三角波斜率测量仪开题报告
2020-04-13 15:26:30
1. 研究目的与意义(文献综述)
在我们的科学研究或实践中,常常需要对各种电路信号进行测量并分析信号的各种特性,如幅度、频率、斜率等。三角波信号是提供给信号源合成的任意波发生器的标准信号波形之一,在波形测量及分析中获得了广泛应用。一些特别的场合,如测量系统的码分辨力测量、漂移特性测量中广为使用,因此在工程实际中,要求作为标准信号的三角波信号相关参数数值应该精准。 在雷达、通信等领域的电子设备中,常需要高精度的波形信号用作调制信号或基准信号。 三角波可用在crt(阴极射线显像管)作显示器件的扫描电路中的波形。crt是由许多点组成的,要形成光栅就要有电子束轰击这些发光点,扫描电路分水平和垂直扫描两种可以一行或一帧的对crt进行扫描。电子束从第一行或帧的一端开始扫到另一端,马上返回第二行或第二帧,三角波的特点是电压渐渐增大突然降到零,正好适合用于扫描电路中。如果以恒流源对电容充电,即可产生正斜率的斜波,同理,又以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的谐波,这是简易的产生三角波的方法。
如何保证波形信号的精度,电路的设计可以保证产生信号的优良特征,但只有不断进行信号的监测才能实时保证产生信号的稳定性并保证信号的各种特性能满足各种需求。示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,能将肉眼看不见的电信号变换为看得见的图像,并能测量电信号中的各种不同参数,如幅值、频率、相位差等,而频率测量仪就无法完成那么多的功能,频率测量仪仅仅是一个测量设备,并不具有示波器那么强大的分析功能,使用频率测量仪,只能得到信号的某些简单参数,如幅值、频率等。测量的内容是固定的,但是如何提高测量的精度确实一大难题。
本次设计我们需要设计一个三角波信号发生器用于产生符合要求的稳定的三角波信号,然后再设计一个三角波检测系统,要能准确的检测三角波信号发生器产生的三角波信号,并将检测是结果利用某种方式正确显示出来。本次设计中,我不仅需要了解三角波信号的产生,还要去学会三角波信号各种参数的检测,还要学会选择好使用的工具。如何才能设计出一个高效精确的系统是一个难题。通过本次设计,自己得去经历体验一个电子小产品的完整的设计制作过程,要从中汲取经验,吸取教训,学习方法,才能在未来继续前进。
2. 研究的基本内容与方案
设计的基本内容:三角波发生器电路、三角波测量电路、显示电路
目标:三角波发生器电路能产生1k-100khz频率的三角波信号,且占空比为20%-80%,幅度范围为0.5v-4v;三角波测量电路能完成三角波幅度、频率、斜率的测量,且误差均不大于10%;测量结果能通过显示电路显示出来。
拟采用技术方案及措施:三角波的产生可以使用方波信号通过一个积分电路后产生,调节占空比也可通过调节方波占空比来完成,方波的产生可以通过使用电压比较器来完成。三角波的检测不能单单依靠电路来实现,可能还需要一些运算的部分,检测部分可以使用单片机、fpga等工具尝试进行实现。显示部分可以使用液晶或数码管等来尝试实现,使用到这些,可能还会使用到一些数模转换和模数转换的电路,设计制作过程中,还必须考虑其中的信号连接等方面的问题,防止各种外界因素导致设计失败。在具体的设计过程中,可能由于能力或环境原因,自己的设计可能会将进行修改或完善。并且自己也还有许多东西不是太懂,需要继续学习。
3. 研究计划与安排
1-2周阅读相关资料、书籍、文献并完成英译汉翻译。3-7周完成三角波斜率测量仪的硬件设计。8-12周完成系统的软件设计。13-14周完成系统调试。15-16周修改、结束论文。17周答辩。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]. 斜率可调的ef49三角波发生器,上海纺织科技,2002年06期,pp12-13
[2]. 尹洪剑,用于d类音频功放的三角波产生电路设计,中国高新区,2017年12期,pp20
[3]. 黄婧,正弦波-方波-三角波产生电路的设计与仿真,电子世界,2017年21期,pp191