2017培训 脉的冲信号参数测量仪解析.pptVIP

? 上升时间和下降时间的分离 上升时间的测量（时间间隔的测量） 用标准时钟填充这段时间间隔，得到对应tr的计数值。为了减少±1字误差的影响，可以采用多周期平均的测量方法。 上升时间测量电路框图 时间间隔测量由FPGA完成，设计方法可参考数字频率计赛题解析 比较器×2 应采用高速比较器；并尽量采用双路比较器芯片（例如TLV3502），以减少两个比较器传输延迟时间的不一致而引入的误差。 2.4 脉冲信号发生器的设计 电路带宽分析： tr与带宽Bf的关系为tr=(0.35～0.45) / Bf， 对应 tr=30ns， Bf=12～15MHz。 为了进一步减小谐波误差，建议信号发生器电路的带宽大于50MHz 输出电路分析： ① 带宽 ≥ 50MHz，且压摆率＞5V/30ns=170V/μs ② 输出驱动电流 ≥ 5V/50Ω=100mA τ 作品方案举例 电路设计要求： 带宽大于50MHz；输出电路压摆率＞170V/μs； 输出驱动电流≥ 100mA THS3095 带宽：210MHz； 压摆率：7300V/μs； 输出驱动电流：250mA 简易电路方案： 采用8个74HC244缓冲器并联提高输出电流，满足驱动50Ω负载的题目要求。 2.4 脉冲信号发生器的设计 测试结果表明，该电路方案能符合本题各项要求。 谢谢大家！ 敬请指正！ * * * * * * * 2017年电子设计大赛培训 典型仪器类竞赛题目解析 1仪器类赛题训练建议 2脉冲信号参数测量仪赛题分析 2.1 题意分析 2.2 幅度测量 2.3 上升时间测量 2.4 脉冲信号发生器 （1）仪器类赛题训练的思路 —— 重点掌握４类基本仪器 电压类测量仪器 时间频率类测量仪器 数字示波测量仪器 信号发生器 仪器种类繁多，从学习角度应该重点掌握４类基本仪器的原理 许多仪器包含多个基本电子仪器模块。例如，脉冲信号参数测量仪包含了以上 ① ② ④ 三个模块。 若能较好地掌握这４类基本电子仪器的设计，在进行其他类型电子仪器设计时，只要根据题目要求再学习一些相关知识，就能很快地进入设计状态。 2 仪器类赛题训练建议 （2）准确理解电子仪器各项指标是做好设计的关键 进行电子仪器设计时，对各项技术指标（尤其是测量误差）进行认真地分析，对有关指标进行分配，并在此基础上确定其核心器件，进行电路设计。 电子仪器的价值由各项技术指标的优良程度决定；电子竞赛的评分体系也是以技术指标的完成程度来评价。电子仪器的功能是测试其它电子系统的性能，因此对技术指标的要求更加严格。 电子仪器含多项技术指标，其中最核心的是测量误差，其他技术指标基本上都与测量误差有关。对于许多测量来讲，测量工作的价值几乎全部取决于它的准确程度。 2 仪器类赛题训练建议 （3） 基本电子电路的设计是仪器设计的基础 仪器类赛题目是电子竞赛中出现最多的一类赛题。且在其他类赛题中也包含有一些测量的内容。 电子仪器设计从本质上讲是电子电路的设计。对仪器类赛题目内容进行分析，最终往往会分解成一些最基本电子电路的组合。 大学生电赛是学科竞赛，命题时将会刻意加强与电子电路密切相关的内容，淡化专业性较强的内容。 因此，电子仪器类赛题的训练一定要在基本电子电路设计充分训练的基础上进行。否则，不仅得不到好的成绩，也有背大学生电子设计竞赛的初衷。 2 仪器类赛题训练建议 （4）仪器类赛题设计应该按一定步骤进行 审题（对赛题要求进行分析）； 在方案论证的基础上建立总体设计方案； 技术指标分析、指标分配及核心器件的选择； 硬件电路设计；软件系统设计； 组装、调试及测试； 撰写设计报告。 按以上步骤进行设计有助于大学生工程设计能力的培养。纠正学生不经分析直接设计或“照猫画虎”的设计习惯 以上步骤可以根据实际情况作适当的调整。 2 仪器类赛题训练建议 E题：脉冲信号参数测量仪 2.１ 题意分析 2.１ 题意分析 1.任务： 设计并制作一个数字显示的周期性矩形脉冲信号参数测量仪，其输入阻抗为50Ω。同时设计制作一个矩形脉冲信号发生器，作为测试仪的附加功能。 实际矩形脉冲信号波形图 Vm τ 30分 脉冲参数测量仪与数字示波器中的波形参数测量模块的功能相当 2.要求： 2.１ 题意分析 重点讨论： 幅度参数的测量 上升时间参数的测量 脉冲信号发生器的设计 2.2 幅度参数（Vm）的测量 条件：脉冲信号频率范围为10Hz～2MHz，占空比D范围为10％～90％ # 当fo=2MHz，D=10%时，对应的信号脉冲宽度=50ns 要求：幅度范围为0.1～10V，测量误差的绝对值不大于