### 2017年全国电子设计大赛H题设计报告（独家）
#### 摘要
本设计报告针对2017年全国大学生电子设计竞赛中的H题——远程幅频特性测试装置进行了详细介绍。该装置集成了直接数字合成（DDS）信号发生器、放大器、检波器以及三个STM32单片机，共同协作完成了信号产生、放大、测试及结果传输等功能。装置采用了AD603作为放大器、AD9959作为DDS信号发生器、AD8362作为检波器。
通过合理的系统设计与参数配置，装置能够实现自动化工作流程，即设置好信号源参数后，系统即可独立运行，无需额外的人工干预。经过严格的测试验证，本设计不仅满足了竞赛要求的各项性能指标，还在某些方面进行了拓展优化。
#### 关键知识点详解
**1. 信号发生器的选择**
- **方案一**：采用分立元件和中小规模集成电路构建波形发生器。虽然技术成熟，但外围元器件多，调试复杂，且频率稳定性和准确性较差。
- **方案二**：使用AD9834芯片实现波形发生器。此芯片可以产生稳定的正弦波输出，但存在频率上限（约30MHz）时波形失真的问题，并且无法直接控制输出电压幅值。
- **方案三**：选择AD9959芯片作为波形发生器。该芯片不仅能够提供稳定的正弦波、方波或三角波输出，还支持高达16阶的频率、相位或幅度调制，并具有扫频功能，实测频率可达40MHz以上且保持良好的稳定性。
综合比较后，**方案三**因其卓越的性能和灵活性被选中。
**2. 放大器的选择**
- **方案一**：采用分立元件（如三极管、场效应管）构成放大器。这种方法虽然成本较低，但在集成度、稳定性等方面表现不佳。
- **方案二**：使用集成放大器AD603。该放大器具有较宽的带宽、高增益等特点，适用于本设计的需求。
**3. 检波器的选择**
选择了AD8362作为检波器。这款器件具备较高的灵敏度和宽动态范围，适合用于本设计中的信号检测。
**4. 控制系统的论证与选择**
- **STM32单片机**：本设计中使用了三个STM32单片机来实现不同模块间的协调控制。STM32系列单片机以其高性能、低功耗、丰富的外设资源而被广泛应用于各种领域。
- **系统总体架构**：设计了一个由信号发生器、放大器、检波器等多个子系统组成的总体框架，每个子系统都有其特定的功能，并通过STM32进行协调管理。
**5. 远程测试装置**
- **双绞线传输**：考虑到成本和易于实现等因素，本设计采用了双绞线进行信号传输。
- **WiFi传输**：为了实现远程控制和数据传输，还考虑了使用WiFi模块。这使得用户可以通过无线网络远程监控和调整设备的工作状态。
**6. 测试结果**
经过全面的测试验证，本设计不仅满足了基本的技术要求，还在信号稳定性和远程控制能力方面展现出显著的优势。
本设计充分利用了先进的电子元器件和技术手段，成功构建了一款高效、可靠的远程幅频特性测试装置，为相关领域的研究和应用提供了有力的支持。
