- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
电子设计报告模板电子设计报告模板
题目:简易频率特性测试仪 (E题)
作者:纪强、朱志兵、张雅希
赛前辅导教师:黄光明 文稿整理辅导老师:黄光明
摘 要
1 系统方案
1. 方案比较与选择
方案描述
图1 系统总体框图
2 理论分析与计算
(6)
2.2 滤波器设计
经乘法器输出的信号如式(1)、(3)所示,需设计低通滤波器,滤除高频分量,留下直流分量。据式(1)、(3)分析,滤波器截止频率低于1MHz即可,但考虑到电路会不可避免地产生其他频率干扰,因此低通滤波器的截止频率越小,滤波效果越好,测量精度越高。
2.3 ADC设计
C8051F020单片机自带有两路ADC,其中ADC0为12位,最高速度100ksps;ADC1为8位,最高速度500ksps。出于精度考虑,两路AD均选用12位的ADC0(即中间进行分时转换实现)。题目要求频率范围为1MHz-40MHz,最小步进100KHz,可连续扫频输出,且一次扫频时间小于等于2s,因此2s内需要ADC采样390个点,即完成单次ADC采样的时间不能超过5ms,而利用ADC0采样一次仅需10us,中间切换通道大概需要22us,能够满足题目要求。
2.4 被测网络设计
被测网络采用RLC串联谐振电路。
图2 RLC串联谐振电路
中心频率:
(7)
有载品质因数:
(8)
其中为中心角频率,为环路总电阻。
回路带宽:
(9)
题目要求被测网络中心频率20MHz,有载品质因数4。取电容C=18pF,为满足中心频率为20MHz,将f0和C代入(7)式,计算得L=3.52uH。
将Qr=4,C=18pF代入式(8),计算得r=Ro+Ri+R=110Ω,故R=10Ω。
2.5 特性曲线显示
液晶显示包括幅频特性和相频特性曲线。
用矢量网络分析仪测试RLC被测网络的幅频特性和相频特性,得到相应的图像和数据;测试零中频解调网络的ADC_I和ADC_Q采样值,导入matlab进行处理,得到经频率特性测试仪硬件电路输出而计算得到的幅频与相频特性曲线。最终根据实测和计算得到的特性曲线进行程序校准,得到与真实值接近的曲线,在液晶屏上显示。
3 电路与程序设计
电路设计
图3自制DDS电路板框图
3.1.2 RLC被测网络
被测网络采用RLC串联谐振回路,根据前述对被测网络的理论分析,确定的R、L、C分别为:R=10Ω,L=3.52uH,C=18pF。经实验调试,最终电路参数为:R=6Ω,L=3.36uH,C=18pF(其中L为自绕电感),如图4所示。被测网络幅频特性和相频特性的理论仿真如图5所示。
图4 被测网络
图5被测网络幅频、相频特性曲线图
3.1.3乘法器
采用乘法器专用芯片AD835。它是一个电压输出四象限乘法器,能完成W=XY+Z的功能;其带宽高达250MHz,满足题目1MHz-40MHz信号输入的要求;且其输出噪声典型值小,保证了输出信号尽可能小的失真。此外AD835所需外围电路少,配置方便。
信号经乘法器和低通滤波后输出的直流信号范围在-1V~+1V,为保证送入单片机的直流信号为正,必须在进行AD转换前加1V以上的直流偏置,本设计选择在乘法器模块加125mV的直流偏置(即Z=125mV),经后级10倍的同相比例放大可满足上述要求。其中125mV的直流偏置,采用TL431稳压输出2.5V后经过电阻分压得到,同相比例放大选用OPA227实现,具体乘法器电路如图6所示。
图6 乘法器电路
3.1.4低通滤波器
设计采用2阶无源低通滤波器,其截至频率为:
(10)
图7 低通滤波器
3.2 程序设计
图8 主程序流程图 图9 ADC采样流程图
图10 按键处理流程图
4 测试方案与测试结果
测试Tekeronix MSO 2012 程控直流电源 MYWAVE MPD-3303 台式万用表 UNI-T UT802 多功能计数器 绿扬 YB3371 矢量网络分析仪 Agilent Technologies E8362B 4.1.2测试方案
(1)采用混合信号数字示波器和多功能计数器,测量正交扫频信号源的性能。
(
您可能关注的文档
最近下载
- 高净值客户的财富保全与传承-1.pptx
- 工业互联网技术专业职业生涯规划书发展报告大一全国大学生职业规划大赛模板范文1500字.pdf VIP
- 吡咯替尼治疗HER2阳性晚期乳腺癌的真实世界研究.pdf
- 实验室生物安全个人防护培训考核试题.pdf
- 2024年医疗卫生行业继续教育答案-阿尔茨海默病早期筛查新进展和智能监测技术题库.docx VIP
- 高中地理人教版(2019)必修一6.1.1台风气象灾害(共18张ppt).pptx
- 北师大版小学数学三年级上册第八单元 认识小数 大单元整体教学设计学历案教案附作业设计(基于新课标教学评一致性).docx
- 传染病防治卫生监督工作规范答案-2024年全国疾控系统大学习活动.docx VIP
- YC创业课全集.docx
- 音乐教案:金蛇狂舞.pdf VIP
文档评论(0)