信號(hào)波形合成實(shí)驗(yàn)電路畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2024-11-29 11:18本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】波,并將這些信號(hào)合成近似的方波,構(gòu)成了信號(hào)波形合成實(shí)驗(yàn)電路。由運(yùn)放組成的比例運(yùn)算電路;單片機(jī)控制測(cè)量電路等部分。在本課題中,由運(yùn)放組。再經(jīng)過積分、濾波和放大以后得到了所需要的正弦波,最。效值大小以及穩(wěn)定顯示。系統(tǒng)能穩(wěn)定工作,達(dá)到基本要求。的工具,可以傳達(dá)某些信息和消息,在這個(gè)通訊發(fā)達(dá)的時(shí)代,起著十分重要的作用,有了它距離不將不是問題。在信息時(shí)代,國(guó)內(nèi)外都在專注研究信號(hào),因?yàn)樗兄鴺O。其重要的地位,這就包括信號(hào)的屏蔽,信號(hào)防干擾,以及信號(hào)解碼等。號(hào)干擾現(xiàn)象還是特別嚴(yán)重,就有可能丟失了重要的信息。本課題的任務(wù)是加強(qiáng)信。號(hào)合成與分解方面的理論知識(shí)于動(dòng)手能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。設(shè)計(jì)研究的目的是將方波分頻、積分得到一次、的正弦波信號(hào),然后再將這三個(gè)正弦信號(hào)進(jìn)行合成,形成近似方波信號(hào)。波的幅度應(yīng)為5V,理想狀態(tài)下合成波形的形狀應(yīng)如圖1所示。1由運(yùn)放的非線性產(chǎn)生方波。10kHz、30kHz和50kHz的各次諧波的幅值分別調(diào)整為3V、1V以及。
【正文】 電容作為旁路電容來(lái)濾波 ,可以很好的減少來(lái)自電源信號(hào)的干擾 ,減少對(duì)系統(tǒng)的影響。 三提高元器件的抗干擾能力 提高敏感元件的抗干擾能 力從以下幾個(gè)方面著手 :①在制作 PCB 板時(shí) ,布的線盡可能的粗 ,其中電源線和地線尤為重要 ,這能減少線路的阻抗 ,即減少壓降 ,更重要的是降低了電路的耦合干擾。②盡可能的降低單片機(jī)的晶振的大小 ,數(shù)字電路則選擇較低速的數(shù)字電路 ,前提是滿足系統(tǒng)需求的情況下。③電子元器件能直接焊在 PCB 板上就直接焊在 PCB 板上 ,少用 IC插座 ,減少插座帶來(lái)的干擾。④對(duì)于單片機(jī)或者芯片沒有用到的 I/O 口 ,盡量不要懸空 ,最好接地 ,減少干擾。⑤PCB 布線技巧 :布線時(shí)不僅要美觀而且要盡量減少環(huán)形線的面積 ,以降低感應(yīng)噪聲干擾。 第 5 章 測(cè)試與 調(diào)整 整機(jī)指標(biāo) 1)電源供電 :可調(diào)雙電源供電 DC6V,50mA 2)使用環(huán)境 :溫度 :0O C??+80 O C。濕度 :0??95%RH 3)微控制器 MCU 檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)誤差 :小于等于 2% 測(cè)試方法 1)開啟電源 ,檢查電源輸出是否正常 ,通過電源接口給各模塊上電試調(diào) 2)先測(cè)試第一個(gè)模塊 方波產(chǎn)生器 ,調(diào)節(jié)電阻先調(diào)一個(gè)低頻的方波 ,看電路是否能正常工作。 3)調(diào)節(jié)電位器電阻 ,以此改變方波的頻率 ,同時(shí)使用數(shù)字示波器進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè) ,調(diào)節(jié)至頻率為 300K 赫茲 ,即停止試調(diào) ,并且固定 滑動(dòng)變阻器 ,不在動(dòng)它。 4)分別測(cè)試分頻后的各路信號(hào) ,三分頻后的 100K赫茲 ,五分頻后的 60K赫茲 ,和最終的10K 赫茲、 30K 赫茲以及 50K 赫茲方波信號(hào)的頻率。 5)測(cè)試積分電路將方波轉(zhuǎn)化為正弦波信號(hào)是否標(biāo)準(zhǔn) ,通過數(shù)字示波器觀測(cè)三路輸出正弦波波形 ,看有無(wú)跳幀與失真 ,并且能否在示波器上顯示同步正弦波信號(hào)。 6)比例運(yùn)算電路測(cè)試 ,通過調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)放大縮小倍數(shù) ,改變各次諧波的峰峰值大小 ,使正弦波的幅值達(dá)到題目所要求的大小。 7))疊加電路測(cè)試。觀察通過加法器后產(chǎn)生的波形 ,是否是一個(gè)方波輪廓 ,看是否達(dá)到題目要求 (只 將 10K赫茲和 30K赫茲接入疊加電路 )。若波形有不似方波 ,那么調(diào)節(jié)移相器進(jìn)行微調(diào) ,減少失真達(dá)到題目要求。 8)將 50K 信號(hào)加入疊加電路 ,進(jìn)行測(cè)試 ,觀察信號(hào)是否更加逼近方波信號(hào)。 9)單片機(jī)檢測(cè)和顯示測(cè)試 ,觀察液晶 LCD 12864 液晶模塊顯示的各正弦波峰峰值的大小 ,并與示波器測(cè)得的值相比較。通過修改軟件 ,編程進(jìn)行補(bǔ)償 ,得到一致數(shù)據(jù)。 測(cè)試結(jié)果 根據(jù)需求 ,本設(shè)計(jì)測(cè)試需要的儀器有示波器、萬(wàn)用表以及正負(fù) 5V供電電源一個(gè)。測(cè)試使用的方法是采用的直接測(cè)試方法。 首先測(cè)試經(jīng)過分頻后產(chǎn)生的 10K 赫茲的正弦波 ,經(jīng)過幅 度調(diào)整后 ,波形圖如圖 所示 圖 10K 赫茲正弦波信號(hào) 分離的正弦波幅度 (VP?P):10KHz 為 ,信號(hào)頻率為 赫茲。 接著測(cè)試分頻后產(chǎn)生的 30K 赫茲的正弦波信號(hào) ,經(jīng)過幅度調(diào)整后 ,波形圖如圖 所示。 圖 30K 赫茲正弦波信號(hào) 分離的正弦波幅度 (VP?P):10KHz 為 ,信號(hào)頻率為 赫茲。 再測(cè)試合成的波形 ,將 30K 赫茲的正弦波信號(hào)和 10K 赫茲的正弦波信號(hào)通過疊加電路產(chǎn)生的合成波形如圖 所示。 圖 合成波形信號(hào) 根據(jù)圖 可知 ,合成的方波波形 (10KHz+30KHz)幅值 :,頻率為 赫茲。由于電路的擾動(dòng)比較大 ,所以合成的波形有一定的失真 ,加上只通過方波的基波和三次諧波合成方波 ,所以波形不是很逼真 ,不過基本達(dá)到要求。 最后將 10K 赫茲的正弦波信號(hào)和 30K 赫茲的正弦波信號(hào)合成三角波 ,通過疊加后產(chǎn)生電路如圖 所示。 如圖 三角波合成圖 由圖可知 ,三角波合成信號(hào) 10KHz+30KHz)幅值 :,頻率為 赫茲 ,可以看出 ,合成波形還是有一定的失真的。 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)使用了 TI 公司提 供的芯片 CD401 CD401 THS401OPA222 MSP430 等芯片 ,設(shè)計(jì)的電路簡(jiǎn)潔易懂 ,充分運(yùn)用了器材的作用。此外 ,本設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn) : 在電路設(shè)計(jì)過程中 ,由于存在許多不確定因素 ,不能確保電路能正常工作 ,因此對(duì)部分電路先仿真 ,看仿真能不能通過 ,若仿真能行 ,則做起來(lái)也有把握 ,這使得設(shè)計(jì)更加合理可靠 。 波形合成實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵是移相電路部分 ,為保證使各諧波信號(hào) 相位同步 ,在整個(gè)相移電路模塊均采用的是精密元器件 ,使相位調(diào)節(jié)更為精準(zhǔn)。 整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)模塊都采用的是電位器調(diào)節(jié) ,可以進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)各模塊系 數(shù) ,使各模塊能擁有更高的精度 ,系統(tǒng)效果達(dá)到最好。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本達(dá)到了題目的基本要求 ,將方波分解為各次諧波 ,然后通過波形轉(zhuǎn)換 ,將不同頻率的正弦波合成為近似的方波。本系統(tǒng)從方案設(shè)計(jì) ,到實(shí)際制作與軟硬件調(diào)試進(jìn)行仔細(xì)的研究與分析 ,最終實(shí)現(xiàn)了信號(hào)波形合成的實(shí)驗(yàn)電路。在硬件電路設(shè)計(jì)中 ,許多公式算法我是通過查閱書籍 ,與網(wǎng)上搜集資料來(lái)完成。設(shè)計(jì)的電路還存在許多問題 ,指標(biāo)還有很大的提升空間 ,但是由于修改電路工作量較大 ,時(shí)間也比較緊迫 ,只能小幅度的改變一下布局 ,提升一下抗干擾能力。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)很大程度上鍛煉了我各方面的能力 ,特別是理論知識(shí)與實(shí)際動(dòng)手能力 ,雖然期間遇到了很多障礙和困難 ,但是在朱老師和同學(xué)分的幫助下 ,解決了我心頭的許多問題和疑惑。在以后工作與學(xué)習(xí)的道路上 ,我將會(huì)繼續(xù)努力爭(zhēng)取更大的進(jìn)步。全方位提高自己的能力。 謝 辭 四年前 ,懷著對(duì)大學(xué)無(wú)比的向往 ,步入我的大學(xué)校園 南華大學(xué) ,四年中 ,“明德 ,博學(xué) ,求是 ,致遠(yuǎn)”這條校訓(xùn)一直教育著我 ,讓我滿懷使命感。轉(zhuǎn)眼間 ,我已經(jīng)度過了四個(gè)年頭 ,四年 ,是我人生中最重要的四年 ,能夠有幸接受各位良師給我傳授知識(shí)、學(xué)問 ,并且指導(dǎo)我的人生方向與追求 ,給了我風(fēng)向標(biāo)。留下了美好的大學(xué)回憶 ,在這里 ,我要真誠(chéng)的的向母校和教育我的老師們表達(dá)我深深的謝意。幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于也快接近尾聲了 ,隨之而來(lái) ,我的大學(xué)生活也將接近尾聲 ,在這短短的一個(gè)學(xué)期里 ,付出了許多 ,也有收獲 ,雖然這中間走了許多彎路 ,感概良多。 首先我要感謝我的指導(dǎo)老師 ??朱衛(wèi)華老師 ,他在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中給了我許多的指導(dǎo) ,在我遇到困難時(shí) ,及時(shí)的給予了幫助 ,朱老師一絲不茍的治學(xué)、教學(xué)態(tài)度 ,清晰的思路和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng) 深深的感染了我 ,讓我受用一生 ,并驅(qū)使著我向前邁進(jìn) ,不斷的努力學(xué)習(xí)。在此 ,謹(jǐn)向老師表達(dá)我衷心的感謝。當(dāng)畢業(yè)設(shè)計(jì)題剛確定時(shí) ,在老師的指導(dǎo) 下 ,我查閱了許多相關(guān)設(shè)計(jì)的資料、文獻(xiàn) ,使我了解到了本課題所研究的內(nèi)容 ,在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用 ,讓我對(duì)本課題的研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。 畢業(yè)論文是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)的一種檢測(cè) ,讓我了解到 ,我四年到底學(xué)了什么專業(yè)知識(shí) ,哪些沒學(xué)懂 ,哪些需要繼續(xù)學(xué)習(xí)。通過撰寫畢業(yè)論文 ,能提高我自己的語(yǔ)言組織能力 ,表達(dá)自己內(nèi)心思想的能力 ,以及和老師同學(xué)交際溝通的能力 ,這使我更加了解自己 ,對(duì)自己的缺陷有進(jìn)一步的改善。使我更加成熟與自信。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中 ,我體會(huì)到了團(tuán)結(jié)與合作的力量 ,做任何事 ,一個(gè)人的力量永遠(yuǎn)比不上團(tuán)隊(duì)合作的力 量 ,閉門造車 ,終究是學(xué)不到精華 ,所以我懂得了如何與人交流 ,更好的完成設(shè)計(jì)。要有合作精神 ,注意與他人謙遜的溝通。 最后 ,再次向我的恩師們表示深深的感謝 ,感謝你們默默的無(wú)私奉獻(xiàn)自己 ,教導(dǎo)我們 ,老師 !您辛苦了 !我將會(huì)繼續(xù)努力 ,在以后的學(xué)習(xí)工作中 ,爭(zhēng)取獲得更好的成績(jī) ,同時(shí) ,也衷心祝愿母校南華大學(xué)的明天更加美好 ! 參考文獻(xiàn) 康華光編著 .《電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 (第五版 )》 .高等教育出版社 2020 康華光編著 .《電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分 (第五版 )》 .高等教育出版社 2020 THS4011, Texas Instruments, 2020 CD4013 Datasheet, Texas Instruments, 2020 OPA2227 Datasheet, Texas Instruments, 2020 CD4017 Datasheet, Texas Instruments, 2020 《運(yùn)算放大器應(yīng)用手冊(cè) ??基礎(chǔ)知識(shí)篇》 . 北京 :電子工業(yè)出版社 2020 年 黃智偉 編著《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽》 (第二版 )電路設(shè)計(jì)北京航空航天大學(xué)出版社 沈元隆 周井泉主編《信號(hào)與系統(tǒng)》 (第二版 ) 人民郵電出版社 王靜霞編著《單片機(jī)應(yīng)用 技術(shù) (C 語(yǔ)言版 )》 電子工業(yè)出版社 黃智偉 編著《給予 NI Multisim 的電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與分析》 (修訂版 ) 電子工業(yè)出版社 2020 年 6 月 陳永真 等編著 《新編全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題精解選》 電子工業(yè)出版社 2020 年 4月 高西全 丁玉美 編著《數(shù)字信號(hào)處理》第三版 2020 年 8 月 韓貴英 ,于為民 :《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革研究
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