簡易網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納分析儀本科a題-資料下載頁
2025-06-10 02:21本頁面
【正文】 網(wǎng)絡(luò)的電壓值和電流值，就可求出導(dǎo)納值。相位角是通過向CPLD實(shí)現(xiàn)的一個(gè)計(jì)數(shù)器，將兩路信號進(jìn)行異或，相位差的部分為高電平，此時(shí)通過計(jì)數(shù)器對參考脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)得到脈沖數(shù)，并且向單片機(jī)送進(jìn)這個(gè)數(shù)，由于單片機(jī)可根據(jù)參考脈沖的周期算出相位角。顯示數(shù)據(jù)是通過液晶顯示。 程序流程圖結(jié)束初始化測量兩組電壓 讀取數(shù)據(jù)測相開始測相結(jié)束讀取數(shù)據(jù)計(jì)算導(dǎo)納值顯示導(dǎo)納值是否超過量程是否超時(shí)選擇量程測相是否有結(jié)果開始是否是是否否4 系統(tǒng)測試 測試方法（1）測量正弦波信號發(fā)生器的指標(biāo)數(shù)據(jù)是輸出頻率和電壓的峰峰值，則需通過單片機(jī)分別送入五組頻率值，由信號源產(chǎn)生頻率可調(diào)的正弦波，通過雙通道數(shù)字示波器TDS1002 分別測量其輸出頻率和電壓的峰峰值。（2）一端口網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納測量方法：先建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一端口網(wǎng)絡(luò)，再測出導(dǎo)納模和導(dǎo)納角arctan (B/G)。具體實(shí)施方案如下：已知一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一端口網(wǎng)絡(luò)：R=,C=.（R//C）當(dāng) f=100Hz 時(shí)， Y=1/R +jwC ,w= 因此可以計(jì)算出理論值：導(dǎo)納模= =,導(dǎo)納角arctan (B/G)=arctan(wCR)=測試用儀器與設(shè)備如表 所示。 測試用儀器與設(shè)備儀器名稱指標(biāo)與儀器說明生產(chǎn)廠商或型號數(shù)量三通道直流穩(wěn)壓電源030V，精確到十分之一伏GPS－3301C1高精度數(shù)字萬用表４3/4位UT88B1雙通道數(shù)字示波器60MHzTDS10021低頻交流毫伏表雙通道GVT－427B1 正弦波信號發(fā)生器測試數(shù)據(jù) 正弦波信號發(fā)生器測試數(shù)據(jù)頻率電壓峰峰值預(yù)置值實(shí)測值誤差預(yù)置值實(shí)測值誤差100Hz Hz% V2%300Hz Hz% V1%1KHz KHz% V1%3KHz KHz% V0%10KHz% V1%頻率導(dǎo)納模|Y |導(dǎo)納角電導(dǎo)Re[Y ]電納Im[Y ]理論值（mS實(shí)測值誤差理論值（度實(shí)測值（度誤差理論值(mS實(shí)測值(mS誤差理論值(mS實(shí)測值(mS誤差100Hz300Hz1KHz3KHz10KHz|Y |誤差原因一：由于D/A位數(shù)有限，所以D/A進(jìn)行幅值量化時(shí)會產(chǎn)生量化誤差，增加D/A的位數(shù)可以減小這種數(shù)據(jù)量化誤差。但此次設(shè)計(jì)使用12位的AD轉(zhuǎn)換器，最小分辨率為1/4095，足以滿足題目的峰峰值誤差在2%的精度要求，因此這不是造成導(dǎo)納模|Y |誤差的主要原因。原因二：由于信號源的幅值不穩(wěn)定會造成峰值檢測電路的電容放電，不能使電壓保持在峰值，從而造成峰值誤差，進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)納模|Y |的誤差產(chǎn)生，這才是主要原因。5 結(jié)論本系統(tǒng)以一片9851 芯片基于直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)制作了正弦波信號發(fā)生器，不僅完成了基本部分的能產(chǎn)生100Hz、300Hz、1kHz、3kHz、10kHz 五個(gè)頻率，頻率誤差的絕對值小于所要求頻率的1%；輸出電壓峰峰值為1V以及輸出電阻小于1Ω，并且能實(shí)現(xiàn)發(fā)揮部分的100Hz的頻率步進(jìn)。對于一端口網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納的測量，使用了峰值檢測電路和AD轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)納模|Y |的測量；基于CPLD技術(shù)，并用整形電路實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)納角的測量。整個(gè)系統(tǒng)均由單片機(jī)AT89S52 控制完成。本設(shè)計(jì)完成了題目要求的基本部分的全部要求和發(fā)揮部分的大部分要求，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。個(gè)別指標(biāo)由于時(shí)間有限只完成相應(yīng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)，整體調(diào)試還未能全部完成.參考文獻(xiàn)[1] 康華光 . 電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社，2006 年[2] 芮坤生 ，潘孟賢 ，丁志中 . 信號分析與處理 [M].北京：高等教育出版社，2003 年[3] 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會 . 第六屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽獲獎(jiǎng)作品選編（2003）[C]. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2005 年[4] 邱關(guān)源 . 電路 [M]. 北京：高等教育出版社,1999 年[5] 張有漢 . 電子線路設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊[M]. 福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2000 年，第一版[6] 王能超 . 數(shù)值分析簡明教程[M]. 北京：高等教育出版社，2003 年，第二版[7] 丁元杰 . 單片微機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 上海：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 年，第二版附 錄附錄 1 主要元器件清單序號名稱規(guī)格說明數(shù)量1AD57412位的AD轉(zhuǎn)換器12AD9851直接數(shù)字頻率合成芯片13AT89S5251系列的單片機(jī)14OP07運(yùn)算放大器5LM339四電壓比較器，波形整形部分的主要器件16CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件1774LS373八個(gè)電平觸發(fā)的D觸發(fā)器,用于數(shù)據(jù)鎖存18液晶顯示器用于顯示輸出數(shù)據(jù)1. 19 .
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