2019年全国电子设计大赛D题《简易电路特性测试仪》(三)输出阻抗、增益、上限频率测量 |
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前言一、输出阻抗是什么?二、输出阻抗测量方案1.测量方案2.实际电路制作4.注意事项
三、增益测量四、幅频特性测量五、测试结果及总结1、电路实物图2、测试结果3 .总结
前言
输入输出阻抗的概念大家也可以点击这篇: 输入输出阻抗 输出阻抗是串在后级电路的,也可以用分压法,但是不能像测输入阻抗那样测两端额电压,因为两端中的一端我们没法测。 由于题目的输入阻抗的测量范围为500~5k,其几何中间值为:,实际设计取值为1.6k。 这里为什么要分压,因为考虑到后面测故障的时候直流电压有可能达到12V,所以从根本上进行分压限制。 既然确定了方案,那么就画原理图,PCB,制版。
实际电路调试出现的问题: 如果按照原理图来的话,空载是走继电器5路线是没问你的,带载1.6k的时候如果直接接就会影响输出阻抗,从而影响待测网络的静态工作点,从而引起失真。 所以实际电路我们在1.6k的上端加了一个10uf的电容,大家可以仔细看实物图,来进行隔离的作用。 有人就说了,拿电压跟随器不更好,电压跟随器不行,原因是电压跟随器隔离了前级电路,因为电压跟随器的输入阻抗无穷大,同样也隔离了前级电阻。所以这样是测不出来输出电阻的。 三、增益测量增益还是很好求的,就是A=Ui/Uo,前提是电路不失真的情况下,如果电路失真了,那增益是没有意义,这个题目虽然没有要求失真度,但是十分有必要!,当时学长们做这道题考虑到失真度的时候,也是得到了测评老师的赏识,那什么指标是衡量电路的失真情况呢?那就是失真度。 DDS给定1kHz正弦波,输入共射放大电路,考虑到待测电路的放大倍数未知,DDS需要输出适当的幅度值,以尽量避免放大电路输出端的波形失真。当波形失真时,在1kHz以后会出现谐波,此时通过FFT计算其谐波。之后的所有测量应都建立在低失真度的输出波形之上。STM32的AD采样率设置为10.24K,输入为1kHz,故可计算失真度为: 这道题的频率要求不是很高,扫频的时候200K足以,所以选择真有效值检测模块 AD637该模块可以对各种复杂波形进行有效值的计算,带宽是8M,在很多应用场合非常方便。该模块最大输入的有效值为7Vrms,注意不要超过这个范围就行。 每一个输入都对应与一个带宽。在该频率范围内,其输出不会衰减或放大。下面列出了这个图像。 这样我们就完成了基础部分,测试结果也是在误差范围内的,下一篇我们讲发挥部分,那就是故障检测了,哈哈哈,那就是软件的事了。好了,今天的分享到此结束 欢迎在评论区下方评论。
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