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2005年全国大学生电子设计大赛(A题:正弦信号发生器)

2005年全国大学生电子设计大赛(A题:正弦信号发生器)
2005年全国大学生电子设计大赛(A题:正弦信号发生器)

2005年全国大学生电子设计大赛

A题:正弦信号发生器

目录

1.A组题1 (2)

2.A组题2 (17)

3.A组题3 (32)

4.A组题4 (41)

5.A组题5 (86)

正弦信号发生器1

华南理工大学电子与信息学院

摘要

这个正弦信号发生器利用最新的频率合成技术,实现了1KHz~30MHz的正弦波输出,频率步进可达到1Hz,可输出调制度可调的AM信号,5KHz、10KHz 最大频偏的FM信号,100KHz固定频率载波、码速10kbps的PSK,ASK信号。采用了超宽带、超低噪声的高速运放,提高了输出电压的幅度。整个系统以ADuC841为控制中心,有很高的精确度和稳定度。双CPU结构,大大增强了信息的处理能力;行列式键盘输入,大屏幕LCD输出,操作简便,人机界面友好。

Abstract

This sine wave generator, based on the DDS new technique, can generate a sine wave with a frequency ranging from 1KHz to 30MHz,which has a frequency step of 1Hz!The system can also output an AM signal with an adjustable modulation index, an FM signal with a frequency deviation of 5kHz or 10kHz, controlled by the keyboard input. Meanwhile it has a function of outputting PSK or ASK signals, with a code rate of 10kps and 100KHz carrier. Applying the low noise, high speed ,wide pass band Op Amp, increases the output voltage amplitude. The whole system has an

ADuC841 as its controller center, which provides a high precision and stabilization. Two CPUs enhance the ability of processing. Matrix keyboard and large screen LCD display provide a friendly interface, which makes the operating more easy.

一、方案设计与论证

1.1 方案比较

本题目的要求是设计一个正弦信号发生器,并且能够输出模拟幅度调制(AM)信号,模拟频率调制(FM)信号,二进制PSK、ASK信号。综合各方面考虑,可以把这个系统分为几个子模块:信号源部分、控制处理部分、AM,FM,PSK,ASK信号的产生部分,输入输出用户接口和末级放大部分。本系统采用模块化制作,对各模块分析如下:

(1)信号源部分

信号源是这个系统的核心,它的成功与否,将直接影响到整个系统的性能。

方案一:利用RC、LC网络产生振荡信号

利用成熟的三点式晶体管振荡电路,可以通过改变电阻,电感,电容元件的参数,来改变正弦振荡的频率。这种电路的特点是频率稳定性较好,并且很容易起振,电路简单。但是如果要实现题目中要求的1KHz至10MHz那么宽的频率范围,很难做到,或者实现起来系统体积太大,功耗很高,容易产生杂波,不易精确调节振荡频率。因此该方案在设计之中不予考虑。

方案二:利用压控振荡器VCO产生振荡信号

压控振荡器(又称为VCO或V/F转换电路)产生的波形的振荡频率与它的控制电压成正比,因此,调节可变电阻或可变电容可以调节波形发生电路的振荡频率。利用集成运放可以构成具有一定精度、线性较好的压控振荡器。并且,可以用数字电位器实现对电压的程控。但是,开环VCO的频率稳定度和频率精度较低,题目中的频率范围对于压控振荡器来说太宽,很难实现,加之压控振荡器产生的信号频率稳定度也达不到题目的设计要求。

方案三:利用锁相环进(PLL)行间接频率合成

这个方案是在方案二的基础上,用锁相环将VCO输出的频率锁定在所需的频率上。PLL 使输出频率的稳定度和精度,接近参考振荡源(通常用晶振),如图 1 所示。如果只用一个锁相环,频率肯定覆盖不了1KHz-10MHz的变化范围。因此可以考虑用多个PLL进行分段锁定。缺点是硬件复杂,增加了调试难度。因此也不采用这种方案。

图1 锁相环框图

方案四:直接数字合成法(DDS)

DDS或DDFS 是Direct Digital Frequency Synthesis 的简称,通常将此视为第三代频率合成技术,它突破了前几种频率合成法的原理,从”相位”的概念出发进行频率合成。这种方法不仅可以产生不同频率的正弦波,而且可以控制波形的初始相位,还可以用DDS方法产

生任意波形(AWG)。利用专用的DDS芯片产生的信号频率准确,频率分辨率高,易于控制。而且,电路相对简单易行。

综上所述,我们采用了最后一种方案作为信号源。

(2)控制部分

方案一:采取FPGA或者CPLD控制

近年来,可编程器件发展很快,在很多方面都得到了广泛的应用。采用大规模的可编程器件来完成系统的控制是一种很不错的解决方案,它具有体积小、改动灵活的特点。用它们作为系统的“神经中枢”,可以采用VHDL或者Verilog语言来描述。但是一般来说,复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)集成的门数目不会很多。现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array) 是新一代的可编程器件,但是需要外部的配置芯片,否则断电后,保存在RAM中的程序会丢失。这个方案特别适用于大型、高速、复杂系统的控制,但是本系统中,考虑到成本和制作难易程度,没有采用这个方案。

方案二:采取MCS51单片机作为控制中心

MCS51系列单片机是一种廉价的,应用极为广泛的单片机,它体积小,功能强大。可以用汇编或者C语言进行开发。并且这种单片机的接口电路丰富。缺点是运行速度不够快,12个时钟周期一条指令,如果用12MHz的晶振,执行一条指令最快也要1us。因此不适合高速的控制。

方案三:采取ADuC841芯片作为主控

ADuC841是美国模拟器件公司(ADI)生产的内嵌MCU的高性能、多通道12位数据采集系统芯片,它具有体积小、功耗低等诸多特点。它具有与8051兼容的内核,12个中断源、2个优先级、双数据指针、扩展的11位堆栈指针。每条指令一个时钟周期,最大的工作时钟为25MHz(5V时)及16MHz(3V时)。用该芯片来控制DDS,可以完美地实现系统的指标性能要求。

同时考虑到,输入输出的接口需要较多的I/O口,而且这部分对单片机的速度要求不高,所以在此系统中,采取了双CPU结构,即利用ADuC841作为主控,用A T89S52作为输入输出的控制,两个CPU通过串口进行通信。

(3) AM、FM、PSK、ASK信号产生部分

a. 调幅(AM)信号的产生

调幅的方法有很多,使用的场合不同,产生调幅信号的方法也有很大的不同。

实现调幅的方法大致分为低电平调幅和高电平调幅。其中低电平调幅又有平方律调幅,斩波调幅,而高电平调幅又分集电极(阳极)调幅和基极(控制栅极)调幅。平方律调幅是载波和调制信号通过非线性器件之后,产生丰富的频率分量,其中含有所需的调幅波边频,这些信号通过一个带通滤波器之后,把不需要的频率分量滤掉得到调幅波。斩波调幅就是将调制信号经过一个受载波控制的开关电路,再通过中心频率为载波频率的带通滤波器,得到调幅波。这种电路原理简单,但实现起来有一的难度,因为对器件的要求很高,易引入干扰。调试困难。

用模拟乘法器实现调幅也是常用的方法。集成模拟乘法器构成的调制器线性失真小,包络波形好,比用分立元件所构成的调制器稳定,而且实现起来也很方便,很容易控制,并且很稳定。所以本系统采用这种方法。

b. 调频(FM)信号的产生

产生调频信号的也有方法很多,归纳起来主要有两类:一是用调制信号直接控制载波的瞬时频率——直接调频;二是先将调制信号积分,然后对载波进行调相,结果得到调频波,即由调相变调频——间接调频。常用的调频方法是变容二极管调频,实现起来也不困难,但

是要进一步提高灵敏度和精度,减少失真,实现数控,也不易于做到。

因为系统的正弦波发生器是基于DDS芯片的,所以可以充分利用硬件资源,根据调制信号和载波信号,用程序控制DDS芯片直接输出调频信号,这样做的好处是电路简单,频偏的改变只需要改变置入的频偏参数即可。经过我们在实验中的测试,发现这种方法的效果良好。

c. 二进制PSK、ASK信号的产生

在幅度键控中,载波幅度是随着调制信号而变化的。ASK(幅度键控)信号的产生,可以把二进制序列看作一个开关信号的序列,用这个开关信号对载波进行调制,就得到了ASK 信号。二进制相移键控(PSK)中,载波的相位随信号1或0而改变,通常用相位0和180来分别表示1或0。相移键控信号的产生和ASK类似,可以由两个初相位不同的ASK信号相加得到。

在这个设计中,因为所采用的DDS芯片自带了FSK、PSK、ASK的功能,所以只需要写程序控制DDS芯片,即可得到所需要的信号。从而节省了硬件开销,实现起来更加容易,效果也好。

(4)末级放大电路部分

系统的输出要求在频率范围内50 负载电阻上正弦信号输出电压的峰峰值为6V,因此一定要在末级加上放大电路。

方案一:用晶体管组成放大电路

用分立的晶体管元件构成的放大电路,优点是灵敏度高、能承受的较大的功率、动态范围广等,它们的通频带也较宽。但是,分立元件组成的电路调试起来很困难,特别是在高频段,而且容易引入噪声和失真。

方案二:用运算放大器构成放大电路

一个较好的解决方案是利用集成的运算放大器,但是一般的运放的频带都满足不了本系统1KHz~10MHz这么宽的范围。因此一定要采用低噪声,宽频带的高速运放。AD8099和AD8039具有高达1GHz的频带,用来作末级放大,则可达到题目提出的高指标。

(5) 输入输出用户接口

可以使用8255、8155扩展I/O口,或者使用键盘数码管接口专用芯片,这种方案成本较高。因为AT89S52“物美价廉”,功能强大,所以在这个设计中,利用它作用输入输出设备的接口控制,采用了4×4行列式键盘,大屏幕LCD显示器。其中,LCD显示器和LED 数码管相比,有其无法比拟的优点。LED数码管无论采用静态或者动态的方式扫描,都要占用很多的CPU硬件和软件资源。LCD自带有锁存功能,只有当要改变显示内容的时候才需要占用软件资源,“空闲”时处于锁存状态,可以和CPU断开了联系。

1.2 总体方案框图

图2 系统框图

整个系统的框图如图2所示,其中左边虚线方框内所示的输入输出部分以MCUI(AT89S52单片机)为中心,右边虚线方框内所示为信号发生部分,以MCUII(ADuC841)和DDS芯片(AD9958)为中心。

二、原理分析和说明

(1)正弦波的产生

1.DDS的原理

图3

DDS的基本结构框图如图3所示,DDS的工作过程为:

1) 将存于数表中的数字波形,经数模转换器D/A,形成模拟量波形.

2) 两种方法可以改变输出信号的频率:

a、改变查表寻址的时钟CLOCK的频率, 可以改变输出波形的频率.

b、改变寻址的步长来改变输出信号的频率.DDS即采用此法。步长即为对数字波形查表的相位增量,由累加器对相位增量进行累加,累加器的值作为查表地址。

3) D/A输出的阶梯形波形,经低通(带通)滤波,成为质量符合需要的模拟波形

图4 正弦输出的DDS 原理图

正弦输出的DDS 原理图如图4所示。设相位累加器的位宽为2N, sin 表的大小为2p,累加器的高P 位用于寻址sin 表,时钟Clock 的频率为fc, 若累加器按步进为1地累加直至溢出一遍的频率为

N

c

out f f 2=

若以M 点为步长,产生的信号频率为

N c

out f M f 2

?

= M 称为频率控制字。

DDS 系统的核心是相位累加器,它由一个加法器和一个位相位寄存器组成,每来一个时钟,相位寄存器以步长增加,相位寄存器的输出与相位控制字相加,然后输入到正弦查询表地址上。正弦查询表包含一个周期正弦波的数字幅度信息,每个地址对应正弦波中 0~360o 范围的一个相位点。查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度的数字量信号,驱动DAC ,输出模拟量。相位寄存器每经过2N/M 个 fc 时钟后回到初始状态,相应地正弦查询表经过一个循环回到初始位置,整个DDS 系统输出一个正弦波。输出正弦波周期为

M

T T N

c o 2?=

频率控制字与输出信号频率和参考时钟频率之间的关系为:

c

N

out f f M 2?=

120-≤≤N M 其中N 是相位累加器的字长。频率控制字与输出信号频率成正比。 通常用频率增量来表示频率合成器的分辨率,DDS 的最小分辨率为

N c

o f f 2

min =

? 与PLL 不同,DDS 的输出频率可以瞬时地改变,即可以实现跳频,这是DDS 的一个突出优点,用于扫频测量和数字通讯中,十分方便。 2.AD9958的简介

这个系统的核心:信号波形产生部分,采用了专用DDS 芯片AD9958。 AD9958是美国AD 公司新推出的一款多通道DDS 器件。它是2路带10位DAC 的500MSPS DDS ,取样频率500MSPS ,在各路中能单独控制频率/相位/幅度,能匹配频率/相位/幅度的变化,通路-通路之间有极好绝缘(大于72dB)。具有线性频率/相位/幅度扫描功能,多达16级频率/相位/幅度调制,单独可编程DAC 满刻度电流。有两个集成的10位DAC ,32位频率调整分辨率,14位相位失调分辨率,10位输出幅度可缩放的分辨率,有增强数据吞吐量的串行I/O 口(SPI),软件/硬件控制降功耗,双电源工作(1.8V DDS 核,3.3V 串行I/O),内置了多种器件的同步,56引脚LFCSP 封装,跳频本地振荡器。系统要求产生1KHz 到10MHz 的频率范围,频率步进为100Hz ,可知,用该芯片可以很好地实现。 AD9958是具有32位的相位累加器,本系统所用的外部振荡源是22.1184M 的晶振。振荡源信号经过4~20倍频(可程序控制)后,作为系统时钟。所以,输出信号频率的计算公式为:

32

2

22118400k FTW f out ??=

204,2031

≤≤≤≤k k M 为倍频数, 从上式可以看出,频率步进最小可以达到

Hz f step 1.0~02.02

)

20~4(2211840032

≈?=

这个设计中用5倍频,算得Hz f step 0257.02

5

2211840032

≈?=是题目所要求的步进量的3883倍!

如果已知输出频率,可以由下式算得控制字:

out out f f FTW 836.385

22118400232

=??=

3.信号质量

1) 频率稳定度,等同于其时鈡信号的稳定度。时钟信号由晶振产生,它的频稳度优于10-6。

2) 频率的值的精度,决定于DDS 的相位分辨率。即由DDS 的相位累加器的字宽和ROM 函数表决定。本题要求频率按100Hz 步进,但实际上可以达到小于1Hz 的步进。所以说DDS 可达到很高的频率分辨率。

3) 失真与杂波:可用输出频率的正弦波能量与其他各种频率成分的比值来描述。失真与杂波的成分可分为以下几个部分:

a. 采样信号的镜像频率分量。DDS 信号是由正弦波的离散采样值的数字量经D/A 转换为阶梯形的模拟波形的。所以存在着以采样频率为折叠频率的一系列镜像频率分量。

b. D/A 的字宽决定了它的分辨率,它所决定的杂散噪声分量,满量程时,对信号的信噪比影响可表示为

S/D+N =6.02B+1.76 dB

其中B 为D/A 的字宽,所用的DDS 有10位的D/A ,信噪比可达到60dB 以上。

c. 相位累加器截断造成的杂波。这是由正弦波的ROM 表样点数有限而造成的。通过提高时钟频率或采用插值的方法增加每个周期中的点数(过采样),可以减少这些杂波分量。

d. D/A 转换器的各种非线性误差形成的杂散频率分量,其中包括谐波频率分量,它们在N 频率处。这些杂波分量的幅度较小。

e. 其他杂散分量,包括时钟泄漏,时钟相位噪声的影响等。

D/A 后面的低通滤波器可以滤去镜像频率分量和谐波分量,可以滤去带外的高频杂散分量,但是,无法滤去落在低通带内的杂散分量。

(2)AM 信号的产生

图5 模拟乘法器MC1496的内部电路图

MC1496的内部电路如图5所示,它由差分放大器(T1~T4)和差动放大器T5,T6组成 ,T7,T8,T9构成差动放大器T5、T6的恒流源。工作时输入信号V1加至双差分放大器的输入端8,10脚,另一输入信号V2加至差动放大器的输入端1、4脚。差动放大器的两个发射极分别引出两个接引线端2,3,用以接入适当的反馈电阻,使V2的输入幅度的线性动态范围满足一定的要求,它还决定乘法器的增益。

当V1,V2足够小时,输出电压210v Kv v ?=, 令t V v m 011cos ω=

t V v m Ω=cos 22

并调节电位器,合1、4端的直流电位相等时,则

])cos()[cos(2

1

cos cos 00210210t t V KV t t V KV v m m m m Ω-+Ω+=

Ω?=ωωω 即模拟乘法器的输出为抑制载波的调幅波。

当调节1,4端的电位器,使1、4端含有直流电压V D 时,则

t

V KV t V KV t V KV V v Kv v m m m m m D D )cos(2

1

)cos(21cos )

(021********Ω-+Ω++=+=ωωω 即模拟乘法器的输出为普通调幅波。

由上式可得

图6 调频原理示意图

t

t m V t t V V V KV t V t V V K V v Kv v a D

m

D m m m D D ωωcos )cos 1(cos )cos 1(cos )cos ()

(021012210Ω+=ΩΩ+

=?Ω+=+= 其中,D m V KV V 10=,D

m

a V V m 2=

即为调制度。这是调幅信号的一般表达式 可见,当V D 一定时,调制度m a 和V 2m 成正比关系,通过调节调制信号的幅度就可以线性地改变调制度。题目中要求在1MHz~10MHz 范围内产生调制度m a 可在10%~100%之间可以程控调节的AM 波。因此,只需在实验中把调制度为10%,20%,30%,40%...100%时调制信号的幅度值保存起来,就可以根据需要输出步进量为10%的AM 波了。同时,可以扩展为调制度任意调节。

(3)FM 信号的产生

在调频或调相中,载波的瞬时频率或瞬时相位受调制信号的控制,作周期性的变化,这变化的大小与调制信号的强度成线性关系,变化的周期由调制信号的频率所决定。但已调波的振幅则保持不变,不受调制信号的影响。它的原理示意图如图6所示。

调频信号的一般表达式为:

)(cos t V V fm φ=

式中V 是FM 波的振幅,ф(t) 是FM 信号的瞬时相位;且

?Ω+=dt t V K t t f c )()(ωφ

其中ωc 为FM 波的中心角频率,即载波频率,Kf 为FM

波的调频灵敏度,)(t V Ω是调制信号。

频偏就是调频波频率摆动的幅度,一般说的是最大频偏。下面以最大频偏为10KHz ,正弦调制信号为1KHz 为例说明用DDS 产生调频信号的方法。

因为调制信号频率为1KHz ,即它的周期为1ms ,所以输出的调频信号频率以1ms 为周期变化;最大频偏为10KHz ,所以输出信号的频率最大为fc+10KHz (fc 为载波频率),最小为fc-10KHz 。建立一个正弦函数表(以时间为横轴取100个点),得到下表

控制字,即可输出符合要求的调频信号。

(4)PSK、ASK信号的产生

ASK幅度键控,即传“1”信号时,发送载波,传“0”信号时,送0电平,所以也称这种调制为通(on)、断(off)键控,即OOK。其实现模型和调制波形分别如图7和图8所示。

图7 ASK信号实现模型

图8 ASK信号波形图

ASK信号的时间表示式为:

s(t)为随机的单极性矩形脉冲序列。

绝对相移键控(PSK),即传“1”信号时,发起始相位为π的载波,传“0”信号时,发起始相位为0的载波,或者取其相反的形式。2PSK的实现方式和调制波形如图9和图10所示。

图9 PSK信号实现模型

图10 PSK信号波形图

可见,2PSK信号的时间表达式为

AD9958芯片自带有ASK,PSK调制功能,通过设置相应的寄存器就可以输出所需的调制信号,十分方便,用软件就可以实现,不用增加硬件资源。

要产生二进制PSK、ASK信号,在100KHz(fc)固定频率载波进行二进制键控,二进制基带序列码速率固定为10kps(Rs),可得,码元周期:T=1/10K=0.1ms。利用单片机内部的定时器定时0.1ms,同时根据二进制序列,决定输出波形的幅度,相位,频率,即可完成调制。

三、系统方案设计

1.硬件设计

(1)电源电路

本系统的直流稳压电源采用通常的全波整流、大电容滤波、三端固定输出的电路。输入市电220V/50Hz ,经过变压器后,降压为V 9±交流电,全波整流后加到各三端稳压器的滤波电容上。因为本系统采用高速度低电压的器件,各芯片所需的电压值不同,所以要用几种不同的三端稳压器。末级放大器需V 6±,AD9958需+3.3V 和+1.8V , ADuC841需+3.3V ,AT89S52需+5V ,对应的三端稳压器为:7806,7906,117-3.3,117可调,7805。所有的集成稳压器根据功耗均安装有充分裕量的散热片。图11是电源的部分电路图。

值得一提的是,为了提高系统的可靠程度,减少电源偶然波动对电路的影响,在设计的过程中,在每个芯片的电源和地引脚的附近都加了0.1uF 的滤波电容,在电源网络中还加了47uH 的电感作为高频扼流圈,进一步提高了电源的稳定。

图11 电源部分电路图

(2)单片机系统及DDS 电路

本系统采用双CPU 结构,ADuC841负责控制DDS 芯片,A T89S52负责输入输出部分的控制及输入内容的处理,它们之间通过串口进行通信。为了保证通信正确,采用了累加和校验。为了使得下次开机时,输出信号为用户预设值,需加一个EEPROM 。设计中用24C256,它是一款串行的、I 2C 协议通信的32KByte 的EEPROM 。

(3)末级放大电路

鉴于DDS 输出的是电流值,我们采用了电阻取样,把电流信号转为电压信号(约500mA)。 为了增加电路的驱动能力,满足题目所要求的幅度输出,加了末级放大电路。实际上是利用AD8039,AD8099组成两级放大电路,分别放大3倍和5倍,再加一级跟随器作为缓冲。运放用双6V 供电,题目中要求6Vpp ,因此一定可以达到指标。

(4)真有效值检波电路

为了同时显示的预设和实际的信号电压值,必须对输出的信号进行检测,设计中运用了真有效值芯片AD8361,测得的电压有效值反馈到ADuC841单片机,经过处理后,再通过

串口发送到AT89S52单片机,送到LCD显示出来。

2.软件设计

本系统软件主程序采用结构化程序设计方法,功能模块各自独立。

接口部分单片机软件流程图如下:

信号控制部分软件流程图如下:

图12 调幅波调制度的测量

四、系统测试与数据分析

1 测试方法

(1) 输出正弦波的幅度,频率,失真度测量。

从键盘设置频率和电压幅度值后,用毫伏表测量输出信号的幅度,用频率计测量频率,用失真仪测量信号的失真度。同时,利用示波器监视信号波形。因为本系统的频率步进要求为100Hz ,但是频率范围很宽:1KHz~10MHz ,所以不可能每一次步进都作测量。实际测量中,采用了最常用的1-2-5法测量。

(2) 幅度调制(AM)信号的调制度测量。 根据AM 调制度的定义,从图12可知,

%100?+-=

B

A B

A m a 用示波器观察AM 波,通过读取上面的刻度,便可以测得调制度。

(3)PSK ,ASK 信号的测量。

利用示波器即可以观

察到系统产生的二进制PSK、ASK信号是否由已知的二进制基带序列信号调制而来。

2.测试仪器

V252型模拟示波器TDS 2002数字示波器

EM2171毫伏表DF4120A失真仪

5315A型频率计

3.测试数据及其分析

(1)正弦波

实验室所用的失真仪量程只有100KHz,所以在高频段测不到失真度,但是用示波器观察时无明显失真。真有效值测出的电压幅度和示波器测出的有差别,原因主要是示波器的探头有一定的衰减,而且,在测量中,用不同的示波器,显示的幅度也不同。

从上表中可以看出,正弦波的频率范围,频率步进,频稳度,幅度,失真度都优于要求。

(2)AM波

测试数据如下表所示

从上表可以看出,调制的效果很好地满足了指标要求。

(3)FM波

因为FM信号的频率的瞬时频率是不断地变化的,所以用示波器来观察其波形时,得不到稳定的输出。在本测量中,利用了数字示波器自带的FFT测试仪,来观察FM信号的频谱分布,从而测出它的实际频偏频。通过测量可知,实际频偏可以达到10KHz和5KHz的最大频偏。

(4)ASK、PSK信号

ASK信号很容易通过示波器来验证,观察PSK信号时,要将示波器的“position”拉出,然后“寻找”相位突变点,也可以用数字示波器的“run/stop”键来捕捉相位突变点。

通过测试发现,每个码元含有10个载波周期,因此符合100KHz载波,10kbps码速的要求。

4.调试结论

这个系统不仅实现了题目要求的全部基本要求,而且出色地完成了发挥部分,每项指标都达到甚至优于题目的指标要求。

五、总结

本系统以高性能DDS芯片AD9958为核心,利用ADuC841和AT89S52单片机为控制中枢,加上MC1496,AD8039,AD8099相配合,硬件与软件相结合,完美地实现了题目提出的指标。在系统设计过程中,力求硬件电路简单,充分发挥软件编程灵活的特点,来满足系统的设计要求。当然,因时间和水平有限,系统还有很多值得改进的地方。例如采用更加高精度的元器件,软件算法可以进一步完善等等。

在设计过程中,遇到了一些困难和突发事件,通过仔细分析和自我调整,不断地对电路进行调试,最后解决了问题。在这个过程中我们学到了共同协作,体会到了团队精神的重要性,提高了解决问题的能力。

六、附件(电路总图)

正弦信号发生器2

华南理工大学电子与信息学院

一, 任务

设计制作一个正弦波信号发生器 二, 要求 1, 基本要求 (1) 正弦波输出频率范围:1KHz~10MHz (2) 旧有频率设置功能,频率步进:100Hz (3) 输出信号频率稳定度:优于410-

(4)

输出电压幅度:在50欧姆负载电阻上的电压峰峰值V V opp 1≥

(5) 失真度:用示波器观察时无明显失真 2, 发挥部分

再完成基本要求任务的基础上,增加以下功能 (1) 增加输出电压的幅度:在频率范围50欧姆负载电阻上正弦信号输出电压的峰—

峰值V V V opp 16±=

(2)

产生模拟幅度调制(AM )信号,在1MHz~10MHz 范围内调制度a m 可在10%~100%之间程控调节,步进10%,正弦调信号频率为1KMz ,调制信号自行

产生。

(3) 产生模拟频率调制(FM )信号:在100KMz~10MHz 频率范围内产生10KHz 最大频偏,且频偏可分为5KHz/10KHz 二级程控调节,正弦调制信号自行产生。 (4) 产生PSK ,ASK 信号;在100KHz 固定频率载波进行二进制键控,二进制基带序列码速率固定为100kps ,二进制基带序列自行产生。 (5)

其他。

摘要:

本正弦波发生器由以下四部分组成:MCU(Atmel AT89S52), DDS

频率合成器(AD9850), 输出缓冲放大器(LMH6624),人机接口界面(包括4*4矩阵键盘和液晶显示器)。MCU单元负责控制一切外设的运作。DDS(数字频率合成器)实现输出正弦拨。输出缓冲放大器采用高速电流型反馈运算放大器(LMH6624),以增强带负载的驱动能力。用户可通过键盘设定相应的系统参数(频率值),系统将立即将当前频率值反馈到液晶显示器上。

关键字:数字频率合成高宽频放大器DDS

Abstract

The sine wave generator mainly consists of four parts: MCU (A T89S52), DDS frequency synthesizer(AD9850), Output buffer amplifier(LMH6624) and Man-Machine-Interface Module(including 4*4 keybroad and LCD). MCU unit is used to control operations of all the peripherals. The DDS frequency synthesizer is responsible for generating sine-wave signal with the exact frequency specified by user. The Output Opamplifier takes the advantage of high-speed current-feedback Op(LMH6624) and is to enhance the load-driving capability. The Man-Machine-Interface is an way of communication between users and instruments. The user can enter proper parameter to change the output of the system, and the LCD can display the current frequemcy number simultaneously.

Keyword: DDS wideband amplifier

Digital frequency synthesizer

一,方案论证与比较

1.常见的正弦波制作方法

方案一:采用模拟分立元件或者单片压控函数发生器MAX038,可产生正弦波,方波,三角波,通过调整外部参数可改变输出频率,但采用模拟器件由于元件分散性太大,即使使用单片函数发生器,参数也与外部分布参数相关,频率稳定度差,精度低,抗干扰能力低。方案二:采用锁相式频率合成方案。优点在于频率稳定,频率范围比较大,。但是频率受VCO 可变频率范围的影响,高低频率比不可以做的很高。

方案三:采用DDS,即使用DDS芯片,这是目前比较常用的方案。

3,方案论证:

在频率合成(FS, Frequency Synthesis)领域中,常用的频率合成技术有模拟锁相环、数字锁相环、小数分频锁相环(fractional-N PLL Synthesis)等,直接数字合成(Direct Digital Synthesis-DDS)是近年来新的FS技术。单片集成的DDS产品是一种可代替锁相环的快速频率合成器件。DDS是产生高精度、快速变换频率、输出波形失真小的优先选用技术。DDS以稳定度高的参考时钟为参考源,通过精密的相位累加器和数字信号处理,通过高速D/A变换器产生所需的数字波形(通常是正弦波形),这个数字波经过一个模拟滤波器后,得到最终的模拟信号波形。如图2所示,通过高速DAC产生数字正弦数字波形,

通过带通滤波器后得到一个对应的模拟正弦波信号,最后该模拟正弦波与一门限进行比较得到方波时钟信号。

DDS 系统一个显著的特点就是在数字处理器的控制下能够精确而快速地处理频率和相位。除此之外,DDS 的固有特性还包括:相当好的频率和相位分辨率(频率的可控范围达μHz 级,相位控制小于0.09°),能够进行快速的信号变换(输出DAC 的转换速率300百万次/秒)。这些特性使DDS 在军事雷达和通信系统中应用日益广泛。

其实,以前DDS 价格昂贵、功耗大(以前的功耗达Watt 级)、DAC 器件转换速率不高,应用受到限制,因此只用于高端设备和军事上。随着数字技术和半导体工业的发展,DDS 芯片能集成包括高速DAC 器件在内的部件,其功耗降低到mW 级(AD9851在3.3v 时功耗为480mW ),功能增加了,价格便宜。因此,DDS 也获得广泛的应用:现代电子器件、通信技术、医学成像、无线、PCS/PCN 系统、雷达、卫星通信。

图2

DDS基本原理及性能特点

DDS的基本原理是利用采样定理,通过查表法产生波形。DDS的结构有很多种,其基本的电路原理可用图3来表示。

f

图3

相位累加器由N位加法器与N位累加寄存器级联构成。每来一个时钟脉冲fs,加法器将频率控制字k与累加寄存器输出的累加相位数据相加,把相加后的结果送至累加寄存器的数据输入端。累加寄存器将加法器在上一个时钟脉冲作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端,以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。这样,相位累加器在时钟作用下,不断对频率控制字进行线性相位累加。由此可以看出,相位累加器在每一个时钟脉冲输入时,把频率控制字累加一次,相位累加器输出的数据就是合成信号的相位,

电子设计大赛电源类历年试题

全国电子设计大赛电源类历年题目 第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目 题目一简易数控直流电源 一、设计任务 设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下: 二、设计要求 1.基本要求 (1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV; (2)输出电流:500mA; (3)输出电压值由数码管显示; (4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减; (5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。

2.发挥部分 (1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值; (2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变);(3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。 三、评分意见 项目得分 基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路 图 30 实际完成情况50 总结报告20 发挥部分完成第一项 5 完成第二项15 完成第三项20 第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目

A题直流稳定电源 一、任务 设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 二、要求 1.基本要求 (1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下: a.输出电压可调范围为+9V~+12V b.最大输出电流为1.5A c.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载) d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载) e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载) f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载) g.具有过流及短路保护功能 (2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下: a.输出电流:4~20mA可调 b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,

正弦信号发生器的设计

XXXX大学现代科技学院DSP硬件电路设计基础课程设计 设计名称正弦信号发生器的设计 专业班级 学号 姓名DENG 指导教师XXXX

课程设计任务书 注: 上交(大张图纸不必装订) 2.可根据实际内容需要续表,但应保持原格式不变。 日期:2014-12-10

专业班级 XXXXXXX 学号 姓名 DENG 成绩 设计题目 正弦波信号发生器 设计目的 学会使用CCS(Code Composer Studio)集成开发环境软件,在此集成开发环境下完成工程项目创建,程序编写,编译,链接,调试以及数据的分析。同时完成一个正弦波信号发生器的程序的编写,并在集成开发环境下进行模拟运行,观察结果。 设计内容 编写一个产生正弦波信号的程序,在CCS 软件下进行模拟运行,观察输出结果。 设计原理 正弦波信号发生器已被广泛地应用于通信、仪器仪表和工业控制等领域的信号处理系统中。通常有两种方法可以产生正弦波,分别为查表法和泰勒级数展开法。查表法是通过查表的方式来实现正弦波,主要用于对精度要求不很高的场合。泰勒级数展开法是根据泰勒展开式进行计算来实现正弦信号,它能精确地计算出一个角度的正弦和余弦值,且只需要较小的存储空间。本次课程设计只要使用泰勒级数展开法来实现正弦波信号。 1. 产生正弦波的算法 在高等数学中,正弦函数和余弦函数可以展开成泰勒级数,其表达式为 若要计算一个角度x 的正弦和余弦值,可取泰勒级数的前5项进行近似计算。 ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………

由上述两个式子可以推导出递推公式,即 sin(nx)=2cos(x)sin[(n-1)x]-sin[(n-2)x] cos(nx)=2cos(x)sin[(n-1)x]-cos[(n-2)x] 由递推公式可以看出,在计算正弦和余弦值时,不仅需要已知cos(x),而且还需要sin[(n-1)x]、sin[(n-2)x]和cos[(n-2)x]。 2. 正弦波的实现 ⑴计算一个角度的正弦值 利用泰勒级数的展开式,可计算一个角度x的正弦值,并采用子程序的调用方式。在调用前先在数据存储器d_xs单元中存放x的弧度值,计算结果存放在d_sinx单元中。 ⑵计算一个角度的余弦值 利用余弦函数展开的泰勒级数的前五项计算一个角度的余弦值,可采用子程序的调用方式来实现。调用前先将x弧度值放在数据存储器d_xc单元中,计算结果存放在d_cosx单元中。 ⑶正弦波的实现 利用计算一个角度的正弦值和余弦值程序可实现正弦波。其实现步骤如下:第一步:利用sin_start和cos_start 子程序,计算 45°~0°(间隔为 0.5°)的正弦和余弦值; 第二步:利用sin(2x)=2sin(x)cos(x)公式,计算 90°~0°的正弦值(间隔为1°);第三步:通过复制,获得359°~0°的正弦值; 第四步:将359°~0°的正弦值重复从PA口输出,便可得到正弦波。 在实际应用中,正弦波是通过D/A口输出的。选择每个正弦周期中的样点数、改变每个样点之间的延迟,就能够产生不同频率的波形,也可以利用软件改变波形的幅度以及起始相位。 总体方案设计 1. 总体实现方案 我们知道一个角度为x的正弦和余弦函数,都可以展开为泰勒级数,且其前五项可以看为:

2019年全国大学生电子设计竞赛赛题F题_纸张计数显示装置

2019年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 (1)8月7日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高职 高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。 (2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 (3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身 份的有效证件(如学生证)随时备查。 (4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。 (5)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设计 制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。 (6)8月10日20:00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。 纸张计数显示装置(F 题) 【本科组】 一、任务 设计并制作纸张计数显示装置,其组成如图1所示。两块平行极板(极板A 、极板B )分别通过导线a 和导线b 连接到测量显示电路,装置可测量并显示置于极板A 与极板B 之间的纸张数量。 二、要求 1.基本要求 (1) 极板A 和极板B 上的金属电极部分均为边长50mm ±1 mm 的正方形, 导线a 和导线b 长度均为500mm ±5mm 。测量显示电路应具有“自校准”功能,即正式测试前,对置于两极板间不同张数的纸张进行测量,以获取测量校准信息。 (2) 测量显示电路可自检并报告极板A 和极板B 电极之间是否短路。 极板极板

(3)测量置于两极板之间1~10张不等的给定纸张数。每次在极板间放入被测纸张并固定后,一键启动测量,显示被测纸张数并发出一声蜂鸣。 每次测量从按下同一测量启动键到发出蜂鸣的时间不得超过5秒钟, 在此期间对测量装置不得有任何人工干预。 2.发挥部分 (1)极板、导线均不变,测量置于两极板之间15~30张不等的给定纸张数。 对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基 本要求(3)”。 (2)极板、导线均不变,测量置于两极板之间30张以上的给定纸张数。 对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基 本要求(3)”。 (3)其他。 三、说明 (1)被测纸张一律为70g规格的A4复印纸,极板A、B电极接触被测纸张的具体位置不限。测试时使用测试现场提供的同规格纸张。 (2)极板A、B可用金属板材制作,也可用双面覆铜板(简称双面板)制作。双面板的一面加工出边长50mm±1mm的正方形覆铜电极板,另 一面允许有用于焊接导线a、b的过孔焊盘与引线、不允许有覆铜面 网。禁止用多层板制作极板。 (3)极板A、B与导线a、b(信号线)必须为二线制平行极板结构,每块极板的电极只能连接一根信号线;导线a、b的线缆类型与排布方式 不限。极板、导线不符合上述要求的不予测试。 (4)参赛者自行设计极板与纸张之间的结构,使两极板能压紧或夹紧被测纸张,该结构不得增加电极板面积;极板A、B与导线a、b部分不得 安装或连接元器件、其他传感器或量器,否则不予测试。 (5)“自校准”应在测试前的作品恢复准备阶段完成,开始测试后不得再进行“自校准”操作。 (6)每次开始测量只能按同一个启动键(只能按一次),完成测量时发出蜂鸣音并显示锁定的被测纸张数,无法锁定显示纸张数的不得分。

历年全国大学生电子设计大赛题目

1994~2009全国大学生电子设计竞赛历届题目一览 第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目 题目一简易数控直流电源 题目二多路数据采集系统 第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目 题目一实用低频功率放大器 题目二实用信号源的设计和制作 题目三简易无线电遥控系统 题目四简易电阻、电容和电感测试仪 第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目 A题直流稳定电源 B题简易数字频率计 C题水温控制系统 D题调幅广播收音机* 第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目 A题测量放大器 B题数字式工频有效值多用表 C题频率特性测试仪 D题短波调频接收机 E题数字化语音存储与回放系统 第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目 A题波形发生器 B题简易数字存储示波器 C题自动往返电动小汽车 D题高效率音频功率放大器 E题数据采集与传输系统 F题调频收音机 第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目 电压控制LC振荡器(A题) 宽带放大器(B题) 低频数字式相位测量仪(C题) 简易逻辑分析仪(D题) 简易智能电动车(E题) 液体点滴速度监控装置(F题) 第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目 正弦信号发生器(A题) 集成运放参数测试仪(B题) 简易频谱分析仪(C题)

单工无线呼叫系统(D题) 悬挂运动控制系统(E题) 数控直流电流源(F题) 三相正弦波变频电源(G题) 第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛题目音频信号分析仪(A题)【本科组】 无线识别装置(B题)【本科组】 数字示波器(C题)【本科组】 程控滤波器(D题)【本科组】 开关稳压电源(E题)【本科组】 电动车跷跷板(F题)【本科组】 积分式直流数字电压表(G题)【高职高专组】 信号发生器(H题)【高职高专组】 可控放大器(I题)【高职高专组】 电动车跷跷板(J题)【高职高专组】 第九届(2009年)全国大学生电子设计竞赛题目光伏并网发电模拟装置(A题)【本科组】 声音导引系统(B题)【本科组】 宽带直流放大器(C题)【本科组】 无线环境监测模拟装置(D题)【本科组】 电能收集充电器(E题)【本科组】 数字幅频均衡功率放大器(F题)【本科组】 低频功率放大器(G题)【高职高专组】 LED点阵书写显示屏(H题)【高职高专组】

(1994-2003)历届全国电子设计大赛题目

全国大学生电子设计竞赛历年题目(1994-2003) https://www.doczj.com/doc/b118023089.html, 第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目 题目一简易数控直流电源 一、设计任务 设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下: 二、设计要求 1.基本要求 (1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV; (2)输出电流:500mA; (3)输出电压值由数码管显示; (4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减; (5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。 2.发挥部分 (1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值; (2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变); (3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。

三、评分意见 题目二多路数据采集系统 一、设计任务 设计一个八路数据采集系统,系统原理框图如下: 主控器能对50米以外的各路数据,通过串行传输线(实验中用1米线代替)进行采集的显示和显示。具体设计任务是: (1)现场模拟信号产生器。 (2)八路数据采集器。 (3)主控器。 二、设计要求 1.基本要求 (1)现场模拟信号产生器:自制一正弦波信号发生器,利用可变电阻改变振荡频率,使频率在200Hz~2kHz范围变化,再经频率电压变换后输出相应1~5V直流电压(200Hz对应1V,2kHz对应5V)。 (2)八路数据采集器:数据采集器第1路输入自制1~5V直流电压,第2~7路分别输入来自直流源的

5,4,3,2,1,0V直流电压(各路输入可由分压器产生,不要求精度),第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号,再经并/串变换电路,用串行码送入传输线路。 (3)主控器:主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。采集方式包括循环采集(即1路、2路……8路、……1路)和选择采集(任选一路)二种方式。显示部分能同时显示地址和相应的数据。 2.发挥部分 (1)利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系; (2)尽可能减少传输线数目; (3)其它功能的改进(例如:增加传输距离,改善显示功能)。 三、评分意见 第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目 题目一实用低频功率放大器 一、任务 设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。其原理示意图如下:

正弦信号发生器(2012)(DOC)

正弦信号发生器 摘要:本系统以MSP430和DDS为控制核心,由正弦信号发生模块、功率放大模块、频率调制(FM)、幅度调制(AM)模块、数字键控(ASK,PSK)模块以及测试信号发生模块组成。采用数控的方法控制DDS芯片AD9851产生1kHz~10MHz正弦信号;经滤波、放大和功放模块达到正弦信号输出电压幅度 =6V±1V 并具有一定的驱动能力的功能;产生载波信号可设定的AM、FM信号;二进制基带序列码由CPLD产生,在100KHz固定载波频率下进行数字键控,产生ASK,PSK 信号且二进制基带序列码速率固定为10kbps,二进制基带序列信号可自行产生。 关键词:DDS;宽频放大;模拟调频;模拟调幅。 一、方案比较与论证 1.方案论证与选择 (1)正弦信号产生部分 方案一:使用集成函数发生器芯片ICL8038。 ICL8038能输出方波、三角波、正弦波和锯齿波四种不同的波形,将他作为正弦信号发生器。它是电压控制频率的集成芯片,失真度很低。可输入不同的外部电压来实现不同的频率输出。为了达到数控的目的,可用高精度DAC来输出电压以控制正弦波的频率。 方案二:锁相环频率合成器(PLL) 锁相环频率合成器(PLL)是常用的频率合成方法。锁相环由参考信号源、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器几个部分组成。通过鉴相器获得输出的信号FO与输入信号Fi的相位差,经低通滤波器转换为相应的控制电压,控制VCO输出的信号频率,只有当输出信号与输入信号的频率于相位完全相等时,锁相环才达到稳定。如果在环路中加上分频系数可程控的分频器,即可获得频率程控的信号。由于输出信号的频率稳定度取决于参考振荡器信号fi ,参考信号fi 由晶振分频得到,晶振的稳定度相当高,因而该方案能获得频率稳定的信号。一般来说PLL的频率输出范围相当大,足以实现1kHz-10MHZ的正弦输出。如果fi=100Hz 只要分频系数足够精细(能够以1步进),频率100Hz步进就可以实现。 方案三:直接数字频率合成(DDS) DDS是一种纯数字化方法。它现将所需正弦波一个周期的离散样点的幅值数字量存入ROM中,然后按一定的地址间隔(相位增量)读出,并经DA转换器形成模拟正弦信号,再经低通滤波器得到质量较好的正弦信号,DDS原理图如图1所示:

最新历年安徽省电子设计大赛竞赛题目

“美亚光电”杯安徽省第一届大学生电子设计竞赛题 任意波形发生器(A题) 一、任务 设计制作一个波形发生器,该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。示意图如下: 二、要求 1、基本要求 (1)具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。 (2)用键盘输入编辑生成上述三种波形(同周期)的线性组合波形,以及由基波及其谐波(5次以下)线性组合的波形。 (3)具有波形存储功能。 (4)输出波形的频率范围为100 Hz ~ 20 kHz(非正弦波频率按10次谐波计算);频率可调,频率步进间隔≤100 Hz。 (5)输出波形幅度范围0 ~ 5 V(峰—峰值),可按步进0.1 V(峰—峰值)调整。 (6)具有显示输出波形的类型、频率(周期)的功能。 2、发挥部分 (1)输出波形频率范围扩展至100 Hz~200 kHz。 (2)用键盘或其他输入装置产生任意波形。 (3)增加稳幅输出功能,当负载变化时,输出电压幅度变化不大于±3%(负载电阻变化范围:100 Ω~∞)。 (4)具有掉电存储功能,可存储掉电前用户编辑的波形和设置。 (5)特色与创新。 三、评分标准

远程温湿度测量系统(B题) 一、任务 制作一个远程温湿度测量仪,该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。 其结构框图如下: 二、要求 l、基本要求 (1)通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示。 (2)温度误差<1℃,湿度误差<1%,温度测量范围0℃~120℃,湿度测量范围1%~99%。 (3)可用电池供电。 2、发挥部分 (1)设计红外二极管发射电路和红外接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。 (2)设计射频发射电路和接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。 (3)最好采用微型化的温湿度传感器,无线传输距离>5米。 (4)特色与创新。 三、评分标准

EDA课程设计-正弦信号发生器的设计

《EDA技术》设计报告 设计题目正弦信号发生器的设计 院系:信息工程学院 专业:通信工程____ 学号: 姓名:__________

一.设计任务及要求 1.设计任务: 利用实验箱上的D/A 转换器和示波器设计正弦波发生器,可以在示波器上观察到正弦波 2.设计要求: (1) 用VHDL 编写正弦波扫描驱动电路 (2)设计可以产生正弦波信号的电路 (3)连接实验箱上的D/A 转换器和示波器,观察正弦波波形 二.设计方案 (1)设计能存储数据的ROM 模块,将正弦波的正弦信号数据存储在在ROM 中,通过地址发生器读取,将正弦波信号输入八位D/A 转化器,在示波器上观察波形 (2)用VHDL 编写正弦波信号数据,将正弦波信号输入八位D/A 转化器,在示波器上观察波形 三.设计框图 图 1 设计框图 信号发生器主要由以下几个部分构成:计数器用于对数据进行采样,ROM 用于存储待采样的波形幅度数值,TLV5620用于将采集的到正弦波数字量变为模拟量,最后通过示波器进行测量获得的波形。其中,ROM 设置为7根地址线,8个数据位,8位并行输出。TLV5260为串行输入的D/A 转换芯片,因此要把ROM 中并行输出的数据进行并转串。 四.实现步骤 1.定制ROM 计 数 器 7根地址线 8 位 R O M 并转串输出 CLK TLV5620D/A 转换 RST

ROM的数据位选择为8位,数据数选择128个。利用megawizard plug-in manager定制正弦信号数据ROM宏功能块,并将上面的波形数据加载于此ROM中。如图3所示。 图2 ROM存储的数据 图3 调入ROM初始化数据文件并选择在系统读写功能 2.设计顶层

电子信息专业论文答辩自述稿

姓名:XXX 部门: XX部YOUR LOGO Your company name 2 0 X X 电子信息专业论文答辩自述稿

电子信息专业论文答辩自述稿 各位老师,下午好! 我叫xxx,是xx级xx班的学生,我的论文题目是《微信公众平台cms的设计与实现》,论文是在xxx导师的悉心指点下完成的,在这里我向我的导师表示深深的谢意,向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢,并对三年来我有机会聆听教诲的各位老师表示由衷的敬意。下面我将本论文设计的背景和主要内容向各位老师作一汇报,恳请各位老师批评指导。 首先,我想谈谈这个毕业论文设计的背景及意义。 微信公共平台于XX年8月23日正式上线,这是基于微信的一个附加功能,任何组织或个人均可免费申请微信公众帐号。获得帐号后可通过后台编辑文字、图片、语音、视频等信息,并群发给关注该帐号的用户,但每天仅可群发一次。同样地,用户主动给微信公众平台发送文字、图片、语音、视频等信息,公众平台可以根据预先设定好的规则,自动反馈相应的信息给用户。 对于拥有国内用户数最多,使用频次最高的移动社交app,微信已经被当作是移动互联网入口的最佳选择。由于人人都可以申请微信公众账号,所以每个微信公众帐号都可看作是一个基于微信公众平台的自媒体,通过该自媒体进行互动营销,是一种移动互联网上不可忽视的营销渠道。然而,微信公众平台自有的后台编辑系统功能较为单一,已经不能满足需求日益多样化的微信公众平台运营者。所幸的是,微信公众平台提供了二次开发的接口,通过对接该接口,开发出一套cms,一方面可以更加方便地管理和运营微信公众账号,另一方面也可以实现丰富个性化的定制功能。 通过这套cms,还可以实现微网站功能。运营者可将企业网站移 第2 页共2 页

正弦信号发生器

正弦信号发生器[2005年电子大赛一等奖] 2008年06月15日星期日 17:06 摘要:以SPCE061A单片机为核心,通过DDS合成技术设计制作了一个步进值能任意调节的多功能信号源。该信号源在1KHz~10MHz范围能输出稳定可调的正弦波,并具有AM、FM、ASK和PSK等调制功能。信号输出部分采用低损耗电流反馈型宽带运放作电压放大,很好地解决了带宽和带负载能力的要求。系统带中文显示和键盘控制功能,操作简便,实现效果良好。 一、方案论证 1、信号产生 方案一:使用传统的锁相频率合成的方法。要求产生1KHz到10MHz的信号,用锁相环直接产生这么宽的范围很困难,所以先产生50.001M到60M的可调信号,然后把此信号与一个50M的本振混频,得到需要的频率。此方法产生的频率稳定度高,但波形频谱做纯很困难,幅度也不恒定,实现也麻烦。 方案二:采用专用DDS芯片产生正弦波。优点:软件设计,控制方便,电路易实现,容易直接达到题目要求的频率范围和步进值,且稳定性和上法一样,频谱纯净,幅度恒定,失真小。 综上所述,选择方案二用专用DDS芯片AD9850产生正弦波。AD9850是采用DDS技术、高度集成化的器件,当它在并行工作方式时,有8根数据线、3根控制线与单片机相连。AD9850的频率控制字为: 其中FTW为频率控制字,为要输出的正弦的频率,为系统时钟的频 率,由晶振产生。 2、模拟频率调制 方案一:使用内调制(软件调制),通过单片机中断,对外来模拟调制信号进行采样,采样速率为32KHz,然后对采样值进行转换,把电压转换成对应的频偏,然后转换成相应的频率控制字送DDS,以实现对1KHz正弦信号的调频,这样可以满足最大频偏的精度要求。 方案二:使用外调制,通过锁相环控制DDS总时钟,在锁相环电路中进行频率调制,来改变DDS输出信号频率,间接实现调频,这样实现简单,频域内频谱连续,但是很难做到精确的10KHz和5KHz的最大频偏。 综合以上方案,选择方案一,实际中要求调制信号是固定不变的1KHz正弦信号,所以,我们直接把正弦信号存储在单片机中,并且换算好频率控制字。 3、模拟幅度调制 方案一:使用二极管调幅电路。较常用的二极管调幅电路有二极管平衡调幅电路和二极管环形调幅电路。但由于二极管的特性不一致,会造成电路不可能完全对称,造成控制信号的泄漏。 方案二:充分利用单片机SPCE061A的资源,1K的调制信号使用单片机的DA 口输出,经滤波放大后送MC1496与DDS产生的载波进行混频,这样效果非常好,而且成本低。 综合以上方案,选择方案二。 4、ASK和PSK数字调制

历年年全国大学生电子设计竞赛题目

历年年全国大学生电子设计竞赛题目 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

2015年全国大学生电子设计竞赛题目 【本科组】 双向DC-DC变换器(A题) 风力摆控制系统(B题) 多旋翼自主飞行器(C题) 增益可控射频放大器(D题) 80MHz-100MHz频谱分析仪(E题) 数字频率计(F题) 短距视频信号无线通信网络(G题) 第一届(1994年) 第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛 A.简易数控直流电源 B.多路数据采集系统 第二届(1995年) 第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛 A.实用低频功率放大器 B.实用信号源的设计和制作 C.简易无线电遥控系统 D.简易电阻、电容和电感测试仪 第三届(1997年) 第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛A.直流稳定电源

B.简易数字频率计 C.水温控制系统 D.调幅广播收音机 第四届(1999年) 第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛 A.测量放大器 B.数字式工频有效值多用表 C.频率特性测试仪 D.短波调频接收机 E.数字化语音存储与回放系统 第五届(2001年) 第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛 A.波形发生器 B.简易数字存储示波器 C.自动往返电动小汽车 D.高效率音频功率放大器 E.数据采集与传输系统 F.调频收音机 第六届(2003年) 第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛 A.电压控制LC振荡器 B.宽带放大器

C.低频数字式相位测量仪 D.简易逻辑分析仪 E.简易智能电动车 F.液体点滴速度监控装置 第七届(2005年) 第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛 A.正弦信号发生器 B.集成运放测试仪 C.简易频谱分析仪 D.单工无线呼叫系统 E.悬挂运动控制系统 F.数控恒流源 G.三相正弦波变频电源 第八届(2007年) 第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛 A.音频信号分析仪 B.无线识别 C.数字示波器 D.程控滤波器 E.开关稳压电源 F.电动车跷跷板 G.积分式直流数字电压表

职业技能大赛电子设计及制作竞赛方案

第十二届职业技能大赛“电子设计及制作”竞赛方案 第一部分竞赛项目规程 一、竞赛项目名称 电子设计及制作 二、竞赛目的 通过竞赛,检验参赛选手在模拟真实的工作环境与条件下实现对电子产品在规定设计方案(规定原理图与结构要求)下的工艺能力和职业素质,包括对常用电子产品制作工具的应用,电子产品的加工方法和工艺的操作,电子仪器仪表的使用、现场问题的分析与处理、团队协作和创新能力、质量管理与成本控制、安全、环保等意识,引导高职院校关注电子行业新技术的发展趋势与技术应用方向,指导和推动电子信息类专业开展面向电子产品设计与制作的课程与教学改革,加快电子信息类专业高素质技能型人才的培养,增强技能型人才的就业竞争力。 三、竞赛方式和内容 (一)竞赛方式 1、比赛以团队方式进行,每支参赛队由2名选手组成,须为同校在籍学生,其中队长1名,性别和年级不限。 2、比赛过程中,允许参赛队员在规定时间内,按照规则,接受指导教师口头指导一次。时间为10分钟。参赛选手可自主选择是否接受指导,接受指导的时间计入竞赛总用时。 3、赛场开放,允许观众按照规定,在不影响选手比赛的前提下现场参观和体验。 4.赛后点评 赛项比赛全部结束后,安排专家对赛项相关产业的发展进行介绍

并对赛项的技术要点、选手表现、比赛成果等进行点评。 (二)竞赛内容 参赛队根据给定竞赛任务,按照题目要求,在赛场内完成全部竞赛任务。竞赛任务包括如下内容: 1.电子产品局部电路设计 按照竞赛设计任务书,利用给定的电路原理图,进行局部电路和元器件参数的选择性分析(含软件设计,例如单片机编程),完善电路设计,使该产品具有可加工性。 2.电路制作、调试与装配 (1)根据所完善的电子产品电路图及安装结构要求,利用Protel 99SE或者Protel DXP软件绘制出PCB板图,完成印制电路板的制板工艺文件,提交给竞赛委员会; (2)选择所需元器件,在自行设计、制作的PCB上进行焊接、利用仪器仪表进行电路测试与调整; (3)对所制作的电子产品样机进行装配与调试。比赛结束后,参赛队提交竞赛作品实物,由裁判员认定产品与安装结构的装配符合度。 3.技术文件编写(以现场赛题要求为准,通过网络提交电子文档) 4.口头答辩 根据竞赛综合成绩,确定参加答辩的参赛队。要求参赛队成员选出1名代表,对竞赛项目的局部电路和元器件的选择性设计思路、

正弦波函数信号发生器

电子技术课程设计报告 电子技术课程设计报告——正弦波函数信号发生器的设计 作品40% 报告 20% 答辩 20% 平时 20% 总分 100% 设计题目:班级:班级学号:学生姓名:

目录 一、预备知识 (1) 二、课程设计题目:正弦波函数信号发生器 (2) 三、课程设计目的及基本要求 (2) 四、设计内容提要及说明 (3) 4.1设计内容 (3) 4.2设计说明 (3) 五、原理图及原理 (8) 5.1功能模块电路原理图 (9) 5.2模块工作原理说明 (10) 六、课程设计中涉及的实验仪器和工具 (12) 七、课程设计心得体会 (12) 八、参考文献 (12)

一、预备知识 函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形生产期,现在多功能的信号发生器已经被制作成专用的集成电路,在国内生产的8038单片函数波形发生器,可以产生高精度的正弦波、方波、矩形波、锯齿波等多种信号波,这中产品和国外的lcl8038功能相同。产品的各种信号频率可以通过调节外接电阻和电容的参数进行调节,快速而准确地实现函数信号发生器提供了极大的方便。发生器是可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。顾名思义肯定可以产生函数信号源,如一定频率的正弦波,有的可以电压输出也有的可以功率输出。下面我们用简单的例子,来说明函数信号发生器原理。 (a) 信号发生器系统主要由下面几个部分组成:主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。 (b) 工作模式:当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,其一路径回路,完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路径电容耦合,进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出。输出端为可调电阻。 (c) 工作流程:首先主振级产生低频正弦振荡信号,信号则需要经过电压放大器放大,放大的倍数必须达到电压输出幅度的要求,最后通过输出衰减器来直接输出信号器实际可以输出的电压,输出电压的大小则可以用主振输出调节电位器来进行具体的调节。 它一般由一片单片机进行管理,主要是为了实现下面的几种功能: (a) 控制函数发生器产生的频率; (b) 控制输出信号的波形; (c) 测量输出的频率或测量外部输入的频率并显示; (d) 测量输出信号的幅度并显示; (e) 控制输出单次脉冲。 查找其他资料知:在正弦波发生器中比较器与积分器组成正反馈闭环电路,方波、三角波同时输出。电位器与要事先调整到设定值,否则电路可能会不起振。只要接线正确,接通电源后便可输出方波、三角波。微调Rp1,使三角波的输出幅度满足设计要求,调节Rp2,则输出频率在对应波段内连续可变。 调整电位器及电阻,可以使传输特性曲线对称。调节电位器使三角波的输出幅度经R输出等于U值,这时输出波形应接近正弦波,调节电位器的大小可改善波形。 因为运放输出级由PNP型与NPN型两种晶体管组成复合互补对称电路,输

历年电子设计大赛电源类题目汇总

1994 题目一简易数控直流电源 一、设计任务 设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下: 二、设计要求 1.基本要求 (1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV; (2)输出电流:500mA; (3)输出电压值由数码管显示; (4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减; (5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。 2.发挥部分 (1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值; (2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变); (3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。 三、评分意见 项目得分 基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30 实际完成情况50

1997 A题直流稳定电源 一、任务 设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 二、要求 1.基本要求 (1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下: a.输出电压可调范围为+9V~+12V b.最大输出电流为1.5A c.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载) d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载) e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载) f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载) g.具有过流及短路保护功能 (2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下: a.输出电流:4~20mA可调 b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率) (3)DC-DC变换器在输入电压为+9V~+12V条件下: a.输出电压为+100V,输出电流为10mA b.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V) c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载) d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V下,满载) 2.发挥部分 (1)扩充功能 a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态 b.过热保护 c.防止开、关机时产生的“过冲” (2)提高稳压电源的技术指标 a.提高电压调整率和负载调整率 b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值 (3)改善DC-DC变换器 a.提高效率(在100V、100mA下)

正弦波信号发生器设计(课设)

课程设计I(论文)说明书 (正弦波信号发生器设计) 2010年1月19日

摘要 正弦波是通过信号发生器,产生正弦信号得到的波形,方波是通过对原信号进行整形得到的波形。 本文主要介绍了基于op07和555芯片的正弦波-方波函数发生器。以op07和555定时器构成正弦波和方波的发生系统。Op07放大器可以用于设计正弦信号,而正弦波可以通过555定时器构成的斯密特触发器整形后产生方波信号。正弦波方波可以通过示波器检验所产生的信号。测量其波形的幅度和频率观察是否达到要求,观察波形是否失真。 关键词:正弦波方波 op07 555定时器

目录 引言 (2) 1 发生器系统设计 (2) 1.1系统设计目标 (2) 1.2 总体设计 (2) 1.3具体参数设计 (4) 2 发生器系统的仿真论证 (4) 3 系统硬件的制作 (4) 4 系统调试 (5) 5 结论 (5) 参考文献 (6) 附录 (7) 1

引言 正弦波和方波是在教学中经常遇到的两种波形。本文简单介绍正弦波和方波产生的一种方式。在这种方式中具体包含信号发生器的设计、系统的论证、硬件的制作,发生器系统的调制。 1、发生器系统的设计 1.1发生器系统的设计目标 设计正弦波和方波发生器,性能指标要求如下: 1)频率范围100Hz-1KHz ; 2)输出电压p p V ->1V ; 3)波形特性:非线性失真~γ<5%。 1.2总体设计 (1)正弦波设计:正弦波振荡电路由基本放大电路、反馈网络、选频网 络组成。

2 图1.1 正弦波振荡电路产生的条件是要满足振幅平衡和相位平衡,即AF=1; φa+φb=±2nπ;A=X。/Xid; F=Xf/X。;正弦波振荡电路必须有基本放大电路, 本设计以op07芯片作为其基本放大电路。 基本放大电路的输出和基本放大电路的负极连接电阻作为反馈网络。反馈网络中 两个反向二极管起到稳压的作用。振荡电路的振荡频率f0是由相位平衡条件决 定的。一个振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件,这要求AF环路中包含 一个具有选频特性的选频网络。f0=1/2πRC。要实现频率可调,在电容C不变的 情况下电阻R可调就可以实现频率f0的变化。 (2)方波设计:方波可以把正弦波通过斯密特触发器整形后产生。基于555定时器接成的斯密特触发器。 设斯密特触发器输出波形为V1,V2且V1>V2。 输入正弦波v1从0逐渐升高的过程:v1<1/3Vcc时,输出v0=V1; 当1/3Vcc2/3Vcc时,v0=V2; 输入正弦波v1从高于2/3Vcc开始下降的过程:当1/3Vcc

正弦信号发生器设计

正弦信号发生器设计方案 1 引言 为了精确地输出正弦波、调幅波、调频波、PSK及ASK等信号,并依据直接数字频率合成(Direct Digital FrequencySvnthesizer,简称DDFS)技术及各种调制信号相关原理,设计了一种采用新型DDS器件产生正弦波信号和各种调制信号的设计方法。采用该方法设计的正弦信号发生器已广泛用于工程领域,且具有系统结构简单,界面友好等特点。 2 系统总体设计方案 图1给出系统总体设计方框图,它由单片机、现场可编程门阵列(FPGA)及其外围的模拟部分组成。在FPGA的内部数字部分中,利用FPGA内部的总线控制模块实现与键盘扫描、液晶控制等人机交互模块的通信,并在单片机与系统工作总控制模块之间的交互通信中起桥梁作用。系统工作总控制可统一控制各个时序模块;各时序模块用于完成相应的控制功能。在模拟部分中,利用无源低通滤波器及放大电路,使AD9851型DDS模块的输出信号成为正弦波和FM调制信号;再利用调幅电路,使FPGA内部DDS模块产生的信号与AD9851输出的载波信号变为调幅信号,同时在基带码控制下通过PSK/ASK调制电路得到PsK和ASK信号。最后,各路信号选择通道后,经功率放大电路驱动50Ω负载。 3 理论分析与计算 3.1 调幅信号 调幅信号表达式为:

式中:ω0t,ωt分别为调制信号和载波信号的角频率;MA为调制度。 令V(O)=Vocos(ω0t),V(ω)=MAcos(ωt),则V(t)=V(O)+V(O)V(ω)。故调幅信号可通过乘法器和加法器得到;通过改变调制信号V(ω)的幅值改变MA,V(ω)的范围为0.1~l V,MA对应为10%~100%。 3.2 调频信号 采用DDS调频法产生调频信号,具体实现方法:通过相位累加器和波形存储器在FPGA内部构成一个DDS模块,用于产生1 kHz的调制信号。其中,波形存储器的数据即为调制信号的幅度值。将这些表示幅度值的数据直接与中心频率对应的控制字相加,即可得到调频信号的瞬时频率控制字,再按调制信号的频率切换这些频率控制字,即可得到与DDS模块输出相对应的调频信号。 3.3 PSK和ASK信号 ASK信号是振幅键控信号,可用一个多路复用器实现。当控制信号为1时,选择载波信号输出;当控制信号为0时,不选择载波信号输出;当控制信号由速率为10 Kb/s的数字脉冲序列给出时,可以产生ASK信号。PSK信号是移相键控信号,这里只产生二相移相键控,即BPSK信号。它的实现方法与ASK基本相同,只是在控制信号为0时,选择与原载波信号倒相的输出信号,该倒相信号可由增益倍数为l的反相放大电路实现。 4 主要功能电路设计 图2给出调幅电路。它采用ADI公司的乘法器AD835实现。该器件内部自带加法器,可直接构成调幅电路。图3给出PSK/ASK电路。它主要由多路复用器和移相器构成。其中,移相器采用Maxim公司的高速运算放大器MAX477所构成的反相放大电路实现,多路复用器采用ADI公司的AD7502。当两条通道选择控制线A1AO为ll时,输出原信号;当A1A0为00时,输出原信号的反相信号;当A1A0为01时,无信号输出。这样只要FPGA按固定速率通过Al和AO两条控制线给出基带序列信号,就能相应输出PSK和ASK信号。

历年电子设计大赛题目_共10篇.doc

★历年电子设计大赛题目_共10篇 范文一:历年电子设计大赛电源类题目汇总1994 题目一简易数控直流电源 一、设计任务 设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下: 二、设计要求 1.基本要求 (1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV;(2)输出电流:500mA;(3)输出电压值由数码管显示;(4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减; (5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。 2.发挥部分 (1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值; (2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V 不变);(3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。 三、评分意见 1997 A题直流稳定电源 一、任务 设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 二、要求 1.基本要求 (1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:a.输出电压可调范围为+9V~+12Vb.最大输出电流为1.5A c.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载)d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载)e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载)f.效

率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)g.具有过流及短路保护功能 (2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下:a.输出电流:4~20mA可调 b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率) (3)DC-DC变换器在输入电压为+9V~+12V条件下:a.输出电压为+100V,输出电流为10mA b.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V)c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载)d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV(输入电压+9V下,满载) 2.发挥部分(1)扩充功能 a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态b.过热保护 c.防止开、关机时产生的“过冲”(2)提高稳压电源的技术指标a.提高电压调整率和负载调整率 b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值(3)改善DC-DC变换器 a.提高效率(在100V、100mA下) b.提高输出电压 (4)用数字显示输出电压和输出电流 三、评分意见 2005 数控直流电流源(F题)一、任务 设计并制作数控直流电流源。输入交流200~240V,50Hz;输出直流电压≤10V。其原理示意图如下所示。 二、要求1、基本要求 (1)输出电流范围:200mA~2000mA; (2)可设置并显示输出电流给定值,要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的 1%+10mA; (3)具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤10mA; (4)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出 电流值的1%+10mA;(5)纹波电流≤2mA;(6)自制电源。2、

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