AD5933不合频率下的转换结果_频率_暗记

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AD5933阻抗转换模块[1] 是一款基于AD公司的 AD5933 芯片的丈量复阻抗的电路模块。
在 AD5933阻抗转换器、网络剖析仪初步实验中对该模块进行了初步的实验。

由于该芯片的基本事理是采集有芯片内部产生的正弦波电压旗子暗记勉励下复阻抗相应的正弦电流旗子暗记，经由芯片内部的I-V转换，有内部12bit-1Msps的ADC采样1024的数据，通过DFT来获电流的在该频率下旗子暗记的实部和虚部，末了可以打算出电流的幅度和相位，从而反响了复阻抗在不同频率下的取值。

AD5933不合频率下的转换结果_频率_暗记 AD5933不合频率下的转换结果_频率_暗记智能

下面是AD5933芯片内部的功能框图。
这部分可以想见该芯片的数据手册。
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（图片来自网络侵删）

▲ AD5933内部功能图

在初步试验中，碰着以下问题须要通过实验来回答：

[ ] AD5933采集数据的频率和时长是多少？手册给出了AD5933的ADC的转换速率为1Msps。
采集到1024点的数据的韶光便是1.024ms，这一点也从数据手册中指出数据采集运算的韶光大约是1ms旁边。
这个采集速率和总韶光是否不受输出旗子暗记频率影响？[ ] AD5933打算结果是否会受到旗子暗记截取的影响？这是范例的DFT剖析旗子暗记频谱所带来的问题。
当采集剖析数据的长度不是周期旗子暗记的完全的整数周期的时候，输出的结果会涌现频率透露[3] 征象的影响。
[ ] 直策应用AD5933可以剖析的最低频率是多少？为了担保DFT所得到的结果足够精确，即须要在1ms的采集韶光内采集到足够多的周期的旗子暗记，就会限定AD5933能够剖析复阻抗的最低频率。
那么这个最低频率是多少呢？[ ] 如何连续降落AD5933剖析频率的下限？在一些剖析中，如果希望进一步降落，可以通过利用外部的MCLK来实现。
这对付丈量是否有影响？

下面通过实验逐一回答上面的问题。

02采集数据的时长

在测试程序的串口命令中，增加一个通过STC8G1k定时器（周期为1ms）来记录实行 StartFrequency命令的韶光丈量。

通过设置AD5933 Settling Period=500，输出频率为5000Hz，实行startf，可以看到返回的丈量韶光为101ms。
个中100ms是输出500个Settling 周期旗子暗记所须要的韶光，后面1ms则是数据采集和打算所须要的韶光。

通过设置不同的输出频率，会创造后面的1ms多出的韶光始终保持不变，这就证明了AD5933的采集处理旗子暗记的韶光周期便是1ms，固定的。

由于这个过程中，是通过读取AD5933的Status寄存器中的D1来判断是否数据采集处理完毕，以是更加精确的采集和处理韶光的丈量也就无法准确的判断了。

03数据截取窗口的影响

分别进行不同频率变革，不雅观察相应的输出结果。

▲ 在没有负载情形下，不同频率下转换的结果

通过以上不同频率下输出的结果可以看出，打算的结果在输出频率低的情形下，会受到截取窗口的影响。
下面对于在1000Hz旁边的频率前后200Hz内进行扫描，可以看到在频率大约即是旁边时，实部靠近于0。

▲ 在没有负载情形下，不同频率下转换的结果

更进一步不雅观察可以看到，当输出频率在2048Hz旁边的时候输出的数值为0。
这也从其余一个解读到AD5933采集数据的长度大约须要花费1024us。