并且要求由数字信号来控制，这就是数字式频率合成器。频率合成技术(DDS)具有转换速度快、分辨率高、换频速度快、频率转换时间和相位连续以及可灵活产生多种信号等优点。本项目设计的信号源能产生的频率为 0MHz50MHz,最小可控步长为 1Hz，人机界面为一个简易 4 ×4 键盘和 LCD ,控制中心采用89S52 单片机完成对 AD9851 的控制。1 项目的功能和性能1） 具有按键选择输出频率类型的功能。2） 输出信号为：单频模式、PSK、ASK、FSK。3） 能把信号源的频率使用

2、LCD显示出来4） 输出信号LCD显示的单位可以是Hz、KHz、MHz5） 输出频率范围为050 MHz2. 信号源器的主要技术参数1） 额定工作电压：±12 V±20%。2） 最小工作电压：> 10V。3） 极限工作电压：14 V。4） 工作温度：30 °C80 °C。3、已具备资料（1）相关学习资料（2）信号源调试与检测工艺文件（3）电路板、元器件及配件二、项目资讯 1.信号源的使用场合？2.信号源的结构组成？3. 画出信号源按键电路的电路图并分析工作原理？4. 画出单片机接口部分的电路图并分析工作原理？5. 画出DDS信号产生电路的电路图并分

3、析工作原理？6. 画出信号调理电路的电路图并分析工作原理？7. 画出低通滤波电路的电路图并分析工作原理？8. 画出信号放大电路的电路图并分析工作原理？9. 画出LCD显示电路的电路图并分析工作原理？三、项目计划1、根据电路原理图，列出材料清单。2、查阅手册和网络资料，制定一个信号源费用预算计划表。3、确定本项目需要使用的工具和辅助设备，填写下表。项目名称各工作流程使用的工具辅助设备备注4、本任务需要选择哪些仪器仪表？为什么？5、文字阐述信号源单板调试与检测工艺流程。6、文字阐述信号源整机调试与检测工艺流程。7、制作项目进程表。四、项目决策1、分小组讨论，分析阐述各自计划和调试、检测流程，确定方

4、案。2、老师指导确定最终流程图、调试与检测方案。3、每组选派一位成员阐述方案。五、项目实施1. 单板调试与检测1.1调试前准备1.1.1调试人员的培训技术部门组织调试、测试人员熟悉整机工作原理、技术条件及有关指标，仔细阅读调试工艺卡，使其明确调试内容、方法、步骤、设备使用及注意事项。1.1.2技术文件的准备产品调试之前，调试人员应准备好产品技术条件、技术说明书、电原理图、检修图和调试工艺卡等技术文件。1.1.3仪器、仪表的准备按照技术条件的规定，准备好测试所需要的各类仪器设备。要求所用仪器、仪表应是符合计量标准和调试要求，并在有效期之内，符合技术文件的规定，满足测试精度范围的需要，并按要求放置

5、好。1.1.4被调物件的准备 准备好需要调试与检测的电路板。1.1.5场地的准备调试场地应整齐、清洁、按要求布置，要避免高频、高压、强电磁场的干扰。如调试高频电路应在屏蔽间进行。1.1.6个人准备。调试人员应按安全操作规程做好上岗准备，调试用图纸、文件、工具、备件等都应放在适当的位置上。2调试安全操作规程2. 1测试环境的安全措施：无裸露的带电导体（如电源线、插头、电源开关等）。2. 2 测试仪器的安全措施：仪器及附件的金属外壳应接地良好。 仪器地线必须与机壳相连。2. 3 操作安全措施： 在接通被测电路的电源前，应检查其电路及连线有无短路等不正常现象；接通电源后，应观察电路板有无冒烟、打火、

6、异常发热等情况。如有异常现象，立即切断电源，查找故障原因。禁止调试人员带电操作，当补焊、焊接元件时， 一定断开电源。如有高压测试调整，调试前应做好绝缘安全准备，如穿戴好绝缘工作鞋、绝缘工作手套等。使用和调试MOS电路时必须佩戴防静电腕套。强电调试时至少应有两人在场，以防不测。其他无关人员不得进入工作场，任何人不得随意拨动总闸、仪器设备的电源开关及各种旋钮，以免造成事故。调试工作结束或离开工作场所前，应关掉调试用仪器设备等电器的电源。3. 板调工艺流程板调工艺流程图4单板调试2. 调试前准备1.1调试人员的培训技术部门组织调试、测试人员熟悉整机工作原理、技术条件及有关指标，仔细阅读调试工艺卡，使

7、其明确调试内容、方法、步骤、设备使用及注意事项。1.2技术文件的准备产品调试之前，调试人员应准备好产品技术条件、技术说明书、电原理图、检修图和调试工艺卡等技术文件。1.3仪器、仪表的准备按照技术条件的规定，准备好测试所需要的各类仪器设备。要求所用仪器、仪表应是符合计量标准和调试要求，并在有效期之内，符合技术文件的规定，满足测试精度范围的需要，并按要求放置好。1.4被调物件的准备 准备好需要调试与检测的电路板。1.5场地的准备调试场地应整齐、清洁、按要求布置，要避免高频、高压、强电磁场的干扰。如调试高频电路应在屏蔽间进行。1.6个人准备。调试人员应按安全操作规程做好上岗准备，调试用图纸、文件、工

8、具、备件等都应放在适当的位置上。2调试安全操作规程2. 1测试环境的安全措施：无裸露的带电导体（如电源线、插头、电源开关等）。2. 2 测试仪器的安全措施：仪器及附件的金属外壳应接地良好。 仪器地线必须与机壳相连。2. 3 操作安全措施： 在接通被测电路的电源前，应检查其电路及连线有无短路等不正常现象；接通电源后，应观察电路板有无冒烟、打火、异常发热等情况。如有异常现象，立即切断电源，查找故障原因。禁止调试人员带电操作，当补焊、焊接元件时， 一定断开电源。如有高压测试调整，调试前应做好绝缘安全准备，如穿戴好绝缘工作鞋、绝缘工作手套等。使用和调试MOS电路时必须佩戴防静电腕套。强电调试时至少应有

9、两人在场，以防不测。其他无关人员不得进入工作场，任何人不得随意拨动总闸、仪器设备的电源开关及各种旋钮，以免造成事故。调试工作结束或离开工作场所前，应关掉调试用仪器设备等电器的电源。3. 板调工艺流程图10 板调工艺流程图4调试调试仪器和工具：数字万用表（精度为3位半），双踪示波器，调试台，放大镜，螺丝刀，镊子，电烙铁等。4.1 通电前检查4.1.1目测：焊装好的电路板主板应清洁、无锡渣，无明显的错焊、漏焊、虚焊和短路。比如：电解电容是否焊反，各个器件是否按清单提供的标号位置焊接，芯片方向是否正确等。4.1.2电路板电阻测试指标表2 电路板电阻测试指标值序号名称测试点1正向电阻指标【k】测试点2

10、备注1+5J1的1脚0.2GND：J1的5脚2-5J1的2脚0.323+12J1的3脚0.324-12J1的4脚0.2电阻测试方法 用数字万用表的200k档测试表1和表2中测试点1对测试点2间的电阻值。4.2电源调试与检测设备：万用表或示波器。表3电源电路电压指标序号名称测试点1直流电压指标【V】测试点2纹波（mV）1+5J1的1脚+4.9 +5.1GND：J1的5脚100mV2-5J1的2脚-4.9 -5.1100mV3+12J1的3脚+10.5 +13.5200mV4-12J1的4脚-10.5 -13.5200mV测试方法：当测试时将万用表置于DC20V档，测试上表中的直流电压，测试结果应

11、满足指标要求。测试时，万用表的黑表笔接上表中的“测试点2”、红表笔接上表中的“测试点1”，测试结果应满足指标要求。4.3 键盘电路调试与检测设备：万用表。 用用数字万用表的200k电阻档分别测试每个按键电路两端的电阻。当按键没有按下时电阻应为无穷大，当按键按下时电阻应接近0，否则检查键盘电路，检查方法见故障的查找与排除。4.4单片机电路调试与检测4.4.1 脱机调试设备：万用表或示波器。 脱机调试是在加电前,先用万用表等工具,按图纸仔细核对样机线路是否正确,并对元器件的安装、型号、规格等进行仔细检查,特别注意印制板加工和焊接时有无走线之间相互短路等，检查方法见故障的查找与排除。4.4.2 联机

12、调试设备：万用表或示波器。 联机前先切断电源,把仿真插头插到样机的单片机插座上,检查一下开发机与样机之间的电源、接地是否良好。一切正常后,即可打开电源。通电后首先测量晶体是否有时钟输出，执行读写指令,对存储器IO口进行读写操作,进行逻辑检查。若有故障,可用示波器观察有关点的波形,寻找和分析故障原因,并进一步排除故障。在主机部分调试好后,便可系统的其它外围部件,如键盘、显示器等,再进一步进行调试。4.5信号产生电路（DDS）调试与检测设备：万用表或示波器。 在加电前,先用万用表等工具,按图纸仔细核对信号产生电路是否正确,并对元器件的安装、型号、规格等进行仔细检查,然后配合软件调试，由单片机对AD

13、9851进行控制字的读写以及数据的控制，同时用示波器检查AD9851的21引脚是否有对应的信号波形输出，如果没有信号输出，就需要在软件调试的同时，进行硬件故障的查找，检查方法见故障的查找与排除。4.6信号调理电路调试与检测设备：频谱仪或示波器。 在加电前,先用万用表等工具,按图纸仔细核对信号产生电路是否正确,然后在信号产生电路调试完成后，对低通滤波电路进行调试与检测。用示波器比较电容C4和C7与电感连接处的波形，C4处的应该比C7更纯净，如果用频谱仪观测应该少了很多高频杂波，否则检查滤波电路是否存在短路、开路和器件的型号、规格是否有问题。4.7软件调试 4.7.1 软件下载设备：计算机和专用软

14、件。 使用计算机把已经调试好的程序下载到单片机。4.7.2软件调试设备：计算机和专用软件。先进行模块程序调试，对一个个子程序分别调试。调试时,一定要符合入口条件和出口条件，调试可用单步运行和断点运行方式，通过检查CPU现场情况、RAM的内容和IO口的状态，检测程序执行结果是否符合设计要求，有无循环错误、有无机器码错误以及转移地址的错误，同时注意系统中存在的硬件设计错误和软件算法错误。 各程序模块通过后,则可以把相关功能块连在一起进行总调。若有故障，可以考虑各子程序运行时是否破坏了现场，缓冲单元、工作寄存器是否发生冲突，标志位的建立和清除是否有误，堆栈区是否有溢出，输入设备的状态是否正常等等。

15、单步和断点调试后,还应进行连续调试,用以确定定时精度、CPU的实时响应等问题。 4.7.3 固化程序设备：计算机和专用软件。把调试正确的程序下载到单片机。七整机装配7.1装配流程图贴标志装表盖 接线面板上装插头材料准备装控制板图11 整机装配流程图7.1材料准备 装配前准备好下列部件：调试成功的电路板、机箱、接插件等材料。7.2安装控制板 用螺丝钉把电路板固定到机箱的底部。7.3装插头 用导线把控制板上的电源线接到面板上已固定好的插头上，同样接信号源的引出线。7.4装表盖 把变送器的外壳装好。7.5材料准备 在接头处贴上标签，表明接头的名称。八整机调试与检测 信号源整机装配完成后，测试整机的功能、性能和技术参数。7.1 输出信号频率测试设备：万用表、示波器和频谱仪。 接入供电电源，按下4×4键盘的按键，当要求输出频率在设计的输出范围之内时，用示波器检测输出的信号是否正常，包括波形类型以及信号频率是否和按键要求的一致，波形的电压值（幅度）是否达到要求，否则检查电路板。7.2 LCD显示测试设备：目测、万用表、示波器。 接入供电电源，按下4×4键