簡易數字頻率計題解.( 1997年 B 題 ) 編寫與講解人:田良(東南大學無線電系,2003年3月12日) 一)任務 設計并制作一臺數字顯示的簡易頻率計。 (二)要求 1.基本要求 (1)頻率測量 a.測量范圍 信號:方波、正弦波 幅度:0.5V~5V[注] 頻率:1Hz~1MHz b.測試誤差≤0.1% (2)周期測量 a.測量范圍 信號:方波、正弦波 幅度:0.5V~5V[注] 頻率:1Hz~1MHz b.測試誤差≤0.1% 3) 脈沖寬度測量 a.測量范圍 信號:脈沖波 幅度:0.5V~5V[注] 脈沖寬度≥100μs b.測試誤差≤0.1% (4)顯示器 十進制數字顯示,顯示刷新時間1~10秒 連續可調,對上述三種測量功能分別采用不同顏色的 發光二極管指示。 (5)具有自校功能,時標信號頻率為1MHz。 (6)自行設計并制作滿足本設計任務要求的穩壓電源
上傳時間: 2013-12-26
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MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設計簡單,在通訊、信號自理等領域得到了廣泛的應用。本文就其工作原理、電氣參數、設計注意事項等問題作了討論,具有一定的實用參考價值。關鍵詞:開關電容、濾波器、設計 1 引言 開關電容濾波器在近些年得到了迅速的發展,世界上一些知名的半導體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路,使形狀電容濾波器的發展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產領域頗具影響,它生產MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關電容濾波器由于使用方便(基本上不需外接元件)、設計簡單(頻率響應函數是固定的,只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小(有8-pin DIP封裝)等優點,在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領域得到了廣泛的應用。 MAX219/295為巴特活思(型濾波器,在通頻帶內,它的增益最穩定,波動小,主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾(Bessel)濾波器,在通頻帶內它的群時延時恒定的,相位對頻率呈線性關系,因此脈沖信號通過MAX292/296之后尖峰幅度小,穩定速度快。由于脈沖信號通過貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時間是相同的,故可保證波形基本不變。關于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來說明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖,這里我們把濾波器的截止頻率設為10kHZ。蹤跡B通過MAX292/296后的波形。從圖中可以看出,由于MAX292/296在通帶內具有線性相位特性,輸出波形基本上保持了方波形狀,只是邊沿處變圓了一些。方波通過MAX291/295之后,由于不同頻率的信號產生的時延不同,輸出波形中就出現了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型(Elliptic)濾波器,它的滾降速度快,從通頻帶到阻帶的過渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中,第一個傳輸零點后輸出將隨頻率的變高而增大,直到第二個零點處。這樣幾番重復就使阻事賓頻響呈現波浪形,如圖2所示。阻帶從fS起算起,高于頻率fS處的增益不會超過fS處的增益。在橢圓型濾波中,通頻帶內的增益存在一定范圍的波動。橢圓型濾波器的一個重要參數就是過渡比。過渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率(有時也等同為截止頻率)由時鐘頻率確定。時鐘既可以是外接的時鐘,也可以是自己的內部時鐘。使用內部時鐘時只需外接一個定時用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中,除了濾波器電路外還有一個獨立的運算放大器(其反相輸入端已在內部接地)。用這個運算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續時間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點: ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器;MAX292/296為貝塞爾濾波器;MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過調整時鐘,截止頻率的調整范圍為:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。 ●既可用外部時鐘也可用內部時鐘作為截止頻率的控制時鐘。 ●時鐘頻率和截止頻率的比率:10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個獨立的運算放大器可用于其它應用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數 MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下: CLK:時鐘輸入。 OP OUT:獨立運放的輸出端。 OP INT:獨立運放的同相輸入端。 OUT:濾波器輸出。 IN:濾波器輸入。 V-:負電源 。雙電源供電時搛-2.375~-5.5V之間的電壓,單電源供電時V--=-V。 V+:正電源。雙電源供電時V+=+2.35~+5.5V,單電源供電時V+=+4.75~+11.0V。 GND:地線。單電源工作時GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC:空腳,無連線。 MAX29X的極限電氣參數如下: 電源(V+~V-):12V 輸入電壓(任意腳):V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續工作時的功耗:8腳塑封DIP:727mW;8腳SO:471mW;16腳寬SO:762mW;8腳瓷封DIP:640mW。 工作溫度范圍:MAX29-C-:0℃~+70℃;MAX29-E-:-40℃~+85℃;MAX29-MJA:-55℃~+125℃;保存溫度范圍:-65℃~+160℃;焊接溫度(10秒):+300℃; 大多數的形狀電容濾波器都采用四節級連結構,每一節包含兩個濾波器極點。這種方法的特點就是易于設計。但采用這種方法設計出來的濾波器的特性對所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮,MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關電容持了梯形無源濾波器,這種方法保持了梯形無源濾波器的優點,在這種結構中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應曲線的,某元件值的誤差將會分散到所有的極點,因此不值像四節級連結構那樣對某一個極點特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設計考慮 下面對MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時鐘信號 MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時鐘信號最高頻率為2.5MHz。根據對應的時鐘頻率和拐角頻率的比值,MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關電容濾波器的時鐘信號既可幅外部時鐘直接驅動也可由內部振蕩器產生。使用外部時鐘時,無論是采用單電源供電還是雙電源供電,CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時鐘信號發生器的輸出相連。通過調整外部時鐘的頻率,可完成濾波器拐角的實時調整。 當使用內部時鐘時,振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定: fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375~±5.5V。在實際電路中一般要在正負電源和GND之間接一旁路電容。 當采用單電源供電時,V-端接地,而GND端要通過電阻分壓獲得一個電壓參考,該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓,參見圖5。4.3 輸入信號幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號的最大范圍為V--0.3V~V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時輸入信號范圍取1V~4V,±5V雙電源供電時,輸入信號幅度范圍取±4V。如果輸入信號超過此范圍,總諧波失真THD和噪聲就大大增加;同樣如果輸入信號幅度過小(VP-P<1V),也會造成THD和噪聲的增加。4.4 獨立運算放大器的用法 MAX29X中都設計有一個獨立的運算放大器,這個放大器和濾波器的實現無直接關系,用這個放大器可組成一個一階和二階濾波器,用于實現MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時鐘噪聲抑制功能。這個運算放大器的反相端已在內部和GND相連。 圖6是用該獨立運放組成的2階低通濾波器的電路,它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負載要求(MAX29X的輸出負載要求不小于20kΩ)可以通過改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對應關系參見表1。
上傳時間: 2013-10-18
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在馬達控制類應用中,正交編碼器可以反饋馬達的轉子位置及轉速信號.TM32F10x系列MCU集成了正交編碼器接口,增量編碼器可與MCU直接連接而無需外部接口電路。該應用筆記詳細介紹了STM32F1Ox與正交編碼器的接口,并附有相應的例程,使用戶可以很快地掌握其使用方法.1正交編碼器原理正交編碼器實際上就是光電編碼器,分為增量式和絕對式,較其它檢測元件有直接輸出數字量信號,慣量低,低噪聲,高精度,高分辨率,制作簡便,成本低等優點。增量式編碼器結構簡單,制作容易,一般在碼盤上刻A.B.Z三道均勻分布的刻線,由于其給出的位置信息是增量式的,當應用于伺服領域時需要初始定位格雷碼絕對式編碼器一般都做成循環二進制代碼,碼道道數與二進制位數相同。格富碼絕對式編碼器可直接輸出轉子的絕對位置,不需要測定初始位置,但其工藝復雜、成本高,實現高分辨率、高精度較為困難。本文主要針對增量式正交編碼器,它產生兩個方波信號A和B,它們相差+-90.其符號由轉動方向決定。如下圖所示:圖1:增量式正交編碼器輸出信號波形2 STM32F10x正交編碼器接口詳述STM32F10x的所有通用定時器及高級定時器都集成了正交編碼器接口,定時器的兩個輸入TII和TI2直接與增量式正交編碼器接口,當定時器設為正交編碼器模式時,這兩個信號的邊沿作為計數器的時鐘,而正交編碼器的第三個輸出(機械零位),可連接外部中斷口來觸發定時器的計數器復位.
上傳時間: 2022-06-18
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好吧,電路很簡單,可是元件值如何選?射頻器件差一點就差很多,是不是一定要用專用的射頻元件?做為常溫測試來說,普通器件就可以滿足,當然,如果要考慮溫度、諧波、靈敏度等,電感還是選用高Q的,電容選擇COG材質的。看看PA元件如何選,AN435里寫得很清楚。不想看原理的可以直接參考其值:按以上參考值出17-19dBm是可以的,但是要滿打滿的出到20dBm,或者大于20dBm則需要根據板子微調部分元件,在你不知道如果調試時,可以小范圍調整一下CM以及天線開關后面的低通濾波器,如果還是不行,那就調電感吧。不想深究的可以跳過本節了,下面是AN435里對于PA匹配的原理性說明,感興趣的可以繼續往下面看,其實Sl4432的硬件手冊里說得是很全的,多看手冊可以學到很多。Sl4432內部的PA并非傳統的A,B,C類放大器,也不是D類,而是E類放大器,其實就是一個開關而已。下圖是AN435里一個開關類射頻放大器的結構圖。這個放大器理解起來很容易,比傳統ABC類放大器容易多了。其中Lchoke為上拉電感,與三極管C極的電阻是一樣的作用,在S0開關時,會給Cshunt充電,經過CO和LO組成的帶通濾器器,濾除開關過程中產生的雜波及諧波,再經過Lx就可以得到一個正弦波。這類放大器只是提供一個方波,再通過LC選頻。
上傳時間: 2022-07-03
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實現4種常見波形正弦、三角、鋸齒、方波(A、B)的頻率、幅度可控輸出(方波A的占空比也是可控的),可以存儲任意波形特征數據并能重現該波形,還可完成各種波形的線形疊加輸出。
上傳時間: 2013-04-24
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在任意波形發生器設計中,DDS技術具有成本低、功耗小、分辨率高和切換時間快等優點,但波形形狀任意可編輯性較差;軟件無線電技術可產生任意復雜波形,但切換時間慢。采用DDS和軟件無線電相結合的技術,正弦波、三角波、方波等普通信號的產生用DDS實現;復雜無規則波形信號的產生用軟件無線電實現;最后任意波形發生器通過波形存儲器、相位累加器、取樣時鐘發生器、地址發生器等硬件平臺設計和軟件波形算法設計來共同完成。
標簽: 任意波發生器
上傳時間: 2013-11-12
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現有的逆變器,有方波輸出和正弦波輸出的。方波輸出的逆變器效率高,但對于都是為正弦波電源設計的電器來說,使用總是不放心,雖然可以適用于許多電器,但部分電器就不適用,或用起來電器的指標會變化。正弦波輸出的逆變器就沒有這方面的缺點,卻存在效率低的缺點。為此筆者設計了一款高效率正弦波逆變器,其電路如圖1。
上傳時間: 2014-04-17
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38V/100A可直接并聯大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術的發展,電源技術被廣泛應用于計算機、工業儀器儀表、軍事、航天等領域,涉及到國民經濟各行各業。特別是近年來,隨著IGBT的廣泛應用,開關電源向更大功率方向發展。研制各種各樣的大功率,高性能的開關電源成為趨勢。某電源系統要求輸入電壓為AC220V,輸出電壓為DC38V,輸出電流為100A,輸出電壓低紋波,功率因數>0.9,必要時多臺電源可以直接并聯使用,并聯時的負載不均衡度<5%。 設計采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓,經過有源功率因數校正環節以提高系統的功率因數,再經半橋變換電路逆變后,由高頻變壓器隔離降壓,最后整流輸出直流電壓。系統的主要環節有DC/DC電路、功率因數校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護電路等。 1 有源功率因數校正環節 由于系統的功率因數要求0.9以上,采用二極管整流是不能滿足要求的,所以,加入了有源功率因數校正環節。采用UC3854A/B控制芯片來組成功率因數電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數校正器集成控制電路芯片,是在UC3854基礎上的改進。其特點是:采用平均電流控制,功率因數接近1,高帶寬,限制電網電流失真≤3%[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構成控制部分,實現對網側輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2,C5,V等元器件構成Boost升壓電路。開關管V選擇西門康公司的SKM75GB123D模塊,其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個450V/470μF的電解電容并聯。因為,設計的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中,所以,在負載輕的時候不進行功率因數校正,當負載較大時功率因數校正電路自動投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來實現。R10及R11是負載檢測電阻。當負載較輕時,R10及R11上檢測的信號輸入給比較器,使其輸出端為低電平,D2導通,給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負載較大時ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS(軟啟動端),在負載輕時D3導通,使SS為低電平;當負載增大要求UC3854A/B工作時,SS端電位從零緩慢升高,控制輸出脈沖占空比慢慢增大實現軟啟動。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓撲 在大功率高頻開關電源中,常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開關器件少,輸出功率大,但開關管承受電壓高(為電源電壓的2倍),且變壓器有六個抽頭,結構復雜;全橋電路開關管承受的電壓不高,輸出功率大,但是需要的開關器件多(4個),驅動電路復雜。半橋電路開關管承受的電壓低,開關器件少,驅動簡單。根據對各種拓撲方案的工程化實現難度,電氣性能以及成本等指標的綜合比較,本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開關電源的主電路拓撲圖。
上傳時間: 2013-11-13
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特點 精確度0.05%滿刻度 可顯示與產生精密直流毫安電流,直流電壓,頻率(脈波) 可模擬90度相位差脈波輸出功能 高解析度類比輸出功能(15bit DAC) 類比輸出范圍0至20.000毫安培(0至10.000伏特) 寬范圍頻率輸出功能10Hz至4KHz 寬范圍脈波輸出功能1至10000個 尺寸小,穩定性高
上傳時間: 2013-11-03
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摘 要: 本文件是C8051單片機DA測試實驗程序;使用外部22.1184MHz晶振. 功能:定義 A ~ F 為功能鍵。 按"A" 鍵,輸出250HZ的方波,按"B" 鍵,輸出250HZ的正弦波形,按"C" 鍵,輸出250HZ的三角波, 按"D" 鍵,輸出250HZ的鋸齒波。用示波器在J6(DAC0)觀測結果,使用串口觀測按鍵信息。
上傳時間: 2014-01-17
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