卢 玲，邵 吟

1.杭州天元信息技术有限公司，浙江杭州310012;

2.杭州优博信息科技有限公司，浙江 杭州310012)

0 引言

阻抗特性测量技术在传感器、仪器仪表、通信传输系统及PCB分布参数分析等领域占有十分重要地位。目前阻抗测量技术已从传统的电桥法、谐振法等发展到网络分析法和自平衡电桥法等［1］。其中，电桥法测量精度高，但需反复调节电桥平衡而难以快速自动测量;自平衡电桥法不需人工调平衡，但电路复杂成本较高;谐振法需调谐，精度较低;矢量网络分析法测量精度较高，频带覆盖范围宽，但可测量的阻抗范围较小且成本很高;矢量伏安法(电流－电压法)可测量的阻抗范围较大，测量精度也较高，其难点是如何准确测量相位，目前较多采用ADI公司的宽带增益相位检测芯片AD8302［2］，但其相位输出不能区分正负，一种改良方法［3］是对参考信号移相后再测量来判定相位的极性，这增加了测量电路复杂性，且相位差接近0°或+/－180°时仍存在较大误差。随着信息技术的快速发展，信号带宽和传输速率不断提高，高频电路应用越来越多，且工作频率会随信息内容的不同而变化，故对阻抗特性测量的需求也不断提升。通常，电路单元和系统的阻抗特性需采用昂贵的网络分析仪进行测量，而许多中小企业很难承受，且难以现场应用。为此，本文基于矢量阻抗检测原理，针对常见的1kHz160MHz频带、1 10kΩ阻抗范围、低功耗应用的测量对象，用DDS［4］产生频率信号、以嵌入式CPU作为频率和相位控制、ADC变换、测量计算和LCD显示的核心，探讨一种经济实用的数字式矢量阻抗测量方法及其主要电路的实现。……