信号峰值检测仪课程设计报告.
东北石油大学课程设计课程电子线路综合课程设计题目信号峰值检测仪院系电子科学学院专业班级电子15-2班学生姓名宋忠民学生学号150901240207指导教师韩连福2017年7月10日目录第1章概述 (1)1.1 引言 (1)第2章总体设计方案 (3)2.1 系统设计方案................................................... 错误!未定义书签。
2.2 系统设计框图 (4)第3章单元电路的设计 (5)3.1 总电路的设计 (5)3.2 待测电信号放大电路模块的设计 (6)3.3 信号峰值检测电路模块的设计 (8)3.4 NE555芯片25khz时钟信号产生电路模块的设计 (9)3.5模数转换模块的设计 (11)3.6 锁存器锁存数字信号连接数码管显示模块的设计 (12)第4章电路的仿真 (14)结论 (17)参考文献 (18)附录元器件清单 (19)第1章概述1.1 引言峰值检测是电子测量自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。
峰值反映了信号极为重要的方面,尤其是小信号。
设计完善的峰值检测系统,不仅可以用于对微弱信号进行检测,还可以通过传感器对其他非电信号如微弱的机械振动实现自动检测和控制,从而构成完整的检测系统,因此峰值检测具有广泛的使用价值。
峰值检测通过对输入信号的峰值进行提取,产生输出,从而实现对信号的监控,保证系统中其他结构工作的稳定性,避免了过大输入对系统造成的损伤,延长了设备的使用寿命。
峰值检测是电子测量、自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。
峰值反映了信号极为重要的方面。
尤其是小信号。
设计完善的峰值检测系统,不仅可以用于对微弱信号进行检测,还可以通过传感器对其它非电信号如微弱的机械振动实现自动检测和控制,从而构成完整的测控系统,因此峰值检测具有广泛的实用价值。
峰值检测技术是数字存储示波器及数据采集卡中的重要技术之一,用来实现波形的峰值捕捉。
在科研、生产的许多领域都需要用到峰值检测设备,比如检测某建筑物中梁的最大承受力,检测一根钢丝绳的最大允许拉力等,这就需要用到相应的检测设备。
目前常用的方法是先求得检测信号的平均值,但使用平均值掩盖了被检测信号的突然脉冲,从而可能引起系统的失灵及不稳定。
若用由二极管和电阻电容构成的普通峰值检波电路来检波,效果会很差,主要表现在两个方面:第一,若选择RC电路时间常数大一些,则输出信号的波形会好一些。
但检波输出之后的信号幅值和检波之前的信号幅值有明显的差距,输出信号幅值明显降低,峰值检波效率变差,同时,信号快变部分的丢失变得严重。
第二,若选择RC电路时间常数小一些。
则会发现检波前后的信号幅值的差异变小。
信号之中的快变分量明显变好,但输出信号的波形明显变差。
不利于对信号的A/D变换。
峰值检测电路是将某一段时间内信号的最值反映出来,遇到信号峰值就跟着,若没有更大的就保持,其工作状态主要包括跟踪、保持和复位,可以广泛应用于信号采集和处理、仪器仪表、自动控制等众多领域。
如用来实现波形的毛刺捕捉、冲刺信号峰值检测等。
因此峰值检测器有广泛的市场应用,且随着电子产业和信息产业的不断发展,对信号的采集处理方面的要求愈加突出,它将发挥愈来愈大的作用。
第2章总体设计方案2.1 系统设计方案1.基本原理分析峰值检测器是用来检测交流电压峰值的电路。
最简单的峰值检测器依据半波整流原理构成电路,如下图2-1。
交流电源在正半周的一段时间内,通过二极管对电容充电,使电容上的电压逐渐趋近于峰值电压。
只要RC够大,可以认为其输出的直流电压数值上十分接近于交流电压的峰值。
交流电源在正半周的一段时间内,通过二极管对电容充电,使电容上的电压逐渐趋近于峰值电压。
这种简单电路的工作过程是,在交流电压的每一周期中,可分为电容充电和放电两个过程。
在交流电压的作用下,在正半周的峰值附近一段时间内,通过二极管对电容C 充电,而在其它时段电容C上的电压将对电阻R放电。
图2-1 简单峰值检测电路基于该简单的峰值检测器,如采用集成电路对其功能实现,性能进行优化,则更具有实用性。
峰值检测器之原理可概括为:当输入信号为峰值更大值时,电容刷新进行充电,相关原件记录新的峰值,如若未有新峰值,相关元件则进行保持功能。
2.设计思路本课设的关键任务是检测出峰值并使之保持稳定和数字显示。
将输入量的峰值检测出来并保持,在通过数据锁存控制电路所存峰值的数字量。
通过A/D数模转换,将模拟量转换为数字量,然后需要将数字量显示在数码管上。
该方案由待测电信号放大电路、信号峰值检测电路、NE555芯片25KHZ时钟信号产生电路、模数转换电路、锁存器锁存数字信号连接数码管显示电路五部分组成。
2.2 系统设计框图图2-2信号峰值检测系统框图第3章单元电路的设计3.1 总电路的设计将待测信号源经LM358构成的运算放大电路放大输出后,接一单刀双掷开关,开关一端接ADC16模数转换芯片转化为16位二进制数字信号,开关另一端接峰值信号检测电路并且输出信号峰值再接入ADC16模数转换芯片转换成16位数字信号,拨动开关可选择测量实时信号和峰值信号,NE555构成的多协振荡器输出25KHZ方波为ADC16提供时钟信号以保证ADC16能正常工作输出相应的数字信号,由于模数转换的过程是需要一定时间的,转换过程中会出现乱码所以在16输出端接入两个74LS273锁存器当ADC16转换完成后ADC16的SOC 引脚会输出低电平再接入7406非门就会产生一个上升沿驱动74LS273锁存并输出转换完成的16位数字量,最后将16位数据通过16跟数据线接在4个16进制数码管上显示出相应的值,完成信号实时检测和峰值检测。
仿真电路有改进的地方也有不完善的地方,仿真电路用到了16位模数转换芯片其分辨率高达0.15MV,采用了运放电路将待测信号放大5倍后进行测量也提高了测量的精度,再有就是单刀双掷开关的设计可以选择性的测量信号峰值和实时信号,仿真也解决了采样保持的问题NE555构成的多谐振荡器发出25KHZ的时钟信号对于测量50HZ的电压信号其精度也非常高。
仿真也有部分功能不够完善的部分,数码管采用的是4位16进制输出数字没有十进制看起来直观。
仿真使用Multism13.0仿真软件进行,ADC模数转换芯片的转换范围是-5V~+5V当信号为5V时数码管显示FFFF为-5V时显示0000。
测量结果为[0.00015*(数码管显示数字)-5]/5V。
图3-1是由仿真软件Multism13.0绘制的应用ADC16设计的峰值信号检测仪,ADC16的引脚图如图3-2。
图3-1 由ADC16构成的信号峰值检测仪图3-2 ADC16的芯片引脚示意图3.2 待测电信号放大电路模块的设计该模块如图3-3所示用LM358组成的非反向放大器以实现对待测信号的放大和输出,LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358正负极分别用+12V和-12V供能,放大倍数为5*(R5/R4+1),当输入端接收到待测信号时能够稳定的进行放大并输出,当待测电信号在0~1v 内变化时,输出电压的范围为0-5V ,用以供给后续电路部分模数转换器正常工作,符合ADC 输入电压范围。
如图3-4所示用LM358组成的非反向放大器放大倍数的验证。
图3-5所示为验证结果。
U2A LM358D32481V11Vpk50Hz0° R42.5kΩR510kΩVD-12V VEE12VVO VI图3-3 LM358组成的非反向放大器U2A LM358D32481R42.5kΩR510kΩVD-12V VEE12VV21V XMM1XMM2VOVI图3-4所示用LM358组成的非反向放大器放大倍数的验证图3-5 万用表测量结果3.3信号峰值检测电路模块的设计该模块用于检测并稳定输出信号的峰值,如图3-6所示峰值信号检测器是由两级运算放大器组成的。
第一级运放U4将输入信号的峰值传递到电容C 上,并保持下来。
第二级运放U7组成缓冲放大器,将输出与电容隔离开来。
为了获得优良的保持性能和传输性能,运放应具有输入阻抗高、响应速度快和跟随精度好等优点。
当输入电压V1上升时,V01跟随上升使二极管D2、D1导通,电容C 充电,VC 上升。
当输入电压V1下降时,V01跟随下降,D2、D1截止,VC 值保持不变。
当V1再次上升使V01上升并使D2、D1导通,再次对电容C 充电(VC 高于前次充电时电压);当V1再次下降时,D2、D1又截止,VC 将峰值再次保持。
输出VO 反映VC 的大小,并可通过AD 转换电路和译码显示峰值。
峰值检测电路的Multism13.0仿真电路如图3-7所示,仿真波形如图3-8所示。
R7VO图3-6峰值信号检测电路V21Vpk1kHz0° XSC1图3-7 峰值检测电路的Multism13.0仿真电路图3-8 峰值检测波形图示波器A端接入一个正弦波,B端接的是输出波形,从仿真图中能直观看出此电路能实现峰值检测功能。
3.4 NE555芯片25KHZ时钟信号产生电路模块的设计该模块电路是由NE555为核心构成的多谐振荡器,输出25KHZ的方波为AD 模块提供时钟信号,驱动ADC16正常转换。
NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率的脉波讯号。
只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。
其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。
如图3-9所示为NE555构成的多谐振荡器,当R1=1.154KΩ,R2=2.309 KΩ时该模块电路便能输出25KHZ的方波。
图3-10所示为方波波形图。
555_VIRTUAL TimerGNDDIS OUTRST VCCTHRCONTRI 1.154kΩR12.309kΩR2100ΩRl 10nF C 10nF Cf5V VsVOXSC1ABExt Trig++__+_图3-9 NE555构成的多谐振荡器图3-10 多谐振荡器输出的25KHZ 方波波形3.5模数转换模块的设计该模块是整个电路的核心部分,用到了ADC16模数转换芯片,将采集到的模拟信号转换成数字信号并输出。
ADC16是8位A/D 转换器,所以其分辨率高达0.00015,它的转换方法为逐次逼近法。
信号峰值检测研究与设计
信号峰值检测研究与设计一、信号峰值检测的原理二、信号峰值检测的算法目前常用的信号峰值检测算法有峰值保持算法和滑动窗口算法。
1.峰值保持算法:该算法是通过保持一段时间内的最大振幅值,并与后续采样的数值进行比较,如果新的振幅值大于之前的最大值,则更新最大值。
这种算法适用于静态信号的峰值检测。
2.滑动窗口算法:该算法是通过设置一个滑动窗口,将窗口内的信号进行采样,并计算窗口内的最大振幅值。
随着窗口的滑动,不断计算新的窗口内的最大振幅值。
这种算法适用于动态信号的峰值检测。
三、信号峰值检测的应用场景1.声音识别:在语音信号的分析中,峰值检测可以用于识别语音信号的重要部分,如语音的重要音节、关键词等。
2.通信系统:在通信中,峰值检测可以用于检测信号的峰值以及峰值出现的时间,对通信过程进行有效跟踪和分析。
3.图像处理:在图像处理中,峰值检测可以用于检测图像中的亮度峰值,用于图像的特征提取和分析。
4.生物医学信号处理:在生物医学信号处理中,峰值检测可以用于检测心电信号的R峰,用于心电图的分析和疾病诊断。
四、信号峰值检测的设计实例在设计信号峰值检测系统时,需要考虑信号的特性、噪声的干扰以及算法的性能等因素。
以下是一个简单的设计实例。
假设我们需要设计一个心电信号的峰值检测系统。
首先,我们需要采集心电信号,并对信号进行滤波处理,以去除噪声的干扰。
然后,我们可以选择适合的峰值检测算法,如峰值保持算法。
在实现峰值保持算法时,我们可以设置一个合适的时间窗口,以控制信号的采样速度,并将窗口内的信号与之前的最大值进行比较,更新最大值。
同时,我们需要设置一个阈值,用于检测是否达到峰值的条件。
最后,我们可以将峰值信号输出到显示设备或者存储设备,以供后续分析和处理。
综上所述,信号峰值检测是一项重要的研究课题,涉及到信号处理、算法设计和应用等方面。
通过合适的算法和设计,可以实现对信号的准确检测,为后续的分析和处理提供有价值的信息。
峰值检波器课程设计.
第一章绪论 (2)第二章系统设计方案 (3)3.1工作原理图 (3)3.2工作原理 (3)第三章主要元器件介绍 (5)3.1 LF398采样/保持器 (5)3.2芯片介绍 (7)3.3基本接法与应用 (8)3.4 LM311 (8)3.4.1引脚图 (8)3.4.2引脚功能 (8)3.5稳压二极管 (9)3.5.1稳压管的伏安特性 (9)3.5.2稳压管的应用 (10)3.5.3稳压二极管的参数 (11)第四章峰值检波器的测试及性能指标 (13)4.1峰值测量精度 (13)4.1.1测量交流信号: (13)4.1.2测量具有直流分量的交流信号: (13)4.2频率响应: (14)第五章系统分析 (15)5.1系统测量范围 (15)5.2测量精度 (15)5.3系统调试注意事项 (15)5.5系统设计存在不足 (15)第六章设计心得 (16)参考文献 (17)第一章绪论检波器,是检出波动信号中某种有用信息的装置。
用于识别波、振荡或信号存在或变化的器件。
检波器通常用来提取所携带的信息。
检波器分为包络检波器和同步检波器。
前者的输出信号与输入信号包络成对应关系,主要用于标准调幅信号的解调。
后者实际上是一个模拟相乘器,为了得到解调作用,需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号(相干信号)。
同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。
从调幅波中恢复调制信号的电路,也可称为幅度解调器。
与调制器一样,检波器必须使用非线性元件,因而通常含有二极管或非线性放大器。
检波器分为包络检波器和同步检波器。
前者的输出信号与输入信号包络成对应关系,主要用于标准调幅信号的解调。
后者实际上是一个模拟相乘器,为了得到解调作用,需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号(相干信号)。
同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。
第二章系统设计方案3.1工作原理图3.2工作原理峰值检波器工作原理:峰值检波器,它是一个能记忆信号峰值的电路,其输出电压的大小,一直追随输入信号的峰值,而且保持在输入信号的最大峰值。
信号参数测试仪实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,使学生掌握信号参数测试仪的基本使用方法,了解其工作原理和功能特点,提高学生对信号测试技术的理解和应用能力。
通过本次实训,学生能够:1. 熟悉信号参数测试仪的外观结构、按键功能及操作方法。
2. 掌握信号参数测试仪的基本测量原理和测量方法。
3. 能够运用信号参数测试仪进行信号频率、幅度、相位等参数的测量。
4. 培养学生严谨、细致、实事求是的工作态度和团队协作精神。
二、实训器材1. 信号参数测试仪一台2. 信号发生器一台3. 示波器一台4. 接线板一套5. 电源线若干三、实训内容1. 信号参数测试仪的基本操作(1)熟悉信号参数测试仪的外观结构,了解各按键功能。
(2)学习信号参数测试仪的操作方法,包括电源开关、模式选择、量程选择、触发方式等。
(3)进行信号参数测试仪的基本操作练习,如测量信号频率、幅度、相位等。
2. 信号参数的测量(1)测量信号频率① 将信号发生器输出的信号接入信号参数测试仪的输入端口。
② 设置信号参数测试仪的测量模式为频率测量。
③ 调整量程,使信号频率显示在测试仪屏幕上。
④ 记录测量结果。
(2)测量信号幅度① 将信号发生器输出的信号接入信号参数测试仪的输入端口。
② 设置信号参数测试仪的测量模式为幅度测量。
③ 调整量程,使信号幅度显示在测试仪屏幕上。
④ 记录测量结果。
(3)测量信号相位① 将信号发生器输出的信号接入信号参数测试仪的输入端口。
② 设置信号参数测试仪的测量模式为相位测量。
③ 调整量程,使信号相位显示在测试仪屏幕上。
④ 记录测量结果。
3. 信号参数测试仪的故障排除(1)熟悉信号参数测试仪的常见故障及排除方法。
(2)针对实训过程中出现的故障,进行故障排除练习。
四、实训结果与分析1. 通过本次实训,学生掌握了信号参数测试仪的基本操作方法,能够熟练进行信号频率、幅度、相位等参数的测量。
2. 学生了解了信号参数测试仪的工作原理和测量原理,提高了对信号测试技术的理解和应用能力。
课程设计报告_信号仪
郑州航空工业管理学院电子通信工程系DSP原理及应用课程设计报告设计题目:基于TMS320F2812 DSP处理器的信号仪的设计与实现姓名:学号:专业:通信工程设计日期:2012年6月14日指导老师:赵成张松炜目录一、引言利用Matlab软件的FDATool工具设计FIR滤波器,在CCS集成开发环境下,利用窗函数法设计FIR滤波器程序,观察输入信号及滤波后得到的输出信号的时域波形及FFT Magnitude波形;利用TMS320F2812的ADC片内外设的外围电路实时采集的混频信号数据,使用1个51阶的FIR低通滤波器,在CCS中设计FIR滤波器程序实现滤波,观察相关波形及滤波效果,通过SCI接口将数据传送到计算机上。
二、设计目的1、编写串行外设接口SPI的驱动程序;2、了解数模转换的基本操作,设计基于数模转换芯片AD7303的正弦信号发生电路;3、编写TMS320F2812利用SPI接口驱动AD7303输出正弦信号波形的应用程序。
三、设计要求1.要求熟悉ccs软件的开发与应用。
2.了解数模转换的原理与基本操作。
3.要求能够对程序进行分析,及结果进行分析。
四、总体设计4.1硬件部分4.1.1数模转换操作的应用基础利用专用的数模转换器芯片,可以实现将数字信号转换为模拟量得输出功能。
在EXPIV型试验箱上,使用的是AD703数模芯片,它可以实现同时转换2路模拟信号输出,并有8位精度,DA转换时间1.2us。
其控制方式比较简单:首先将需要转换的数值及控制指令同时通过SPI总线,传送到AD703上相应的寄存器,经过一个时间的延迟,转换后的模拟量就从AD703输出引脚输出。
4.1.2 AD7303简介AD7303是一款双通道、8位电压输出DAC,采用+2.7 V至+5.5 V单电源供电。
它内置片内精密输出缓冲,能够实现轨到轨输出摆幅。
这款器件采用多功能三线式串行接口,能够以最高30MHz的时钟速率工作,并与QSPI、SPI、MICROWIRE以及数字信号处理器接口标准兼容。
峰值检测系统的设计
峰值检测系统的设计峰值检测系统是一种用于检测和测量信号中的峰值值的设备或程序。
峰值通常是信号变化过程中的最高点。
在很多应用中,峰值的测量是非常重要的,例如音频信号处理、图像处理、工业自动化等领域。
本文将详细介绍峰值检测系统的设计。
1.信号输入模块信号输入模块是峰值检测系统的第一个模块,其功能是将待检测的信号输入到系统中。
输入信号可以是模拟信号或者数字信号,根据具体应用场景的要求进行选择。
对于模拟信号,可以使用传感器、放大器等设备将模拟信号转换为电压信号;对于数字信号,可以使用模数转换器将数字信号转换为模拟信号。
2.峰值检测模块峰值检测模块是峰值检测系统的核心模块,其功能是对输入信号进行峰值检测和测量。
常用的峰值检测算法有两种:绝对峰值检测算法和相对峰值检测算法。
绝对峰值检测算法通过比较信号的幅值与一定的阈值来判断信号的峰值是否发生。
如果信号的幅值超过阈值,则判定为峰值。
该算法简单易实现,但对信号噪声和背景干扰敏感。
相对峰值检测算法通过比较信号的幅值与邻近点的幅值来判断信号的峰值是否发生。
如果信号的幅值大于邻近点的幅值,则判定为峰值。
该算法对信号噪声和背景干扰相对较为稳定,适用于复杂环境下的峰值检测。
在实际应用中,可以根据具体的需求选择合适的峰值检测算法。
在一些情况下,也可以结合两种算法进行峰值检测,提高检测的准确性和稳定性。
3.结果输出模块结果输出模块是峰值检测系统的最后一个模块,其功能是将检测到的峰值结果进行输出。
输出方式可以根据具体应用场景的要求进行选择。
-数字显示:将峰值的数值显示在数字显示屏上,方便用户直观地观察和记录。
-图形显示:将峰值以图形的形式显示在显示器上,方便用户直观地观察和分析。
-数据存储:将峰值结果存储到内存、硬盘或者移动存储设备中,方便用户后续进行数据分析和处理。
-通信输出:将峰值结果通过通信接口发送给其他设备或者系统,实现实时的数据共享和处理。
除了上述的三个主要模块,峰值检测系统的设计还需要考虑一些其他的要素,例如输入信号的采样率、峰值检测算法的实时性和准确性、系统的稳定性和可靠性等。
信号检测与转换技术课程设计
信号检测与转换技术课程设计一、实验目的本课程设计的目的是通过实际操作,了解信号检测与转换技术的基本概念、原理及应用,掌握几种信号的检测方法和模拟信号的转换。
二、实验内容1. 实验设备本次实验需要的设备如下:•信号发生器•示波器•数字示波器•模拟信号转换器•数字信号转换器•计算机2. 实验步骤步骤一:信号检测1.将信号发生器的输出信号连接到示波器的输入端口2.设置示波器的扫描范围和扫描速率,观察信号的波形和频率3.分别使用峰值检测、均方根检测和平均检测方法,对信号进行检测步骤二:模拟信号转换1.将模拟信号转换器的输入端口连接到信号发生器的输出端口,输出模拟信号2.将转换器的输出端口分别连接到示波器和数字转换器的输入端口,观察并记录模拟信号的波形和数值3.设置转换器的输出范围,测试模拟信号的非线性变换步骤三:数字信号转换1.将数字信号的输入端口连接到计算机的USB接口2.安装适当的软件驱动程序3.打开数字信号转换器的软件界面,设置输入和输出参数,观察并记录数字信号的波形和数值三、实验结果1.利用示波器观察信号的波形和频率,以及峰值检测、均方根检测和平均检测方法对信号进行检测。
2.利用模拟信号转换器观察并记录模拟信号的波形和数值,测试模拟信号的非线性变换。
3.利用数字信号转换器观察并记录数字信号的波形和数值。
四、实验分析1. 信号检测在实际工程中,我们需要对信号进行检测,以确保信号正常运行。
本次实验中,我们采用了三种检测方法:峰值检测、均方根检测和平均检测。
峰值检测法可以快速检查信号的振幅,均方根检测法可以检查信号的平均功率,平均检测法可以检查信号的平均值。
根据实验结果,不同的检测方法适用于不同的信号类型和检测要求。
2. 模拟信号转换模拟信号转换器可以将模拟信号转化成数字信号。
在实验过程中,我们测试了模拟信号的线性和非线性变换。
非线性变换可以使模拟信号的幅度变换,从而实现信号的调整、放大或缩小。
模拟信号的转换可以实现信号的处理和传输。
测量正弦信号的峰峰值电压实验报告
测量正弦信号的峰峰值电压实验报告一、示波器测量时间实验:1.现象:示波器屏幕上没有任何信号。
可能的原因有:(1)示波器的电源开关没有打开;(2)亮度设置太低,请调节亮度旋扭,增加亮度;(3)波形偏离屏幕显示区,请调节上下位移旋扭和左右位移旋扭,使波形在示波器屏幕中间区域显示;(4)实验者可能将所用通道的接地旋扭按下了,这样信号就会对地短路,没有任何信号输入到示波器测量端,请将该旋扭弹起;(5)仪器相关元件损坏,请联系实验室老师解决。
2.现象:在做示波器测量时间实验中,所读波形周期与理论值相差太大。
可能是由于:(1)没有把扫描微调旋扭置于校准的位置;该旋扭位于时基旋扭下方,请将其右旋到底;(2)如果所测周期与理论值相差5倍左右,请看一下是不是将 5扩展档按下了?如果按下该档,实际时基量程只有所标的五分之一,请把旋扭弹起,或者在按下的情况下,按实际时基量程的五分之一计算即可,(该旋扭位于时基旋扭的上方)。
(3)所用信号源输出的实际频率不是实验内容的测量点频率,请注意信号源频率直接从右方LCD显示读出即可,不需将结果再乘以所用频率档;例如:信号源显示为199Hz,所用频率档为×1K档,那么信号发生器最终输出的频率是199Hz,而不是199KHz(199×1KHz)。
3.现象:在做示波器测量时间实验中,所读波形Vpp(峰峰值电压)与理论值相差太大。
可能由于:(1)没有将相关电压灵敏度微调旋扭右旋到校准位置,该旋扭位于电压灵敏度旋扭的下方;(2)所用的电压灵敏度量程与所用通道不一致,比如用通道1(CH1)测量电压,记录时误读了通道2(CH2)的电压灵敏度量程。
4.现象:实验中示波器显示的待测波形老是在屏幕上移动,测量不方便。
可能由于:(1)你所用的通道与垂直方式选择档位、触发源选择档位不一致。
例如:如果实验者用通道1测量数据,请保证垂直方式置于通道1位置,同时触发源档位也应置于通道1位置,否则波形可能不稳;(2)如果上面档位正确,请调节电平旋扭,该旋扭能调节触发电平值的大小,使待测波形稳定;5.现象:在用李萨如图形测公共信号源频率时,没有出现图形。
实验五峰值检波实验
UR
式中,RΩ=RL//R为检波器输出 由于UR对检波二极管VD来说相当 端的交流负载电阻,而R为直流 于一个反向偏置电压,会影响二极 负载电阻。
管的工作状态。
在输入调幅波包络的负半周峰值处可能会低于UR , 当 UR> Uim(1-ma)
R RL
R
UR
厚德博学 追求卓越 二极管截止,检波输出信号不跟随输入调幅波包络的变化而产生失真。
仿真
三、实验应知知识
调幅波解调的方法—同步检波法
同步检波,又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步(同 频、同相)的一个恢复载波(又称基准信号)与已调幅波相乘,再 用低通滤波器滤除高频分量,从而解调得调制信号。 乘积型同步检波的电路模型:
D1为检波二极管,电阻R1和R3为检波器的直流负载,电阻R1与电容C2和C3组 成π型低通滤波器,C1为耦合电容,对低频信号呈现短路。R5为检波器负载(下 一级的输入电阻)。 当检波电路接有C1 、R5后,其直流负载R-=R3 交流负载R交=R3//R5交 如果R-不等于R交 则会产生负削峰失真。R=R1/R3=0.1-0.2范围内一般为5K C=C2+C3 一般取C2=C3 为0.01uF
电路:
调幅波
工作原理:
非线性电路
特点:
低通滤波器
Vs/D/C与R三者串联 具有平均电压负反馈效应
包络检波输出
t
检波输出 调幅波频谱 输出信号频谱 ωc-Ω ωc ωc+Ω ω
t
厚德博学 追求卓越 Ω ω
三、实验应知知识
2.二极管大信号峰值检波器的电路组成与工作原理
2.1
电路组成
二极管大信号峰值检波器的电路组成如图所示:
将SW0、SW1与SW3开关均拨置“右”端。
本科毕业设计--脉冲信号参数测试仪
编号:毕业设计说明书题目:脉冲信号参数测试仪院(系):电子工程与自动化学院专业:电子信息科学与技术学生姓名:xxxxxxxxxxxx学号:xxxxxxxxx指导教师:xxxxxxxxxxxxxx职称:xxxxxxxxxxxx理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2013年5月20日摘要脉冲参数测试仪是在信号类常用的一种仪器,用它可以测量峰峰值、有效值、频率、上升沿和下降沿时间,占空比等的仪器。
这种功能比较齐全的仪器现在大多数都是比较大型的台式的,手提便携式的功能还没那么完善,便携式的比较少,能测得东西也没那么多,而且便携式的测量精度没有台式的测量精度高。
现在便携式的测量仪器普遍用的就是万用表,可以测量直流电压、电阻、电流、电容等等。
本次是用超低功耗的控制芯片MSP430F5438A做为主控芯片,可以测量峰峰值、频率、占空比、上升沿和下降沿时间的参数,由于板子做得不怎么好,所以测的量精度不高。
关键词:MSP430F5438A;脉冲信号参数测试仪;峰峰值;频率;占空比AbstractThe pulse parameter tester is an instrument commonly used in the signal class,It can measure the peak-to-peak, RMS, frequency, rise and fall times, the duty cycle of the instrument.This function relatively complete instrument now most of them are relatively large-scale desktop,Hand-held portable function is not so perfect, portable are much few, can be measured not so much things, the measurement accuracy of the desktop and portable measurement accuracy is not high.Now portable measuring instruments commonly used is the multimeter,Can measure DC voltage, resistance, current, capacitance, and so on.The use the ultra low power control chip MSP430F5438A of as master chip,Can measure the peak-to-peak, frequency, duty cycle, rising and falling edge time parameters, the board is doing not so good, so the measurement accuracy is not high.Key words:MSP430F5438A; Pulse signal parameter tester; peak-to-peak; frequency; duty目录引言 (1)1 背景知识及系统设计要求 (1)1.1 背景知识 (1)1.2 MSP430系列单片机介绍 (2)1.3 系统设计要求 (2)1.4 系统设计方案 (2)2 主要器件的选择及论证 (3)2.1 微处理器的选择 (3)2.2 比较器的选择 (3)2.3 占空比测量模块的选择 (4)2.4 占峰峰值测量的设置 (4)3 脉冲信号参数测试仪的硬件电路设计 (4)3.1 MSP430F5438A主控模块设计 (4)3.1.1 MSP430F5438A最小系统芯片部分 (4)3.1.2 MSP430F5438A最小系统I/O口部分 (6)3.1.3 MSP430F5438A最小系统复位电路和仿真电路 (7)3.2 比较器电路 (8)3.3 峰值检波电路 (9)3.4 有效值测量电路 (10)3.5 A/D模数转换电路 (11)3.5 D/A数模转换电路 (12)4 脉冲信号参数测试仪的软件设计 (13)4.1 脉冲信号参数测试仪的总体流程图 (13)5 脉冲信号参数测试仪的调试过程 (16)5.1 硬件调试过程 (16)5.2 软件调试过程 (18)6 对系统的总结与展望 (21)6.1 总结 (21)6.2 展望 (21)谢辞 (22)参考文献 (23)附录 (24)引言单片机微型计算机是计算机的一个很重要的分支,单片机微型计算机简称单片机,非常适用于自动化控制领域,所以又称为微控制器。
信号峰值检测仪课程设计报告
电子线路综合课程设计报告东北石油大学课程设计课程电子线路综合课程设计题目信号峰值检测仪院系电子科学学院专业班级电子15-2班学生姓名宋忠民学生学号************指导教师韩连福2017年7月10日目录第1章概述 (1)1.1 引言 (1)第2章总体设计方案 (3)2.1 系统设计方案................................................... 错误!未定义书签。
2.2 系统设计框图 (4)第3章单元电路的设计 (5)3.1 总电路的设计 (5)3.2 待测电信号放大电路模块的设计 (6)3.3 信号峰值检测电路模块的设计 (8)3.4 NE555芯片25khz时钟信号产生电路模块的设计 (9)3.5模数转换模块的设计 (11)3.6 锁存器锁存数字信号连接数码管显示模块的设计 (12)第4章电路的仿真 (14)结论 (17)参考文献 (18)附录元器件清单 (19).第1章概述1.1 引言峰值检测是电子测量自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。
峰值反映了信号极为重要的方面,尤其是小信号。
设计完善的峰值检测系统,不仅可以用于对微弱信号进行检测,还可以通过传感器对其他非电信号如微弱的机械振动实现自动检测和控制,从而构成完整的检测系统,因此峰值检测具有广泛的使用价值。
峰值检测通过对输入信号的峰值进行提取,产生输出,从而实现对信号的监控,保证系统中其他结构工作的稳定性,避免了过大输入对系统造成的损伤,延长了设备的使用寿命。
峰值检测是电子测量、自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。
峰值反映了信号极为重要的方面。
尤其是小信号。
设计完善的峰值检测系统,不仅可以用于对微弱信号进行检测,还可以通过传感器对其它非电信号如微弱的机械振动实现自动检测和控制,从而构成完整的测控系统,因此峰值检测具有广泛的实用价值。
峰值检测技术是数字存储示波器及数据采集卡中的重要技术之一,用来实现波形的峰值捕捉。
