（DIY制作）高精度音频数字电桥原理图+程序+设计说明等

该音频数字电桥，比较简单，但设计这个电路并不断改进，前后花费了近一个月时间。

数字电桥电路设计基本状况：

• 工作频率： 100Hz，1kHz，7.813kHz
• 最小分辨：最小分辨0.5毫欧，0.03uH，0.02pF
• 最大分辨：G欧
• 基本量程精度：1kHz基本量程精度，0.5%，选好电阻，精心制作，可以轻松达到0.25%精度
• AD非线性误差小于0.05%，AD零点误差采用直流偏置消除
• 信号源：软件合成正弦DDS、软件合成方波DDS
• 显示：4LED
• 单片机：STC12C5A60S2

该LCR表的具体特性：

AD转换器的字数：约1000字，采用了过采样技术，有效分辨力约为2000字
测量方法：准桥式测定，测量原理类似于比例法测电阻。
主要测量范围：1欧至0.5兆欧，精度0.5%（理论），阻抗实测比对，均未超过0.3%
有效测量范围：2毫欧至10兆欧，最小分辨力1毫欧
串联残余误差：2毫欧，低阻测量时此误差不可忽略
并联残余误差：50M欧，高阻测量时此误差不可忽略
Q值误差：±0.003（Q<0.5），Q/300（Q>2，相对误差，简易算法），其它按0.5%左右估算
D值误差：±0.003（D<0.5），D/300（D>2，相对误差，简易算法），其它按0.5%左右估算
注意：Q = 1/D
测试信号幅度：峰值200mV（100Hz），180mV（1kHz），140mV（7.8kHz）
电感：0.02uH分辨力，测量范围0.1uH至500H，超出500H未测试（因为我没有更大的电感器）。
电容：分辨力与夹具有关。夹具好的话，分辨0.1pF或0.05pF，不屏蔽只能分辨到0.2pF，甚至只有1pF。上限测量，没有测试，只测过10000uF电容，手上没有更大的电容。
实测误差，比上述精度指标好许多。
本表基准源：分别为4个基准电阻，一个时间基准。电阻基准就是电桥的4个下臂电阻，要求精度达到0.1%，对1%精度的金属膜电阻筛选即可。时间基准用32MHz石英晶振得到，精度可以满足电桥要求的。如果电阻达不到要求，可以使用软件校准。
频率精度：实际频率为99.18Hz、999.45Hz、7812.5Hz，简写为(100Hz、1kHz、7.8kHz)。由于DDS的频率分辨力有限，所以不采用整数频率。频率精度约为0.02%（由石英晶振决定）。
信号源失真度：没有专用仪器测试，只做估测。对输出信号做一次高通滤波后，用示波器观察，未发现可觉察失真。如果有可觉察失真，对D值测量有小量一些影响。

LCR开关式相敏检波器的检波效率分析图：

高精度音频数字电桥PCB截图：

LCR表驱动程序部分展示：