3．3 比较器电路
    在输入／输出端信号经无限放大进入过零比较器，产生与两信号同步变化的方波信号，可提供给FPGA进行相位差计数。过零比较器无相位延迟，其方波信号完全反应进、出网络的相位差。MAX912是MAXIM公司的双通道高速低功耗、高精度电压比较器。该器件传播速度快(典型值为10 ns)，功耗低(单个比较器工作电流为6 mA)，每个比较器均有独立的锁存使能功能。由于FPGA对相位的测量是基于对下降沿的检测，为了产生边沿陡峭的方波，因此，选用MAX912组成的高速过零比较器，其电路如图4所示。

4 软件设计
    图5为系统软件设计流程图，首先系统初始化，主要是初始化LCD菜单显示，这样可便于根据LCD菜单进行按键操作。然后系统可根据默认频率范围(100 Hz~1 000 kHz)扫描，如果无其他按键，则示波器显示待测网络在该默认频率范围的频率特性曲线。当有按键下，CPU产生中断进行按键处理，改变扫描参数。系统配置主要有4种按键处理情况，若左右频率设置则改变最小最大频率，即改变扫描范围；若步进设置，则改变扫描步进，最小步进设置为10 Hz；若设置为快扫和慢扫，快扫速度快实时性好，而慢扫精度高但速度慢；若特定频率点测量，则LCD显示该网络在单个频率点的幅度特性和相位特性。按键设置完毕，系统按照设定参数扫描和测试，示波器和LCD显示新结果并等待新的按键操作。

5 测量结果
    在此基础上设计一个双T网络。由于双T滤波网络是属于带阻滤波器，若输入某一频率信号，该电路发生谐振而使其不能通过，但输入其他频率信号基本都可通过，但幅值有所衰减。采用阻抗星形三角形变换法，该双T网络可等效为简单的π型网络。利用Matlab仿真，得到双T滤波网络幅频特性曲线和相频特性曲线，如图6所示。

    通过实验测试数据可知，双T网络的中心频率在50 kHz左右。在中心频率上，相频特性出现突变，由负相位特性最大值突变为正相位极大值。幅频特性曲线在中心频率上出现极小值，衰减大，在其带宽范围之外网络衰减比较小。因此，利用该系统设计可直观显示出一个网络的频率特性。

6 结语
    该系统设计可以方便地测量未知网络在中低频的幅频特性和相频特性的曲线，并在示波器显示。该系统设计有助于学生理解电子线路理论知识，有利于自主开发简易的测量仪器。