本文从石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)测量现状出发,分析了两种常用测量方法:振荡电路测量法和网络分析仪测量法。在液相情况下使用振荡电路进行测量可能会导致停振,而网络分析仪则由于其体积较大、成本高昂、便携性不佳和对测试环境要求较高等原因只适用于实验室内的测量。因此,亟需开发一套小体积、低成本、高便携性且精度满足要求的用于液相条件下的QCM测试系统。论文的主要工作正是基于这种需求展开的。在整套测试系统中,QCM传感器的输入端为信号发生器,输出端为频率测试部分。输入端信号幅度衰减最小处的频率即为QCM谐振频率,因此后端频率测试设备需要具备两种功能:显示频率值和幅度值,本设计中使用的是手持示波器。而QCM输入端的驱动信号需要满足以下条件:精度为1Hz、在测量频带内幅值保持不变、可实现频率值的动态调节且具有扫频功能。本设计的主要工作就是围绕上述要求和指标进行的。本文围绕上述目标和需求,开展了以下几个方面的工作:1.基于AD9854芯片的信号发生器的设计。使用AD9854芯片作为前端信号发生器的核心器件,它可以输出扫频信号和点频信号。以AD9854为核心的前端信号发生器在点频模式下能够实现频率的动态设置(精度高达1Hz),在扫频模式下能够实现扫频的上限频率、下限频率和扫频步进三个参数的动态设置。2.完成七阶椭圆低通滤波器的设计。由于AD9854进行模数转换和相位截断时会产生高频噪声从而显著降低测试系统的性能,所以本文设计了一个七阶椭圆滤波器来对AD9854的输出进行滤波,其在0-100MHz内衰减比较小且衰减值比较平稳,在100MHz以上迅速衰减,保证了输出信号的频谱纯度。3.完成了基于ATmega128芯片的测试系统的设计。使用ATmega128芯片作为控制器,硬件部分添加了LCD显示电路和按键输入部分,通过按键输入控制指令给MCU来控制AD9854在点频模式下输出9MHz-11MHz内所有频点的点频信号(QCM的频带为10MHz±100KHz),并且在该频段实现扫频的上限频率、下限频率和扫频步进的动态设置。且输出信号的参数通过按键输入和LCD实时显示,以此实现人机交互和对波形参数的动态设置。