电子技术课程设计报告峰值检测系统.docx

电子技术课程设计报告

课题名称：峰值检测系统 系(院):专业：

班级： 姓名:学号： 指导教师：

学年学期：2011~2012学年第1学期

2011年12月16日

2

目录

1、内容摘要 2

2、设计内容及要求 2

3、比较和选定设计的系统方案，画出系统框图 2

3.1方案一 2

3.2方案二 3

4、单元电路设计、参数计算和器件选择 4

4.1放大电路 4

4.2采样/保持电路 5

4.3采样/保持控制电路 6

4.4数字显示表头电路 6

4.5数字锁存控制电路 7

5、电路的工作原理 8

6、组装调试的内容 9

7、系统需要的元器件 10

8、参考文献 11

3

1、内容摘要

在科研、生产各个领域都会用到峰值检测设备，例如检测建筑物的最大承受力，检测钢丝绳允许的最大拉力等等.准确测量峰值对有关课题的研究是有重要意义的。

2、设计内容及要求

(1)用传感器和检测电路测量某建筑物的最大承受力。传感器的输出信号为0mV~5mV,lmV等效于400kg。

(2)测量值用数字显示，显示范围为0000—1999。

(3)峰值电压保持稳定。

3、比较和选定设计的系统方案，画出系统框图

3.1方案一

本课题的关键任务是检测峰值并使之保持稳定，且用数字显示峰值.该方案用采样/保持峰值电路，通过数据锁存控制电路锁存峰值的数字量。如图1所示。它由传感器、放大器、采样/保持、采样/保持控制电路、A/D(模数转换)、译码显示、数字锁存控制电路组成。各组成部分的作用是：

传感器

传感器放大器采样/保持

采样/保持控制电路

数字显示表头

A/D转换译码显示

数字锁存控制电路

图1峰值检测系统的方案一框图

(1)传感器：把被测信号量转换成电压量。

4

(2)放大器：将传感器输出的小信号放大，放大器的输出结果满足模数转换器的转换范围。

(3)采样/保持：对放大后的被测模拟量进行采样，并保持峰值。

(4)采样/保持控制电路：该电路通过控制信号实现对峰值采样，小于原峰值时，保持原峰值，大于原峰值时保持新的峰值。

(5)A/D转换：将模拟量转换成数宇量。

(6)译码显示：完成峰值数字量的译码显示。

(7)数字锁存控制电路：对模数转换的峰值数字量进行锁存，小于峰值的数字量不能锁存。模数转换和译码显示构成数字显示表头(图1的虚线部分)。

3.2方案二

为实现峰值检测，该方案采用数字式峰值保持器，该部分是图2所示的虚线部分。

匠

匠

计数器

方波发生器

复位

nBIt8D/A

数字式峰值保持器

传感器-放大器Ua

登票

图2峰值检测系统的方案二框图

方案二由传感器、放大器、数字式峰值保持器和译码显示器组成。该方案中除数字式峰值保持器外，其余三部分和方案一相同。数字式峰值保持器由比较器、控制门、方波发生器、计数器和D/A组成，各部分功能如下：

(1)比较器：比Ui和UO的大小.当UiUo时，比较器输出高电平，打开控制门，时钟脉冲进入计数器.当UiUo时，比较器输出低电平，封闭控制门，计数器停止计数。

5

(2)方波发生器：产生一定频率的方波信号，作为控制门的时钟脉冲信号。

(3)控制门：控制时钟脉冲进入计数器.当比较器输出高电平时，该门开启，时钟脉冲进入计数器，当比较器输出低电平时，该门关闭。

(4)计数器：被测信号的峰值通过控制门使时钟脉冲进入计数器，输出数字量，供给译码显示电路显示峰值。计数器保持的数码反映被检测信号的峰值。

(5)D/A:计数器的数字量送入D/A转换器后，进行数模转换。D/A输出模拟量UO和被测量Ui比较，由比较结果1或0决定计数器计数还是保持峰值。

综上所述：

方案一和方案二都可以将峰值保持并以数字形式输出。方案一是对模拟量进行采样/保持并锁存峰值的数字量，它可以采用集成采样/保持电路和大规模集成电路3位半A/D转换器。方案二是采用数字式峰值保持器，主要电路是计数器和D/A转换，随着输出的位数增多，需要的器件也跟着增多.比较两个方案可知，前者比后者电路简单，采用的器件先进，所用元器件