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便携式信号发生与检测装置的设计

作者: 时间:2012-12-25 来源:网络 收藏

值得注意的是AD9851芯片内部并不具备低通滤波器,为了得到较纯净的信号,需要在AD9851模块后设计低通滤波电路。在滤波电路的设计中有两种设计方案,一种是由运算放大器构成有源滤波器,另一种是由电感、电容组成的无源滤波器。由于AD9851输出的信号频率最大稳定值是70 MHz,所以滤波器的截止频率应在70 MHz以上,那么由于运放放大器的带宽限制在高频领域内大都会采用LC滤波电路,相对而言LC
滤波电路设计时参数计算较难且不易调试。在设计时采用了LC电路的辅助设计软件Filter Solutions 10.0帮助设计,节省了设计的时间和工作量。

2信号
信号测量装置实质上可以看成是示波器的功能简单化设计,虽然其功能上无法与实验室示波器相提并论,但是仍然具备示波器基本的在测量中常用的功能,如波形显示、频率值、幅度值等。系统采用的是目前流行的STM32核心处理器。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/192875.htm

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信号检测工作电路如图2所示。被测信号通过探头进入,为保证系统具有较宽的测量范围,所以首先要对信号进行固定倍数的衰减处理,后经阻抗匹配使系统具有良好的吸入信号能力最大限度不失真信号,然后是滤波电路,这里采用的是由LC组成的低通滤波电路其设计过程与装置类似。信号由此分为两路,一路进入程控放大器,使信号在进入A/D转换电路前对信号进行放大处理,使信号在A/D转换电路的最佳输入范围内,最大限度的降低A/D转换电路的满量程等误差,通过A/D转换电路将模拟信号转为数字信号被STM32处理器采样。另外一路则进入波形转换电路,其作用是将正弦波等转换为规则的方波信号,进入STM32处理器,以方便STM32内部计数器工作,计算信号的频率。以下是主要电路模块介绍:
在模拟信号检测尤其是针对小信号甚至微弱信号的检测方面,程控放大器起着重要的作用,由于A/D转换器的转换精度有所限制,当被测信号的幅度很小以至于不能被A/D转换器所识别,就需要先对信号进行放大处理再输入A/D转换模块采样,但是被测信号的幅度有一定的变化范围。以本系统为例,其正常能够检测的信号幅度在10 mV~8 V之间,考虑到在前端还要经历2倍的衰减,那么进入A/D的电压范围为5 mV~4 V,有一定的动态范围,所需放大器的放大倍数也必须是可变的,以适应不同被测信号频率,这里就要使用程控放大器,程控放大电路如图3所示。本次设计中选择了PGA207和PGA206四片组合的设计方案,其理论放大倍数最高可达6 400倍。

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