1、“.....同时将累加器输出的累加相位与频率控制字预置的相位增量相加,对正弦信号进行取样量化编码,然后储存在中构成个正弦查询表。频率合成时,相位累加部分内容简介式频率合成是将个高稳定度和高精度的标准频率经过加减乘除的运算产生同样稳定度和精确度的大量离散频率的技术,它在定程度上解决了既要频率稳定精确,又要频率在较大范围内可变的矛盾,但频率受可变频率范围影响,高低频率比不可能作得很高,随着频率稳定度的提高,的锁定时间越来越来越长。方案三直接数字频率合成直接数字频率合成技术是根据相位间隔对正弦信号进行取样量化编码,然后储存在中构成个正弦查询表。频率合成时,相位累加器在参考时钟的作用下对时钟脉冲进行计数,同时将累加器输出的累加相位与频率控制字预置的相位增量相加,以相加后的结果形成正弦查询表的地址取出表中与该相位对应的单元中的幅度量化正弦函数值......”。
2、“.....再经低通滤波器平滑得到符合要求的模拟信号。相位累加器的最大计数长度与正弦查询表中所存储的相位分隔点数相同,由于相位累加器的相位增量不同,将导致周期内的取样点数不同,在取样频率由参考时钟频率决定不变的情况下,输出信号的频率也相应变化。如果设定累加器的初始相位,则可以对输出信号进行相位控制。目前有许多可用作信号发生器的专用集成芯片,如公司推出的,其基本结构原理图如图。图结构原理图综合比较以上方案,结合信号发生器产生的频率稳定度和精确度要求,我们选择直接数字频率合成。方面,较信号发生器更容易精确控制另方面,较锁相式频率合成外设少,更容易实现。测量和数据处理部分方案基于频域分析的连续傅立叶变换根据连续傅立叶变换公式,得到复频域内的电导和电纳如果采用这个方案还要制作个的移相网络得到,通过模拟乘法器模拟低通滤波器和模拟积分电路得到和......”。
3、“.....对制作移相网络有很高的要求,调试也很烦琐,所以我们放弃此方案。方案二基于频域分析的离散傅立叶变换根据离散傅立叶变换公式,得到复频域的电导和电纳此方案使用的硬件电路很少,可以由软件实现,但是这样对编程要求和单片机处理速度都有很高的要求,软件实现有难度。方案三直接测量导纳模和导纳角测量流过端口网络的电流和网络上的电压降,送单片机处理得到导纳模。捕捉端口网络输出电压和电流的特性曲线,比较它们的相位差可以得到导纳角,从而可以得到电导,导纳。此方案硬件电路实现相对容易软件工作量相比方案二小很多,综合各个因素我们选择了方案三系统设计和单元电路的实现总体结构框图本系统由凌阳单片机信号发生器模块导纳模测量模块导纳角测量模块网络负载和人机接口模块六个部分组成,其结构框图如图......”。
4、“.....使用公司的集成器件。是在的基础上,做了些改进以后生成的具有新功能的芯片。相对于的内部结构,只是多了个倍参考时钟倍乘器,当系统时钟为时,在参考时钟输入端,只需输入的参考时钟即可。由于是贴片式的体积非常小,引脚排列比较密,焊接时必须小心,还要防静电击穿,焊接不好就很容易把芯片给烧坏。还有在使用中数据线电源等接反或接错都很容易损坏芯片。所以在外围采用了电源输入输出数据线的保护电路。此信号源要求产生的正弦信号,使用时不需要利用其中的倍频就可以满足输出频率的要求。为了不受外界干扰,添加了不少的滤波电路,使整个电路显得更完美,见电路图。图原理图为减少高频分量对波形纯度的影响,增强信号发生器抗干扰能力,在输出级设计了二阶低通滤波,滤波器截止频率设定在,其电路原理图如图......”。
5、“.....我们在滤波器后级制作了个具有自举功能的甲乙类双电源互补对称功率放大电路,电路原理图见图。图甲乙类双电源互补对称功率放大题目要求输出正弦信号的电阻小于,由戴维宁定理可以等效计算正弦信号发生器的输出电阻。是等效信号源,表示信号源的等效内阻,表示负载,表示负载的电压。图的戴维宁等效电路如图。无限大时候,即负载断开可以测得信号源电压,负载接入电路时,测得上的电压差控制在系统设计要求的范围内,前置放大电路如图。后级放大同样用单片机控制继电器来调整放大增益,如图。图前置放大电路图真有效值变换负载网络和取样电阻上采集的是的交流电压信号,如果直接送单片机进行处理,会增大系统误差。为把系统误差控制在题目要求的范围内,我们在每个信号的输入和输出级都进行有效的处理。为此,为测量交流电平电压有效值的测量,采用变换器集成芯片。是公司产品中精度最高带宽最宽的......”。
6、“.....它的带宽为,并且可以对输入信号的电平以形式指示,另外,还具有电源自动关断功能,使得静态电流从降至,电路连接参考芯片手册如图。可以测出任意波形交变信号的有效值,实验数据表明,在电源为正负供电情况下,当输入信号的频率不大于时,其输入信号的电压有效值在范围内能保证测量误差。因此,我们在每个量程归化的最大输出电压应设定为有效值。图真有效值转换电路导纳角的测量取样而得到的两路交流正弦波信号,经过过零比较器得到方波。两路方波信号送入锁相环,在锁相环里比较俩者的相位差通过计算从而得到导纳角和网络负载的阻容抗特性。锁相环相位捕捉现在常使用集成电路的锁相环,是通用的锁相环集成电路,其特点是电源电压范围宽为,输入阻抗高约,动态功耗小,在中心频率为下功耗仅为,属微功耗器件。下图是的引脚排列,采用脚双列直插式,各引脚功能如图所示。图的引脚排列图脚相位输出端,环路入锁时为高电平......”。
7、“.....脚相位比较器Ⅰ的输出端。脚比较信号输入端。脚相位比较器Ⅱ的输出端。脚信号输入端。对相位比较器Ⅱ而言,当脚的输入信号比脚的比较信号频率低时,输出为逻辑反之则输出逻辑。如果两信号的频率相同而相位不同,当输人信号的相位滞后于比较信号时,相位比较器Ⅱ输出的为正脉冲,当相位超前时则输出为负脉冲。在这两种情况下,从脚都有与上述正负脉冲宽度相同的负脉冲产生。从相位比较器Ⅱ输出的正负脉冲的宽度均等于两个输入脉冲上升沿之间的相位差。而当两个输入脉冲的频率和相位均相同时,相位比较器Ⅱ的输出为高阻态,则脚输出高电平。上述波形如图所示。由此可见,从脚输出信号是负脉冲还是固定高电平就可以判断两个输入信号的情况了。图比较器输出波形图过零比较和锁相环相位比较器电路原理图如图。图过零比较和相位比较电路原理图硬件计数器设计相位角测量采用硬件计数方式,而不使用单片机直接计数,因为用硬件计数可以把精度提得更高......”。
8、“.....外部参考频率选用有源晶振产生个高速脉冲,用这个高速脉冲计算锁相环输出的信号的宽度,这样可以使精度达到,使测量的导纳角的绝对误差远远小于理论计算的。其电路原理如图。图计数器电路图系统软件设计系统采用位的凌阳单片机来完成对测试系统的控制和数据处理,当上电复位后单片机首先对等进行初始化,初始化频率为,开机后主界面即显示所测数据和当前频率值,可以通过键盘控制步进到并且将数据存储到中,其他功能模块为自动量程控制,利用画频率特性曲线等。主程序流程图开始系统初始化显示主窗口判断键值频率步进减频率步进加存储回放自动扫频画特性曲线图主程序流程图计算导纳模软件流程图采样系统中电流电压路信号经放大整流后计算得到导纳模。为了提高测量的精度,设计了个自动量程控制电路,可根据负载的不同选择不同的量程以满足题目要求......”。
9、“.....根据宽度和相位的关系就可以计算出相位的值。将高脉冲和个外部计数时钟通过个与门后送计数器,利用定时器对计数器输出时钟计数,高脉冲接外部中断,当高脉冲结束时立即停止计数根据计数的次数,可以计算出高脉冲的宽度,从而计算出电流量和电压量的相位差。开始保护堆栈设置相关寄存器开外部中断和计算相位恢复现场返回计数外部中断是否到来停止开始关中断初始化开中断循环等待图导纳角软件流程图数据显示存储模块为了能对被测网络数据进行进步的分析和研究,数据应具有掉电保存功能。我们选用公司的芯片,存储容量为字节。这样个被测网络采集的数据就可以保存起来便于以后分析。显示器采用图形液晶模块,共有横坐标点,纵坐标点,组成的显示屏。可以显示汉字,字符,图形等。回放数据时直接从数据存储器中取出数据......”。
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