前言：我们在对模拟信号进行数字化处理时，必须首先经过采样、量化、编码。由奈奎斯特(Nyqu、ist)采样定理可知，若要无失真地重建原始信号，采样频率必须大于或等于原始信号最高频率的两倍(≥2)，否则采样信号的频谱将会发生混叠，无法恢复。
为了减少存储空间和信息传输速率，在不影响声音和图像质量的前提下降低原始信号的殷高频率，所以在对信号进行采样之前要通过低通滤波器将原始信号中较高的频率分量滤掉。如音频信号的频率范围是0～25kHz，在语音信号处理过程中，少不了要用到25kHz以下的低频扫频仪器。然而，市场上1MHZ以下的低频扫频仪价格昂贵，因此，设计了这款简易低频扫频仪。
一、系统构成
如下图所示，该仪器是以SPCEO61A为核心的凌阳单片机，加上DDS正弦信号发生器、信号幅度控制、峰值检波、键盘与液晶显示器等电路构成自动的测控制系统。
二、电路设计
1.SPCEO61A单片机
由于扫频仪需要采集大量的数据，并且这些数据还要经过数学运算转换为dB值，因而要求CPU的数据处埋能力强、速度快。SPCE061A是凌阳公司的一款16位微控制器，内部框图如下图所示，其内部有32KBFLASH、2kB字的SRAM、2个10位DAC(数-模转换)输出通道、7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道声音模-数转换器等功能模块，其CPU时钟频率最高可达49MHz。该芯片的功耗很低，在备用状态下(时钟处于停止状态)耗电仅为2μA，可以采用三节1.5V的干电池供电。总之，利用凌阳SPCEO61A作为控制器，不需要扩展存储器、D/A与A/D，外围电路简单性能可靠。
2.正弦信号发生器
扫频仪对正弦信号发生器的要求非常高，即必须具有频率稳定度高、频率调节范围宽、信号失真少、输出幅度稳定的特点。因此选用了DDS正弦信号发生器。
DDS正弦信号发生器的原理框图如下图所示。DDS以高稳定度的时钟为参考频率源，通过精密的相位累加器和数字信号处理，再通过高速D/A变换器产生所需的数字波形(通常是正弦波形)，该信号经过低通滤波后，得到最终的模拟信号波形。DDS系统的显着特点是，在数字处理器的控制下能够精确、快速地处理频率和相位，以及具有相当好的频率和相位分辨率，能够进行快速的信号变换。
本系统采用 SPCl5061A单片机控制正弦信号发生器芯片 ML2035来产生正弦波。ML2035 的特性如下：输出频率为 0～25kHz可控；在时钟频率为 12L352MHz时，频率分辨率可达到 1.5Hz；电压工作范围宽，输出信号的峰--峰值为 VCC；频率误差和失真率极低：采用三线SPI兼容串行接口，可以方便地与单片机接口。ML2035在电路中的连接如下图所示。
ML2035输出频率的计算公式为；
式中，Fout为输出频率，A为16位频率控制字，由单片机控制输入，fclkin。为晶振频率。由公式1可知，当fclkin不变时，改变A可以改变输出频率，fclkin越低分辨率越高。由公式2可知，改变fclkin可以改变输出频率的步长。
3，幅度控制电路
被测电路中包含有源网络，有无源网络，且放大倍数各不相同，要保证输入到扫频仪的信号不失真，就必须根据被测电路的不同对扫频仪输出的信号进行衰减。衰减原理如下图所示。
在本设计中，SPCEO61A单片机片内集成了10位D/A，因而只要将正弦信号接到10位D/A转换器的参考电压端（35）脚，即可在D/A转换器的输出端DAC1（21）脚得到可控制的正弦信号输出，如下图所示。其最大衰减倍数可达1024。
4.峰值检波电路
采用有源峰值检波器检测被测网络输出信号的峰值，然后送A/D转换器完成量化，电路如下图所示。
5.键盘与显示电路
电路如下图所示。共有三只按钮，K1为确认键，K2、IC3为选择键，通过菜单方式完成各功能操作。显示电路采用凌阳SPLC501液晶模组，操作方便，并可显示图形。
三、程序流程
程序流程如下图所示
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