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工程设计课程报告 数字示波器的设计和制作 姓名: 学号: 年 月 日 数字示波器的设计和制作 一.需求分析 介绍项目的背景和意义。示波器是现代测试中必不可少的电子仪器。随着现代电子技术和通信技术的飞速进步,示波器的实现方式正在经历着深刻的变革。1. 输入信号:0V、输入信号频率范围为DC~10KHz;输入阻抗大于100K?; . 垂直灵敏度5V/div, 1V/div, 0.5V/div, 0.1V/div, 0.05V/div; 图1 总体框图 …… 三.电路原理设计 详细论述电路的设计、包括理论计算、电路图和设计文件(如软件流程等)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。 根据题目要求,垂直灵敏度共分5V/div, 1V/div, 0.5V/div, 0.1V/div和 0.05V/div五档。输入信号的范围为Vpp=0V~+20V。为了适应STM32的A/D转换器的采集范围,必须根据信号幅度的不同改变AD603的放大倍数来改变量程,从而使得波形较好的显示在模拟示波器上。D/A输出采用增益为1的一阶低通器滤波器,低通滤波器的截止带宽设计为10kHz,电路如图2所示。通过调节R68,使得U9在输入ADCIN5(STM32的DA1输出)为1.75V时,输出0V。××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× 图2 D/A输出平滑滤波器原理图 由于D/A输出最大电压为3.3V,所以本方案中,采用垂直方向为8div的模拟示波器显示波形,模拟示波器的垂直灵敏度设为0.5V/div,则最大增益为 (1) 则最小增益为 (2) ×××××××××××××××××××××××××××××××××如表1所示。 表1 输出电压与增益对应表 VG(V) 增益 垂直灵敏度(V/div) 0.05 0.4 5 0.4 2 1 0.55 4 0.5 0.9 20 0.1 图3 单元电路的仿真结果 图4 单元电路的仿真结果 …… 图6 系统的PCB图 …… 图 A/D和D/A转换测试仪器 序号 仪器名称 仪器型号 仪器编号 1 直流电源 数英SUING SK3323 2 函数信号发生器 EE1641B1 3 双踪示波器 Agilent 54622D 2.测试 按图10所示的方法连接设备,使用标准示波器测量信号峰峰值记为Vpp1,使用设计的示波器测量峰峰值记为Vpp2,则误差为E=|Vpp1-Vpp2|/Vpp1. 图测试 信号频率(Hz) Vpp1(V) Vpp2(V) 误差E 1 1K 1.00 1.01 1% 2 2K 1.00 1.02 2% 3 ×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。 图 7 正文 宋体,小四号,标准字间距, 课程名称 宋体四号字,标准字间距, 左对齐 课题名称 黑体3号,标准字间距, 居中排列 姓名 学号 宋体四号字,标准字间距, 居中排列 图号及图的名称 位于图的下方 宋体,5号, 表号及表的名称 位于表的上方 宋体,5号, 注意:要正确引用图/表 一级标题 黑体4号, 课题名称 黑体3号,标准字间距, 居中排列
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