一种用于宽带取样示波器的幅值校准方法

取样示波器采用顺序等效采样原理,可以实现对高速稳定信号进行采样、波形恢复、信号质量分析等,在高速通信、信息对抗等领域有广泛应用。但作为取样示波器核心器件的取样器,采用双肖特基二极管对称结构,因器件、布局布线等非对称性,导致差分输出的两路信号存在偏差等,造成测量波形的不准确。为更加准确地重建被测信号的真实值,提出一种基于最小二乘法的二进制幅值校准方法。通过实验验证,此方法能够准确计算校准系数,实现对幅值的校准,相对误差在1%以内,并且在采样点数较少的情况下仍然适用。结果表明,此方法可以用于宽带取样示波器的幅值校准。     

一种FPGA实现看门狗电路功能的方法

为提高系统集成度,降低硬件开销,研究利用FPGA实现看门狗电路的方法,从而去掉硬件看门狗电路。对硬件看门狗电路的工作过程进行分析,给出利用FPGA实现看门狗电路的方法:利用FPGA的系统时钟对单片机送出的喂狗信号进行监测,当单片机由于程序跑飞而进入死循环后,喂狗信号消失,FPGA判定单片机工作异常,自动产生一个脉冲信号复位单片机。实验证明,利用FPGA实现看门狗电路定时精度更高,在1KHz系统时钟FPGA系统中,定时精度可以达到1ms。     

简单峰值检测电路设计

本文利用电容存储电荷原理,设计峰值检测电路（PKD,PeakDelector）,提取信号峰值电压,并加以保持,为后续模拟一数字转化电路提供稳定、可测直流信号。同时使Pspice／OrCAD对电路进行验证。当测试信号频率dxS：50KHz,被测电压峰值小于5、厂时,误差小于1％。是一种采样适合中低频段信号、精度高、测量方法简单、成本低的峰值检测电路。     

基于CPLD的微功耗、可变频采样油井测压器的设计

介绍了一种基于CPLD的油井测压器的设计,可以利用CPLD控制电源模块,实现了电路的微功耗.另外,由于采样频率决定了采样信号的质量,而被测信号的频率变化很大,本文还介绍了利用CPLD实现变频采样的方法.     

脉冲电压信号测量系统

随着电子技术的发展,半导体开关元件的切换频率不断提高。为了检测开关元件在快速切换开关时产生的脉冲电压信号,本文讨论了窄脉冲信号检测的原理和方法,设计并实现了脉冲测量电路。该电路分别采用高速ADC和DDR2存储器进行波形采集和存储,并在FPGA中设计检测电路,通过信号同步触发的形式实现窄脉冲信号的实时检测。实验表明:系统能够有效捕获到脉宽为100纳秒级的信号,且具有较高的幅度精度以及良好的实时性。同时,预触发长度可以通过编程实现。     

简易数字频率计

本设计以单片机AT89C51为核心设计了一种简易数字频率计。它主要由输入整形电路、单片机AT89C51和显示电路等组成。被测信号(以正弦波为例)通过放大、整形电路转换成同频率的方波脉冲信号作为外部事件,采用单片机内部的定时/计数器T0进行计数。其输出信号输送至89C51单片机T0计数器对其进行计数,T1定时器进行定时。然后通过软件编程转换为频率,并通过七段数码显示管显示被测信号的频率。经测试表明,本设计基本上达到了一定频率范围测试的要求。     

基于FPGA的二维PSD信号处理系统设计

为实现对入射光斑位置坐标的精确测量,设计以FPGA为核心的二维PSD信号处理系统。针对窄脉冲激光照射下前置放大放电路,建立相应等效噪声模型,引入频率对电路输出电压噪声的影响得到提高电路分辨率措施。搭建自动增益控制电路,并结合FPGA给出的相应增益控制策略实现对幅值大动态范围变化的光电流合理放大。设计峰值脉冲检测电路实现窄脉冲信号峰值的准确测量,其测量误差小于3%。通过FPGA设计状态机实现A/D芯片模式配置和数据读取,并搭建相应坐标解算模块和串口模块,实现入射光斑坐标的解算与传输。实验表明该系统测量非线性度小于10μm,测量精度高。     

新型高精度多段光纤爆速仪的设计磁

为了提高炸药的性能,设计一种新型高精度多段爆速仪,以光纤作为传感器采集爆炸信号,通过峰值电压采样保持电路,保证了光纤获取爆炸信号波形峰值间的计时,并由FPGA进行数据处理,提高了系统的测试精度和稳定性,简化了电路设计和调试。文中对峰值电压采样保持电路、光电转换部分电路进行了详细的设计,并结合实验和误差对比分析系统的精度,结果表明本系统在精度上有很大的提高。     

基于游标法的等效时间采样模块的设计

等效时间采样法可以通过周期取样技术,把高频、宽带的周期或准周期信号转化为低频的慢速信号,在基于时域反射(TDR)技术的测量系统中应用比较广泛。本文给出了一种基于游标法的等效时间采样模块设计方案及实现电路,并通过试验证明了模块的等效采样效果。     

示波器探头的原理与选用

0 引言 示波器探头是测量链中的一个重要环节.其基本作用是从被测电路中探测信号,并且提高示波器的输入阻抗;从被测电路中提取最小的信号能量并把它们以最大的信号保真度输送到示波器中.     

基于FPGA的应力应变测试系统设计

在某些应变测试系统中,既要求体积小,功耗低,还要求实现实时显示,这样系统就必须具有较高的数据传输速度和更加灵活的通道选择及采样方式,本文介绍了用FPGA硬件实现上述要求的方法.用FPGA来实现主控逻辑模块.FPGA经过一系列的逻辑和时钟运算,按照用户的设置要求将命令逻辑解串并发送到单片机及模拟电路.单片机采集到的数据保存到FPGA内部的FIFO里,当达到FIFO余度值时,计算机取走采集到的数据进行显示和存储.实验结果表明,系统工作稳定,控制方便,能得到可靠的实验数据.     

一种新型多电平逆变门信号发生器的设计

早期的实现5级MSMI的在线PWM(脉宽调制)开关的开发,是用DSP控制器,任务仅能在采样时间的100μs内完成,提出基于FPGA的多电平逆变门信号发生器,采用一个在线最佳PWM(脉宽调制)开关来控制其输出电压,减轻用DSP实现门信号产生中消耗时间的计算任务,产生门信号的取样时间被减为,详细介绍以FPGA为基础的门信号发生器的设计和开发,最后给出用MAX+PLUSII软件进行实时仿真的结果,并用FLEX10K20(Altera公司的FPGA器件)对结果加以验证。     

一种 LCR自动测量系统

为了方便于测量电阻、电容、电感值的大小,本文设计了一种基于单片机的LCR测量系统。该系统可以将电阻、电容和电感加在对应的测量电路上转化为频率信号,将频率信号送入AT89S52的计数端,通过定时和计数可以计算出信号的频率,根据频率和待测参数的关系反演出被测参数。该系统简单、实用,具有一定现实意义。     

基于FPGA的金属膜厚检测系统

根据多频电涡流检测原理,设计了基于FPGA的检测系统,实现了涡流传感器的多频激励和阻抗分析,发现传感器的峰值特征频率与被测金属膜厚相关,进而从峰值特征频率捡取金属的膜厚信息.通过对多层铝箔进行测量实验,并采用保形拟插值对实验数据进行拟合,得到满意的测试结果.系统基于FPGA架构,可实现对金属膜厚度的实时、在线测量.     

基于变幅放大的机械振动精密测量仪设计

为了实现对微弱振动的频率检测,提出一种基于变幅放大的机械振动测量方案,并设计了机械振动精密测量仪。测量时由变幅放大装置将微弱振动的幅值放大,然后经压电敏感元件转换为电信号,并通过高速A/D转换器和FPGA硬件电路完成对信号的采样过程,再利用软件插补细分算法实现0.061ns级的时间测量,从而实现高精度的频率测量。     

基于FPGA的网络导纳测量仪设计与实现

为了实现对无源端口网络的导纳进行自动测量,根据虚拟仪器设计思想,设计实现了基于FPGA的网络导纳测量仪,系统以FPGA作为数字平台模拟产生优质的正弦信号,在单片机C8051的控制和处理下,自动实现端口网络（RL或者RC电路）导纳值的测量、计算、显示,同时具有频率步进测量功能。实验表明,该导纳测量仪性能稳定、操作简单、测量精度高,具有广阔的应用前景。     

等效时间采样在导波雷达物位计中的应用

导波雷达物位计是一种采用时域反射测量原理的高精度微波物位计,为了实现对回波信号的高精度采集,本文采用等效时间采样方法,能有效降低对系统的频带要求,简化电路设计。文章着重论述了导波雷达物位计的测量原理和等效时间采样方法,并设计了基于数字可编程延迟发生器AD9500的步进脉冲延时电路,最小延时时间能达到几十PS,实现以高采样率对导波雷达物位计回波信号的采集。     

基于多通道电刺激的食管起搏系统研究

针对研究功能性电刺激治疗贲门失弛缓症的需求,设计了一种基于多通道电刺激的食管起搏系统.系统以低功耗单片机MSP430为核心处理器,通过对前端脉冲发生信号的处理,控制低功率压控精密恒流电路,采用软件精确延时等技术实现了刺激脉冲的生成、多通道顺序输出、脉冲参数可调等功能.组织5名受试者参加了吞咽信号采集与处理实验.结果显示,系统可以100%检测到受试者吞咽引起的电压变化.将经采集处理后的电压变化值作为比较电路的阈值参数,进一步生成有效的脉冲发生信号.并且利用高精度示波器和万用表对系统生成的刺激脉冲的强度、频率、脉宽3种性能指标进行测试,对所有数据进行误差计算和分析.数据表明,实际测量值与理论值相对误差均小于2.5%,验证了设计原理的正确性和系统的可行性.     

简易频率特性测试仪的设计

本设计以MSP430F6638单片机为控制处理核心,由DDS芯片AD9854作为正交信号源,根据零中频正交解调原理,实现测试双端口网络幅频特性、相频特性的功能。本设计由信号产生部分、信号处理部分和测量显示部分三部分组成。DDS芯片AD9854产生两路幅度稳定、相位差恒定的1～40MHz正交信号,放大后经过被测网络,利用AD835混频,其后低通滤波,由高精度ADS1115采样正负电压至MCU进行计算,并进行点频测量、绘制网路幅频特性曲线,计算中心频率,在320240液晶屏上显示。     

集成运放参数测试仪

本设计采用STC89C52单片机以及DDS信号源作为集成运放参数测试仪的测试和控制核心,能够测试通用运放的基本参数。运放测试电路采用基本的模拟电路,用单片机控制七个继电器进行切换以实现不同参数的测量,同时单片机控制A／D对运放的输出进行采样,采样之后单片机对采样数据进行处理然后送入1602液晶进行显示,另外,扫频信号也由单片机控制AD9850产生,从而使整个系统能够协调工作,以完成题目要求。