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信号波形测量习题

信号波形测量习题
信号波形测量习题

第七章信号波形测量

一、填空题

1: 示波管由____、偏转系统和荧光荧三部分组成。电子枪

2: 示波器荧光屏上,光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。扫描

3: 调节示波器“水平位移”旋钮,是调节____的直流电位。X偏转板

4: 欲在x=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形,示波器应具有扫描速度为

_____。 20ms/cm

5: 取样示波器采用_____取样技术扩展带宽,但它只能观测_____信号。非实时,重复6: 当示波器两个偏转板上都加_____时,显示的图形叫沙育图形,这种图形在_____和频率测量中常会用到。正弦信号相位

7、示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用_______ 电路。RC分压(或阻容分压)

8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。第一阳(或A1) 第二阳(或A2,或G2)

9、在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在________状态,若工作在_____状态,则无信号输入时就没有扫描线。连续扫描触发扫描

10、双扫描示波系统,采用A扫描输出________波,对B扫描触发,调节________来实现延迟扫描的延时调节。锯齿延迟触发电平

二、判断题:

1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式。( )错

2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压,输入阻抗很高,一般用来测量高频高电压。( )错

3、用示波器测量电压时,只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可()错

4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。()对

5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。()对

三、选择题:

1: 通用示波器可观测( C)。

A:周期信号的频谱; B:瞬变信号的上升沿

C:周期信号的频率; D:周期信号的功率

2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是_ A ___。

A:实现双踪显示; B:实现双时基扫描

C:实现触发扫描; D:实现同步

3. 示波管的主要组成部分包括(A)

A.电子枪、偏转系统、显示屏; B.磁聚集系统、偏转系统、显示屏;

C.控制极、偏转系统、显示屏; D.电聚集系统、偏转系统、显示屏。

4: 当示波器的扫描速度为20 s/cm时,荧光屏上正好完整显示一个的正弦信号,如果显示信号的4个完整周期,扫描速度应为(A )。

A:80 s/cm ; B:5 s/cm ; C:40 s/cm ;D:小于10 s/cm

5: 给示波器Y及X轴偏转板分别加uy=Umsinωt,ux=Umsin(ωt/2),则荧光屏上显示( C)图形。

A:半波; B:正圆; C:横8字; D:竖8字

6: 为了在示波器荧光屏上得到清晰而稳定的波形,应保证信号的扫描电压同步,即扫描电压的周期应等于被测信号周期的__C__倍。

A:奇数;B:偶数; C:整数; D:2/3

7: 用示波器显示两个变量a与b的关系时,a、b分别接在示波器的Y、X通道,显示图形为椭圆,则____。C

A:a与b同相,且幅度相同;

B:a与b相差90°,且幅度一定相同;

C:a与b相差90°,但其幅度不一定相同,其关系依x、y输入增益而定;

D:a与b幅度、相位关系不能确定。

8: 在示波器上表示亮点在荧光屏上偏转1cm时,所加的电压数值的物理量是()B

A:偏转灵敏度; B:偏转因数; C:扫描速度;D:频带宽度

四、简答题

1.用示波器观测正弦波时,荧光屏上得到如图所示波形,试分析示波器哪个部分工作不正常?

(1)为扫描锯齿波线性度不好;

(2)Y放大器引入失真,出现削顶,产生截止失真;

(3)有扫描回线,增辉电路工作不正常。

2. 用双踪示波器观测两个同频率正弦波a ,b ,若扫描速度为20 s/cm ,而荧光屏显示两个周期的水平距离是8cm ,问: ⑴ 两个正弦波的频率是多少?

⑵ 若正弦波a 比b 相位超π前1.5cm ,那么两个正弦波相差为多少?用弧度表示。

频率:f =

s

T μ8011=12.5KHz 相差: Δφ=

cm cm 45.1×2π=4

3

π 3. 示波器正常,但开机后荧光屏上看不到亮点,原因可能是?若示波器显示的波形如下图,试根据波

形图测量幅度PP V 和周期T ,要求列出计算式和计算过程。

()ms T 667.01.067.6=?=------------(1分)

4. 已知示波器的灵敏度微调处于“校正”位置,灵敏度开关置于5V/cm ,倍率开关为“×5”。信号峰峰值5V ,试求屏幕上峰与峰之间的距离。如果再加上一个10:1的示波器探头,结果又是多少?

答:不考虑倍率开关时,y 1=

h V P P -=3

5

=1 cm ,由于倍率开关为“×5”,屏幕上波形偏转增大5倍,所以屏幕上峰与峰之间的距离为 cm 。如果采用探头,对输入有10倍衰减,输入示波器的电压减小10倍,相应屏幕上峰与峰之间的距离减小10倍,

即2k y y ='=10

5

=0.5 cm 。

1.原因可能是:

(1)x 、y 偏移出界-------------------(2分) (2)辉度太弱---------- --------(2分) 2.波形幅度和周期计算 (1)峰峰值PP V

PP V 的格数:5.80----------------------(1分)

()mV V PP 2905080.5=?=------------(1分)

解: div V /置于50mv ,div t /置0.1ms

(2)周期T

一个周期的格数:67.65.1/10=---(1分)

图3 示波器显示的波形

5.

双踪示波器测量相位差,显示波形如图5所示,测得AB

=1 cm ,AC=10 cm ,试求

6.

示波器观测正弦波时得到如图7.36所示的波形,已知信号连接正确、示波器工作正常,试分析产生的原因,并说明如何调节有关的开关旋钮,才能正常地显示波形。

习题:

7-1.通用示波器应包括哪些单元?各有什么功能?

7-3如果被测正弦信号的周期为T ,扫描锯齿波的正程时间为T/4,回程时间可以忽略,被测信号加在Y 输入端,扫描信号加在X 输入端,试用作图法说明信号的显示过程。 3. 如果被测正弦信号的周期为T ,扫描锯齿波的正程时间为T/2,回程时间可以忽略,被测信号加在Y 输入端,扫描信号加在X 输入端,试用作图法说明信号的显示过程。 7-6比较触发扫描和连续扫描的特点。 7-7试说明触发电平和触发极性调节的意义。

7-8延迟线的作用是什么?延迟线为什么要在触发信号之后引出?

7-9 一示波器荧光屏的水平长度为10 cm ,要求显示10 MHz 的正弦信号两个周期,问示波器的扫描速度应为多少?

两个波形的相位差。

τ——时间常数

图5

u (t )A

B

u 1

u 2

C

t

(a )(b )(c )(d )(e )(f )

图6

7-10有一正弦信号,使用垂直偏转因数为10mV/div的示波器进行测量,测量时信号经过10:1的衰减探头加到示波器,测得荧光屏上波形的高度为7.07div,问该信号的峰值、有效值各为多少?

7-12连续扫描电压的扫描正程是扫描逆程的4倍(不考虑扫描等待时间),要显示出频率为2kHz的正弦波4个周期的波形,请问连续扫描电压的频率是多少?

7-14已知扫描电压正程、逆程时间分别为3ms和1ms,且扫描逆程不消隐,试绘出荧光屏上显示出的频率为1kHz正弦波的波形图。

7-15 已知示波器时间因数为 0.1 ms/div,偏转因数为0.2 V/div,探极衰减系数为10∶1,

显示波形如图7-15所示,试求被

测正弦波的有效值、周期和频率。

B

图7-15

有一正弦信号,使用垂直偏转因数为10 mV/div的示波器进行测量,测量时信号经过10∶1的衰减探头加到示波器,测得荧光屏上波形的高度为7.07 div,问该信号的峰值、有效值各为多少?

7-16已知示波器最小时基因数为0.01 s/div,荧光屏水平方向有效尺寸为10div,如果要观察两个周期的波形,问示波器最高扫描工作频率是多少?(不考虑扫描逆程、扫描等待时间)

已知示波器最大时间因数为0.5 s/div,荧光屏水平方向有效尺寸为10 div,如果要观察两个周期的波形,问示波器最低工作频率是多少?(不考虑扫描逆程、扫描等待时间)

7-19什么是“交替”显示?什么是“断续”显示?对频率有何要求?

双踪显示方式有哪几种?交替显示和断续显示各适用于测试哪种信号?为什么?

7-20根据沙育图形法测量相位的原理,试用作图法画出相位差为0o 和180o 时的图形。并说明图形为什么是一条直线?

7-21 示波器测量电压和频率时产生的误差的主要原因是什么?

7-22在通用示波器中调节下列开关、旋钮的作用是什么?应在哪个电路单元中调节? (1)辉度;(2)聚焦和辅助聚焦;(3)X 轴移位;(4)触发方式;(5)Y 轴移位;(6)触发电平;(7)触发极性;(8)偏转灵敏度粗调(V/div );(9)偏转灵敏度细调;(10)扫描速度粗调(T/div );(11)扫描速度微调;(12)稳定度。 7-23非实时取样示波器能否观察非周期性重复信号?能否观察单次信号?为什么?

7-30已知方波的重复频率为20MHz ,用带宽为f 3dB =30MHz 的示波器观测它,问示波器屏幕上显示的波形是否会有明显的失真?为什么?

7-31欲观测一个上升时间t R 约为50ns 的脉冲波形,现有下列4种带宽的示波器,问选用其中哪种示波器最好?为什么?

(1)f 3dB =10MHz ,t R ≤40ns (2)f 3dB =30MHz ,t R ≤12ns

(3)f 3dB =15MHz ,t R ≤24ns

(4)f 3dB =100MHz ,t R ≤3.5ns

7-32若数字存储示波器Y 通道的A/D 转换器主要指标为:分辨力8bit ,转换时间100μs,输入电压围0~5V 。试问:

(1)Y 通道能达到的有效存储带宽是多少? (2)信号幅度的测量分辨力是多少?

(3) 若要求水平方向的时间测量分辨力优于1%,则水平通道的D/A 转换器应是多少位? 林占江习题

5.1 示波器由哪些部分组成?各部分的功能如何? 解:参阅本间相关容 5.2 模拟示波器包括哪些单元电路?它们的作用如何?

(a )

7-28.若由于示波器增辉电

路不良或对回扫的消隐

不好,使得扫描正程和回程在荧光屏上的亮度相差不多,画出下图被测信号及扫描电压在荧光屏上合成的波形。

解:参阅本间相关容 5.3 解:沙育图形,是圆形

5.4 解:沙育图形(1)椭圆形(2)“8”字形

5.5 解:因为被测信号频率与扫描信号频率不成整数倍,有

4

1

的差,图形向左“跑动”。 5.6 解:被测信号频率与扫描信号频率不成整数倍,波形紊乱。 5.7 解:前沿有上冲,前沿弯曲。

5.8 解:最小周期T=0.2μs ×10×10=20μs 频率 MHz T

f x 51

==

5.9 解:最高工作频率是20MHz 5.10 解:最低工作频率是0.4Hz 5.11 解:0.02μs/cm

5.12 解:40ms ,3ms ,29ms 5.13 解:(1)聚焦不良(2)回扫消隐失效 5.14 解:引入50Hz 交流电源的干扰 5.15 参阅本章相关容 5.16 参阅本章相关容

信号波形测量习题

第七章信号波形测量 一、填空题 1: 示波管由____、偏转系统和荧光荧三部分组成。电子枪 2: 示波器荧光屏上,光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。扫描 3: 调节示波器“水平位移”旋钮,是调节____的直流电位。X偏转板 4: 欲在x=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形,示波器应具有扫描速度为 _____。 20ms/cm 5: 取样示波器采用_____取样技术扩展带宽,但它只能观测_____信号。非实时,重复6: 当示波器两个偏转板上都加_____时,显示的图形叫沙育图形,这种图形在_____和频率测量中常会用到。正弦信号相位 7、示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用_______ 电路。RC分压(或阻容分压) 8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。第一阳(或A1) 第二阳(或A2,或G2) 9、在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在________状态,若工作在_____状态,则无信号输入时就没有扫描线。连续扫描触发扫描 10、双扫描示波系统,采用A扫描输出________波,对B扫描触发,调节________来实现延迟扫描的延时调节。锯齿延迟触发电平 二、判断题: 1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式。( )错 2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压,输入阻抗很高,一般用来测量高频高电压。( )错 3、用示波器测量电压时,只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可()错 4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。()对 5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。()对 三、选择题: 1: 通用示波器可观测( C)。 A:周期信号的频谱; B:瞬变信号的上升沿 C:周期信号的频率; D:周期信号的功率 2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是_ A ___。 A:实现双踪显示; B:实现双时基扫描 C:实现触发扫描; D:实现同步 3. 示波管的主要组成部分包括(A) A.电子枪、偏转系统、显示屏; B.磁聚集系统、偏转系统、显示屏;

迭代法正弦信号频率估计

频率估计的相位加权平均算法及其迭代方法 在信号处理领域,估计复高斯白噪声环境中的单频复正弦信号的频率是一个十分重要的问题,其应用十分广泛。如在系统频率同步时,利用导频进行频偏估计等。 根据最大似然(ML )准则,解决该问题的最优方法是搜索周期图的谱峰位置,但是,即使采用FFT 快速算法,这种最大似然估计方法仍然具有非常大的运算量。因此,在文献[12]-[16]中提出了一些运算量相对较低的简化算法。要评价这些简化算法的估计性能,信噪比门限是一个重要的指标。某一算法的信噪比门限指的是该算法估计结果的均方误差开始离开CRB (Cramer-Rao bound )时的信噪比值。 文献[12]-[16]提出的方法中,WPA 方法[12]具有最低的运算量,但是其存在信噪比门限随所估计的复正弦信号频率的增大而升高的问题。为了克服这个问题,文献[16]提出了WNLP 方法,该方法可使得信噪比门限在整个[,)ππ-的估计范围内保持不变,但WNLP 方法的信噪比门限较高,当所估计的复正弦信号频率较低时,WNLP 方法的信噪比门限将高于WPA 方法。因此,本文提出了一种基于WPA 方法的迭代方法。该迭代方法不仅能在整个[,)ππ-的估计范围内保持其信噪比门限不变,而且其信噪比门限远低于WNLP 方法的信噪比门限。 .1 相位加权平均法 叠加复高斯白噪声的复正弦信号为: ()()0j n n s n Ae z ωθ+=+ 式中,0,1,2,,1n N =- 。 采样时刻序列表示采样周期的整数倍。主要关心的参量是频率0ω。n z 表示测量噪声。 记加权系数为:

22312212n N n N p N N ??????--?? ?????????=-?????????????? 。 频率的估计为: 11n n n n n x x x x ++=∠-∠=∠ , 2 010N n n n t p x x ?-+==∠∑ 。 式中2 01N n t p -==∑;0?是无偏估计。其中n 为相邻2点的相位差。Kay 提出的频率估 计算法在高信噪比下达到CR 门限。 在较高信噪比SNR > 6dB 时,估计误差可以达到CRB. Kay 方法理论上可以计算的频率范围为(),ππ-,其主要缺点是低信噪比情况下性能较差, 其门限信噪比还会随着待估频率的增大而增大. Kim 等人在Kay 方法的基础上, 针对Kay 方法的高信噪比门限问题,提出了前置矩形滤波器的思路,通过这一预处理, 极大地改善了信噪比门限这一问题,且只增加了少量的计算量, 然而Kim 方法的不足在于其频率估计范围极大地减小. 当前置滤波器为长度为M 的矩形滤波器时, 频率估计器可以获得()1010log M 的增益,但是其频率估计范围仅为(),M M ππ-,这种方法是以减小频率估计范围为代价来达到使频率估计方法适应于低信噪比情况。 另一方面,从最大谱峰搜索这一思路出发FITZ 首先推导出一种快速测频方法,如下式, ()()() (){} 016arg 121J N m m N n R m J J ω=≈-++∑

基于LabVIEW的正弦信号频率与相位测量

基于LabVIEW 的正弦信号频率与相位测量 1. 前言 信号频率与相位的测量具有重要的实际意义。本文调研了频率与相位的多种测量算法,并借助LabVIEW 编程实现。在此基础上,对各种算法进行了比较研究,且提出了行之有效的改进措施。 2. 采样定理与误差分析 2.1 采样定理 时域信号()f t 的频谱若只占据有限频率区间m m ωω(-,),则信号可以用等间隔的采样值唯一表示,而最低采样频率为m 2f 。采样定理表明:信号最大变化速度决定了信号所包含的最高频率分量,要使采样信号能够不失真地反映原信号,必须满足在最高频率分量的一个周期内至少采样两个点。 2.2 误差分析 对连续周期信号()a x t 进行采样得离散序列()d x n ,如果满足采样定理,则离散序列 ()d x n 的傅里叶级数()dg X k 是连续信号()a x t 的傅里叶级数1()ag X k ω的周期延拓,否则会 出现两种形式的误差。 2.2.1 泄漏误差 在连续信号()a x t 一个周期1T 内采样1N 个点,如果正好满足11s N T T =(s T 为采样间隔),则是完整周期采样,采样结果()d x n 仍为周期序列,周期为1N 。基于()d x n 一个周期1N 个点计算离散傅里叶级数()dg X k ,由()dg X k 可以准确得到连续信号()a x t 的傅里叶级数 1()ag X k ω。如果在连续信号()a x t 的M 个周期时间内采样整数1N 个点,即11s N T MT =, 也是完整周期采样。在此情况下,采样结果()d x n 仍为周期序列,周期为1N ,但()d x n 的一个周期对应于()a x t 的M 个周期,由离散序列()d x n 仍然可以准确得到连续信号()a x t 的

MSP430F5529测周法测量信号频率

MSP430F5529测量频率 -----测周法信号变换电路 过零比较器,lm393输出上拉电阻,两电阻分压 程序 #include #include "stdio.h" #include "math.h" //测周法,在捕获过程中,定时溢出不能被检测出,选择时钟频率为低频时能测出低频,频率高能测出频率高的部分 /* * main.c */ long long start=0; //long long int stop=0; double fre=0.0; unsigned char i=0; unsigned char over=0; void SetVcoreUp (unsigned int level) { // Open PMM registers for write PMMCTL0_H = PMMPW_H; // Set SVS/SVM high side new level SVSMHCTL = SVSHE + SVSHRVL0 * level + SVMHE + SVSMHRRL0 * level; // Set SVM low side to new level SVSMLCTL = SVSLE + SVMLE + SVSMLRRL0 * level;

// Wait till SVM is settled while ((PMMIFG & SVSMLDL YIFG) == 0); // Clear already set flags PMMIFG &= ~(SVMLVLRIFG + SVMLIFG); // Set VCore to new level PMMCTL0_L = PMMCOREV0 * level; // Wait till new level reached if ((PMMIFG & SVMLIFG)) while ((PMMIFG & SVMLVLRIFG) == 0); // Set SVS/SVM low side to new level SVSMLCTL = SVSLE + SVSLRVL0 * level + SVMLE + SVSMLRRL0 * level; // Lock PMM registers for write access PMMCTL0_H = 0x00; } void init_clock() { SetVcoreUp (0x01); SetVcoreUp (0x02); SetVcoreUp (0x03); UCSCTL3 = SELREF_2; // Set DCO FLL reference = REFO UCSCTL4 |= SELA_2; // Set ACLK = REFO __bis_SR_register(SCG0); // Disable the FLL control loop UCSCTL0 = 0x0000; // Set lowest possible DCOx, MODx UCSCTL1 = DCORSEL_7; // Select DCO range 50MHz operation UCSCTL2 = FLLD_0 + 609; // Set DCO Multiplier for 25MHz // (N + 1) * FLLRef = Fdco // (762 + 1) * 32768 = 25MHz // Set FLL Div = fDCOCLK/2 __bic_SR_register(SCG0); // Enable the FLL control loop __delay_cycles(782000); do { UCSCTL7 &= ~(XT2OFFG + XT1LFOFFG + DCOFFG); // Clear XT2,XT1,DCO fault flags SFRIFG1 &= ~OFIFG; // Clear fault flags }while (SFRIFG1&OFIFG); // Test oscillator fault flag } void send_char(char sc) { UCA0TXBUF=sc; while(!(UCA0IFG&UCTXIFG));

电子测量复习题解答

一、填空题 1、在选择仪器进行测量时,应尽可能小的减小示值误差,一般应使示值指示在仪表满刻度值的___2/3__ 以上区域。 2、随机误差的大小,可以用测量值的____标准偏差____ 来衡量,其值越小,测量值越集中,测量的____精密度____ 越高。 3、设信号源预调输出频率为1MHz ,在15 分钟内测得频率最大值为1.005MHz ,最小值为998KHz ,则该信号源的短期频率稳定度为___0.7%___ 。 4、信号发生器的核心部分是振荡器。 5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将三角波变换成正弦波。 6、取样示波器采用非实时取样技术扩展带宽,但它只能观测重复信号。 7、当观测两个频率较低的信号时,为避免闪烁可采用双踪显示的____断续____方式。 8、BT-3 型频率特性测试仪中,频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量,常用的频标有___针形频标_____ 和____菱形频标_____ 。 9、逻辑分析仪按其工作特点可分逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪。 10、指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于____模拟__ 测量和___数字___ 测量。

1、测量误差是测量结果与被测值的差异。通常可以分为 绝对误差 和 相对误差 。 2、在测量数据为正态分布时,如果测量次数足够多,习惯上取 3σ 作为判别异常数据的界限,这称为莱特准则。 3、交流电压的波峰因数P K 定义为 峰值与有效值之比 ,波形因 数F K 定义为 有效值与平均值之比 。 4、正弦信号源的频率特性指标主要包括 频率范围 、频率准确度 和 频率稳定度 。 5、频谱分析仪按信号处理方式不同可分为 模拟式 、 数字式 和模拟数字混合式。 6、逻辑笔用于测试 单路信号 ,逻辑夹则用于 多路信号 。 7、当示波器两个偏转板上都加 正弦信号 时,显示的图形叫李沙育图形,这种图形在 相位 和频率测量中常会用到。 8、在示波器上要获得同步图形,待测信号周期y T 与扫描信号周期x T 之比要符合 y x nT T 。 1、按照误差的基本性质和特点,可把误差分为 系统误差 、 随机误差、 和 粗大误差 。 2、按检波器在放大器之前或之后,电子电压表有两种组成形式,即 放大-检波式 和 检波-放大式 。 3、在双踪示波器的面板上,当“微调”增益控制旋钮顺时针方向转

信号波形测量习题

信号波形测量习题 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

第七章信号波形测量 一、填空题 1: 示波管由____、偏转系统和荧光荧三部分组成。电子枪? 2: 示波器荧光屏上,光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。扫描? 3: 调节示波器“水平位移”旋钮,是调节____的直流电位。X偏转板 4: 欲在x=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形,示波器应具有扫描速度为_____。 20ms/cm 5: 取样示波器采用_____取样技术扩展带宽,但它只能观测_____信号。非实时,重复 6: 当示波器两个偏转板上都加_____时,显示的图形叫李沙育图形,这种图形在_____和频率测量中常会用到。正弦信号相位 7、示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用_______ 电路。RC分压 (或阻容分压) 8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。 第一阳(或A1) 第二阳(或A2,或G2) 9、在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在________状态,若工作在_____状态,则无信号输入时就没有扫描线。连续扫描触发扫描 10、双扫描示波系统,采用A扫描输出________波,对B扫描触发,调节 ________来实现延迟扫描的延时调节。锯齿延迟触发电平 二、判断题:

1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式。( )错 2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压,输入阻抗很高,一般用来测量高频高电压。( )错 3、用示波器测量电压时,只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可()错 4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。()对 5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。()对 三、选择题: 1: 通用示波器可观测( C)。 A:周期信号的频谱; B:瞬变信号的上升沿 C:周期信号的频率; D:周期信号的功率 2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是_ A ___。 A:实现双踪显示; B:实现双时基扫描 C:实现触发扫描; D:实现同步 3. 示波管的主要组成部分包括(A) A.电子枪、偏转系统、显示屏; B.磁聚集系统、偏转系统、显示屏;C.控制极、偏转系统、显示屏; D.电聚集系统、偏转系统、显示屏。

基于单片机正弦波有效值的测量

基于单片机正弦波有效值的测量 一.简介 本作品以单片机STC12C5A60S2为主控芯片并以此为基础,通过二极管1N5819实现半波整流,使用单片机内部自带10位AD对整流后的输入信号进行采样,从而实现对峰值的检测;同时通过运放LM837对输入信号进行放大,之后通过施密特触发器,将原始信号整形成可被单片机识别的标准脉冲波形,之后配合内部计数器(定时器)达到测量其频率的目的;这样,整流和AD采样实现对输入信号峰值的检测;通过放大、整形实现对输入信号频率的检测。 二.基本功能与技术指标要求 (1)输入交流电压:1mV~50V,分五档: ①1mV~20mV,②20mV~200mV,③200mV~2V,④2V~20V,⑤20v~50V。 (2)正弦频率;1Hz~100kHz; (3)检测误差:≤2%; (4)具有检测启动按钮和停止按钮,按下启动按钮开始检测,按下停止按钮停止检测; (5)显示方式:数字显示当前检测的有效是,在停止检测状态下,显示最后一次检测到的有效值; (6)显示:LCD,显示分辨率:每档满量程的0.1%; 三.理论分析 本文要求输入交流信号,通过电路测量其峰值,频率,有效值以

及平均值,因为输入的交流信号为模拟信号,而一般处理数据使用的主控芯片单片机处理的是数字信号,所以我们选择使用数模转换器AD(Analog to Digital Converter)将输入的模拟信号转换为数字信号,并进行采样;由于要求输入交流信号电压峰峰值Vpp为 50mV~10V,所以如果我们采用AD为8位,则最小采样精度为 ,因此会产生78.4%的误差,并且题目要求输入交流信号的频率范围为40Hz~50kHz,所以为了保证对高频率信号的单周期内采样个数,我们需要选择尽量高速度的AD; 因此我们选用使用单片机STC12C5A60S2,其内部自带AD为8路10位最高速度可达到250KHz,所以我们可以将最小采样精度缩小到 ,并且在输入交流信号频率最大时(50KHz)在单个周期内可采集5个点,因此可保证测量精度。 由于该AD只能接受0~5V的模拟信号输入,所以当我们直接输入一个双极性信号时可能损坏AD,因此当信号进入AD之前我们要进行半波整流,为此我们设计了整流电路,在交流信号通过整流电路输入AD 后,由AD实时输出对应模拟信号大小的二进制数,并存入变量MAX 中,随着信号的不断输入MAX中只保存AD输出过的最大值,这样既 可测出输入信号的峰值;由交流信号有效值表达式 可知检波器应当首先把输入的瞬时电压平方, 然后在一定平均时间内取平均值再开方。即可得到交流信号的有效值,然后通过比较峰值

(完整版)电子测量原理习题第七章-信号波形测量

电子测量原理习题第七章-信号波形测量 一、填空题 1: 示波管由____、偏转系统和荧光荧三部分组成。 答案: 电子枪 2: 示波器荧光屏上,光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。 答案: 扫描 3: 调节示波器“水平位移”旋钮,是调节____的直流电位。 答案: X偏转板 4: 欲在x=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形,示波器应具有扫描速度为_____。 答案: 20ms/cm 5: 取样示波器采用_____取样技术扩展带宽,但它只能观测_____信号。 答案: 非实时,重复 6: 当示波器两个偏转板上都加_____时,显示的图形叫李沙育图形,这种图形在_____和频率测量中常会用到。 答案: 正弦信号相位 7、示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用_______ 电路。 答案: RC分压(或阻容分压) 8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。 答案: 第一阳(或A1) 第二阳(或A2,或G2) 9、在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在________状态,若工作在_____状态,则无信号输入时就没有扫描线。 答案: 连续扫描触发扫描

10、双扫描示波系统,采用A扫描输出________波,对B扫描触发,调节________来实现延迟扫描的延时调节。 答案: 锯齿延迟触发电平 二、判断题: 1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式。( ) 答案: 错 2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压,输入阻抗很高,一般用来测量高频高电压。( ) 答案: 错 3、用示波器测量电压时,只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可() 答案: 错 4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。() 答案: 对 5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。() 答案: 对 三、选择题: 1: 通用示波器可观测()。 A:周期信号的频谱;B:瞬变信号的上升沿 C:周期信号的频率;D:周期信号的功率 答案: C 2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是____。 A:实现双踪显示;B:实现双时基扫描 C:实现触发扫描;D:实现同步 答案: A

用示波器测量信号的电压及频率

用示波器测量信号的电压及频率 长江大学马天宝应物1203班 1、示波器和使用 -【实验目的】 1.了解示波器的大致结构和工作原理。 2.学习低频信号发生器和双踪示波器的使用方法。 3.使用示波器观察电信号的波形,测量电信号的电压和频率。 【实验原理】 一、示波器原理 1.示波器的基本结构 示波器的种类很多,但其基本原理和基本结构大致相同,主要由示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源等几部分组成,如图4.9-1所示。 (1)示波管 示波管又称阴极射线管,简称CRT,其基本结构如图4.9-2所示,主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分。 电子枪:由灯丝、阳极、控制栅极、第一阳极、第二阳极五部分组成。灯丝通电后,加热阴极。阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒,被加热后发射电子。控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒,套在阴极外面,它的电位相对阴极为负,只有初速达到一定的电子才能穿过栅极顶端的小孔。因此,改变栅极的电位,可以控制通过栅极的电子数,从而控制到达荧光屏的电子数目,改变屏上光斑的亮度。示波器面板上的“亮度”旋钮就是起这一作用的。阳极电位比阴极高得多,对通过栅极的电子进行加速。被加速的电子在运动过程中会向四周发散,如果不对其进行聚焦,在荧光屏上看到的将是模糊一片。聚焦任务是由阴极、栅极、阳极共同形成的一种特殊分布的静电场来完成的。这一静电场是由这些电极的几何形状、相对位置及电位决定的。示波器面板上的“聚焦”旋钮就是改变第一阳极电位用的,而“辅助聚焦”就是调节第二阳极电位用的。 偏转系统:它由两对互相垂直的平行偏转板——水平偏转板和竖直偏转板组成。只有在偏转板上加上一定的电压,才会使电子束的运动方向发生偏转,从而使荧光屏上光斑的位置发生改变。通常,在水平偏转板上加扫描信号,竖直偏转板上加被测信号。. 荧光屏:示波管前端的玻璃屏上涂有荧光粉,电子打上去它就会发光,形成光斑。荧光材料不同,发光的颜色不同,发光的延续时间(余辉时间)也不同。玻璃屏上带有刻度,供测量时使用。 (2)电子放大系统 为了使电子束获得明显的偏移,必须在偏转板上加上足够的电压。被测信号一般比较弱,必须进行放大。竖直(Y轴)放大器和水平(X轴)放大器就是起这一作用的。 (3)扫描与触发系统 扫描发生器的作用是产生一个与时间成正比的电压作为扫描信号。触发电路的作

汽车总线-CAN波形测量分析

CAN波形测量分析 1 查询资料理解CAN-H/CAN-L在车载网络的故障形式,理解检测计划的作用、触发的定义。 2 A/B组各出两套方案,实车检测CAN信号波形及终端电阻,方案包括:节点、易不易拆装、有无适配器;测量必须使用ISID、IMIB、MFK1、MFK2,万用表只作验证。 (1)CAN-H对负极或对地短路 (2)CAN-H对正极短路 (3)CAN-L对负极或对地短路 (4) CAN-L对正极短路 检测计划的作用: 根据系统与维修人员的交互,能够对故障作出推断。 一是可以提高全球宝马车辆诊断的效率,提高客户满意度。 二是宝马技术更新快,培训跟不上,利用检测计划可以弥补维修人员诊断能力的不足。 1)故障代码存储器 2)故障症状 3)服务功能 触发:我们要在示波器的屏幕上观察到稳定的波形,必要的条件是示波器的扫描信号要与被观察的信号保持同步关系。为了使扫描信号与被测信号同步,我们可以设定一些条件,将被测信号不断地与这些条件相比较,只有当被测信号满足这些条件时才启动扫描,从而使得扫描的频率与被测信号相同或存在整数倍的关系,也就是同步。这种技术我们就称为“触发”,而这些条件我们称其为“触发条件” 。用作触发条件的形式很多,最常用最基本的就是“边沿触发”,即将被测信号的变化(即信号上升或下降的边沿) 与某一电平相比较,当信号的变化以某种

选定的方式达到这一电平时,产生一个触发信号,启动一次扫描。 测试方案书 测量内容:318i K-CAN波形 准备工作:FRM模块 功能:(1)控制外部照明和车内照明灯 (2)控制外后视镜(后视镜调节、翻折、记忆功能、后 视镜加热和防昡) (3)控制前部车窗升降机驱动装置(驾驶员侧和前乘客 测) 612340适配器 X14260、46K-CAN-H针脚 X14260、45K-CAN-L针脚 测量思路:(1)为什么测这个模块 FRM模块在日常维修中比较经常用到,所以想对其波形进行了解,除外,在E90车型上易于拆装。 (2)波形分析:

如何稳定示波器的测试波形

如何稳定示波器的测试波形 如何稳定示波器的测试波形广东华立高级技工学校? 作者:陈伏华摘要:示波器是电子技术基础实验中和电子设备的检修中最常用的仪器之一,而在使用示波器之时,被测信号测试波形的不稳定常常会造成无法读取波形数据或测量不精确。经过在教学中和示波器的使用中不断地摸索和总结,要稳定示波器的测试波形,应注意易困惑使用者的几个问题,如触发及触发源的选择,电源触发的方法,触发电平自动锁定,输入耦合开关使用,常态触发(NOR )和自动触发(AUTO )转换,探头合理使用等。只要合理的使用和调节,选择正确的档位和测量方法就可以使得示波器的测试波形稳定,以达到精确测量。关键词:示波器? 被测信号? 触发脉冲? 波形稳定正文:一、触发及触发源的选择。在使用示波器时,一个最基本的问题就是如何使得被显示的波形稳定下来。这就涉及到触发操作,触发操作是示波器使用中较难掌握的操作技能。因为它涉及到示波器的触发原理。示波器中是通过扫描来显示被测信号的,每次扫描都显示被测信号的一部分。要使得被显示的波形是稳定不变的,就必须做到每次所显示的波形是完全一样的,即重叠的。对于周期信号来说,只要每次扫描所显示的波形起始相位是相同的,那么每次所显示的波形就是相同的,从而所显示的波形就是稳定的。为了做到这一点,示波器中除了将被测信号送到示波管去以外,还从中分出一路,用电压比较器来形成触发脉冲,用触发脉冲去控制水平方向的扫描,以保证水平方向的每次扫描起始点都正好对准被测信号的相同相位点。故而,当由于操作不当而无法形成触发脉冲时,所显示的波形就不可能被稳定下来。例如,图所示正弦波是从被测信号在送往示波管的途中所分出来的一部分,则所形成的触发脉冲及水平方向的扫描锯齿波均如图 1 所示:图触发脉冲是这样形成的:将被测信号取出一部分送到一个电压比较器,而电压比较器的另一端则是其电压被触发电平旋钮(Trigger LEVEL )所调节的直流电压。当被测信号的瞬时电压高于触发电平时电压比较器就输出高电平,而被测信号的瞬时电压低于触发电平时电压比较器就输出低电平。故电压比较器输出矩形波形式的触发脉冲。扫描锯齿波是这样形成的:当触发脉冲的前沿到来时,锯齿波的正程开始,但是正程的长短则由扫描开关(TIME/DIV) 来决定,扫描的逆程时间是固定的。若逆程时期结束后尚未有触发脉冲的前沿到来,则扫描锯齿波维持低电平,一直要到某个触发脉冲的前沿到来则第二个扫描锯波的正程期才开始。当触发模式开关(Trigger MODE) 置于NORM 位置时,示波器就按以上的方式来进行扫描。显然,如果没有被测信号,或有被测信号但无法形成触发脉冲时,就没有扫描锯齿波,这时屏幕上就没有扫描线。当触发模式开关置于AUTO 位置时,示波器将自动形成扫描,故无论有无被测信号,扫描线总是会出现。但是,当有被测信号时,示波器就立刻转换到上面所说的工作方式上来。有没有触发脉冲的形成是示波器能否稳定波形的关键。那么,如果触发电平自动锁定开关(AUTO LEVEL) 没有按下,在下面几种情况下将不会形成触发脉冲,因而就不可能稳定所显示波形:第一,触发电平旋钮(Trigger LEVEL) 调节不当。当触发电平调节得高于被测信号的正峰值或低于被测信号的负峰值时,从上面的图中可以看到,此时就不可能形成触发脉冲。第二,触发源开关(Trigger SOURCE) 设置错误。例如被测信号从CH1 馈入,而触发源开关置于CH2 或EXT 等,此时被测信号就不可能送到用于形成触发脉冲的电压比较器上,从而就不可能形成触发脉冲。第三,Y 轴偏转因数开关(VOLTS/DIV) 设置不当。如果原来所显示的波形是稳定的,又将Y 轴偏转因数开关向左旋动了,此时,由于将被测信号的幅度衰减得更小了,就可能使得触发电平高于被测信号的正峰值或低于被测信号的负峰值,也就不能形成触发脉冲。第四,触发耦合开关(Trigger CPLG) 设置不当。该键被按下时,被测信号将被经过用于从被测的电视信号中取出同步信号的同步分离电路,如果被测信号不是电视信号,遇不可能通过该同步分离电路,、

正弦信号参数测量报告

正弦波参数分析仪 设计报告

摘要 本作品以MSP430单片机为控制核心,由波形变换电路、峰值检测电路、显示电路、单片机自带AD转换电路组成。将信号变为方波后可直接由单片机测出其的频率,其峰值由峰值检测电路转换为直流信号并被单片机测量。 关键字:正弦信号;频率;峰值;MSP430单片机; Abstract This design take MSP430 MCU as control core, Provided by the waveform conversion circuit, the Peak detection circuit,the display circuit, AD conversion circuit in MCU. The frequency of Signal can be directly measured by the microcontroller when it is transformed as square wave , its peak by the peak detector circuit is converted into a DC signal and SCM measurements. Keyword:sinusoidal signal;frequency;Peak;MSP430 microcontroller; 一、系统方案论证与比较 1、频率测量方案选择 方案一:采用计数器芯片74LS161和8253。该计数器芯片可以精确地对矩形波信号进行计数并直接与单片机交换数据,但其测量频率很有限,外围电路复杂,价格较贵。 方案二:利用MSP430单片机内部含有两个定时/中断计数器,且每个定时/计数器均含有16位,可以通过定时器实现测频与测周,能够很好的满足测量频率为高频或是低频时的测量要求。 最终选择方案二,同时为了提高频率计的量程,分别对高频和低频信号采用测频和测周的测量方法。且由此设计的频率计具有精度高、测量时间短,耗能少,使用方便等优点。 2、峰值测量方案选择 方案一:以运放、二极管以及电容器组成精密峰值保持电路,并通过ADC 对保持电路幅度进行测量,同时电路中引入反馈电路,实现方便对输出进行调试。 方案二:模拟直接运算变换法。根据有效值数学定义用集成组件乘法器、开方器等一次对被测信号进行平方、平均值和开方等计算,直接得出输入信号的有效值。在这种电路设计中,当输入信号幅度变小时,平方器输出电压的平均值下降很快,输出很小,往往与失调和漂移电压混淆,因此该电路的动态范围很窄,且精度不高。 最终采用方案一,其电路实现简单,价格低廉,调试方便,加入反馈电路能对输入信号进行更加准确的测量。

示波器测信号的周期和频率实验报告

示波器的使用 1、了解通用双通道示波器的结构和工作原理,熟悉各个旋钮的作用和使用方法。 2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法;了解用示波器测量相位差的 方法。 3、掌握观察李萨如图形的方法,并能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率;能 用示波器观察“拍”现象。 1、通用双通道示波器的结构,面板旋钮的作用和使用方法; 2、通用双通道示波器的工作原理,李萨如图形测量未知正弦信号频率的原理,观 察“拍”现象的原理。 一、前言 示波器是利用电子束的电偏转来观察电压波形的一种常用电子仪器,主要用于观 察电信号随时间变化的波形,定量测量波形的幅度、周期、频率、相位等参数。 一般的电学量(如电流、电功率、阻抗等)和可转化为电学量的非电学量(如温 度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率)以及它们随时间变化的规律都可以用示 波器来观测。由于电子的惯性很小,电子射线示波器一般可在很高的频率范围内工作。 采用高增益放大器的示波器可以观察微弱的信号;具有多通道的示波器,则可以 同时观察几个信号,并比较它们之间的相应关系(如时间差或相位差),是目前科学 实验、科研生产常用的电子仪器。 二、实验仪器 通用双通道示波器,函数信号发生器、同轴电缆等。 三、实验原理 1、仪器工作原理 (1)通用双通道示波器的介绍 主要结构:示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源

工作原理: (a )示波管 示波管是呈喇叭形的玻璃泡,被抽成高真空,内部装有电子枪和两对相互垂直的偏转板,喇叭口的球面内壁上涂有荧光物质,构成荧光屏。下图是示波管的构造图。 电子枪由灯丝F 、阴极K 、栅极G 以及一组阳极A 所组成。灯丝通电后炽热,使阴极发热而发射电子。由于阳极电位高于阴极,所以电子被阳极电压加速。当高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光,在屏上就能看到一个亮点。改变阳极组电位分布,可以使不同发射方向的电子恰好会聚在荧光屏某一点上,这种调节称为聚焦。栅极G 电位较阴极K 为低,改变G 电位的高低,可以控制电子枪发射电子流的密度,甚至完全不使电子通过,这称为辉度调节,实际上就是调节荧光屏上亮点的亮暗。 Y 偏转板是水平放置的两块电极。当Y 偏转板上电压为零时,电子束正好射在荧光屏正中P 点。如果Y 偏转板加上电压,则电子束受到电场力作用,运动方向发生上下偏移。如果所加的电压不断发生变化,P 点的位置也随着在铅垂线上移动。在屏上看到的是一条铅直的亮线。荧光屏上亮点在铅直方向位移Y 和加在Y 偏转板的电压U Y 成正比。 X 偏转板是垂直放置的两块电极。在X 偏转板加上一个变化的电压,那么,荧光屏上亮点在水平方向的位移X 也与加在X 偏转板的电压U X 成正比,于是在屏上看到 Y 输入 X 输入 外触发

测量交流信号的频率

#include #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sfr P1ASF = 0X9D; //P1口选择功能寄存器 sfr ADC_CONTR= 0XBC; //ADC控制寄存器 sfr ADC_RES = 0XBD; //ADC转换结果寄存器高sfr ADC_RESL = 0XBE; //ADC转换结果寄存器低sbit rs=P1^0; sbit en=P1^1; float result,max,v=5.00,result1,result2; unsigned long q=0,fre; uchar r[10],sta,p=0,i; /*延时函数*/ void delay(uint z) { uint x,y; for (x=0;x

//rw=0; rs=1; P0=shuju; delay(5); en=1; delay(5); en=0; } void write_fre(unsigned long pin) //写入频率函数{ uchar ge ,shi,bai,qian,wan,shiwan; ge=pin%10/1; shi=pin%100/10; bai=pin%1000/100; qian=pin%10000/1000; wan=pin%100000/10000; shiwan=pin%1000000/100000; write_data(shiwan+48); delay(5); write_data(wan+48);

以单频正弦信号为激励测量系统频率响应

以单频正弦信号为激励测量系统频率响应 一、实验目的 1.加深对LTI系统频率响应物理概念的理解 2.掌握测量LTI系统频率响应基本方法 3.掌握频率域采样法设计FIR滤波器的原理 4.掌握根据实际需求正确选择DFT参数的方法 二、实验原理与方法 三、源程序: clear; b=[0.0002,0.0002,-0.001,-0.0006,0.0023,0.0009,-0.0036,-0.0004,0.0042,-0.0004,-0.0036,0.0009, 0.0023,-0.0006,-0.001,0.0002,0.0002]; a=[1,2.675,7.8559,13.6147,23.8512,30.8819,39.641,40.2748,40.3641,32.5164,25.859,16.1752,10 .0665,4.5598,2.1127,0.5587,0.1695]; freqz(b,a);hold on; n=0:1000; w=zeros(1,500); i=1; for w0=0:.002:1; x=cos(pi*w0*n);%令A=1;初相为0; y=filter(b,a,x); xw=fft(x,1024); yw=fft(y,1024); %figure; %subplot(2,1,1); %stem(0:1023,abs(xw));grid on; %subplot(2,1,2); %stem(0:1023,abs(yw));grid on; h=max(abs(yw))/max(abs(xw)); H=20*log10(h); w(i)=H; i=i+1; end %subplot(2,1,1); %stem(0:511,abs(xw));grid on; %subplot(2,1,2); %stem(0:511,abs(yw));grid on; %figure %w=polyfit(0:0.001:1,w,3); plot(0:.002:1,w,'r');grid on;

设计并实现频率可控的正弦波信号发生器

课程设计任务书 学生姓名: 专业班级:电信0904班 指导教师:沈维聪工作单位:信息工程学院 题目:设计并实现频率可控的正弦波信号发生器 初始条件: 1.提供实验室机房及其Keil软件; 2.提供51单片机开发板 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书 撰写等具体要求): 要求:利用DAC0832输出正弦波信号(用示波器观察输出波形),初始频率为50Hz,变频采用“+”、“-”键控制,实时测量输出信号的频率值,并分析和实测输出信号的频率范围。 具体包括: (1)设计原理或方法 (2)系统硬件线路设计图 (3)程序框图 (4)资源分配表 (5)源程序 (6)性能分析 (7)课程设计的心得体会; (8)参考文献(不少于5篇)。 时间安排: 本学期第19周 参考文献: 1、刘瑞新等单片机原理及应用教程机械工业出版社。 2、张毅刚,单片机原理及应用,北京:高等教育出版社。 3、徐仁贵,微型计算机接口技术及应用,北京:机械工业出版社。 4、李广弟等单片机基础北京航空航天出版社。 5、楼然苗等 51 系列单片机设计实例北京航空航天出版社。 指导教师签名: 年月日系主任(或责任教师)签名: 年月日

目录 一、总体设计原理 (3) 二、系统硬件设计 (3) 2.1、DAC0832模块 (3) 2.2、控制系统模块 (5) 2.3、显示模块 (7) 三、软件部分 (8) 四、源程序 (9) 五、性能分析 (14) 六、总结与心得 (15) 七、参考文献 (16) 摘要:本课程设计并实现频率可控的正弦波信号发生器。控制系统采用AT89C52,利用2片DAC0832输出正弦波信号(用示波器观察输出波形),其中一片为另外一片体提供参考电压进而可以控制峰峰值。利用单片机的选通方式对2片DA分别进行时分复用,达到介绍IO口的资源作用。为了实现完整的正弦波信号输出,这里采取256个点,末级采用高精度放大器OP07并通过低通滤波器实现完美的波形输出。加LCD1602对其频率和幅度进行实时显示,通过控制系统预置幅度步进可以达到0.1V.频率初始化为50HZ。完全满足系统的要求,并且扩展了发挥部分。 关键词:AT89C52;DAC0832;低通滤波;op07

正弦电压信号的产生与有效值测量

第四届电子设计竞赛复试实验报告 正弦电压信号的产生与有效值测量 *********************************************************************复试题目: 设计一个频率为1000Hz的正弦波信号发生器,输出幅值为1V左右。用单片机搭建一个系统,精确地测量该信号的有效值。并通过串口送到PC机中,通过串口调试助手软件显示该有效值。 题目要求: 1、设计一个1000Hz的正弦波振荡器,输出幅度转换为1V。 2、用单片机自带10位AD作为模数转换芯片,不允许扩展其它AD。 3、串口以9.6K波特率向PC机传输数据,在串行调试助手中,以10进制格式显示该正弦波的有效值。 ******************************************************************** ********************************************************************摘要:通过一RC振荡电路,产生1KHz的正弦波,然后经过峰值检波电路,得到其峰值送入Atmega16单片机,由其内部自带ADC处理,并在软件中得到其有效值,经串口发给PC机,并在串口调试助手上显示电压有效值。 关键字:峰值检波有效值ADC 串口 *********************************************************************

********************************************************************* *******************************论文正文****************************** ********************************************************************* 一、正弦波发生电路 正弦波发生电路需要四部分: 放大电路:保证电路能够有从起振到动态平衡的过程,使电路获得一定幅值的输出量,实现能量的控制。 选频网络:确定电路的振荡频率,使电路产生单一频率的振荡,即保证电路产生正弦波振荡。 正反馈网络:引入正反馈,作用是使输入信号等于反馈信号。 稳幅环节:也就是非线性环节,作用是使输出信号幅值稳定。 在电路中,可将选频网络和正反馈网络“合二为一”;而且,一般电路中也没有另加稳幅环节,而是依靠运放等的非线性起到稳幅作用。 振荡电路可以有以下三种方案: 方案一:RC桥式正弦波振荡电路 实用的RC正弦波振荡电路有多种多样,我们选择了最典型的RC桥式正弦波振荡电路。此方法简单实用,容易选择器件和电路的调试。它适用于低频振荡,一般用于生产1Hz~1MHz的低频信号。易于起振,成本低廉。我们考虑到题目的要求,所以采用了此方法。 方案二:LC并联谐振回路 采用LC谐振回路作为选频网络的振荡电路称为LC振荡电路,它主要用来生产高频正弦振荡信号,一般在1MHz以上。根据反馈形式的不同,LC振荡电路可分为变压器反馈式和三点式振荡电路。它产生的是高频信号,我们不予考虑。 方案三:石英晶体正弦波振荡电路

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