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《電子測量原理（田寶鳳）國賽報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、2015年全國大學生電子設計競賽設計報告書【本科組】數(shù)字頻率計（F題）2015年08月150本系統(tǒng)由模擬信號調理部分和信號測量部分組成。模擬信號調理部分由放大器和比較器構成，放大器以超寬帶低噪聲放大器ADA4817-1為核心器件，將1Hz?100MHz小信號進行放大，然后經過超高速比較器AD8561及寬帶壓控增益放大器AD8367將輸入信號進行整形以供處理器測量；信號測量部分以FPGA與ARM處理器相結合的方式實現(xiàn)系統(tǒng)的測量功能，其中FPGA對調理后的模擬信號進行頻率、周期、時間間隔以及信號占空比的測量，ARM處理器完成信號電參量的顯示以
2、及人機接口部分。經過最終的級聯(lián)和調試，本系統(tǒng)己完成題目的基本要求且達到發(fā)揮部分的所有指標，部分指標如最低幅度和相對誤差的絕對值等已超岀題目要求。關鍵詞：寬帶；低噪；信號調理；高速比較AbstractThissystemiscomposedofanalogsignalconditioningpartandsignalmeasurementpart.Analogsignalconditioningpartiscomposedofamplifierandacomparator,amplifierwithultrawidebandlownoise
3、amplifierADA4817-1asthecoredevice,willbe1Hz?100MHZsmallsignalamplifier,andthenafterultra-highspeedcomparatorAD8561andbroadbandvoltage-controlledgainamplifierAD8367shapingfortheprocessorintheinputsignalmeasurement;SignalmeasurementparttorealizethecombinationofFPGAandARMpro
4、cessorsystem,thefunctionsofmeasurementwiththeFPGAtoregulatetheanalogsignalsoffrequency,cycle,aftertheintervalandthedutyratioofthemeasuredsignal,ARMprocessortocompletethesignalelectricparameterdisplayandman?machineinterface.Afterthefinalgradeanddebugging,thissystemhasbeenc
5、ompletedthebasicrequirementofthesubjectandachievealltheindicatorsplaypart,someindexessuchasminimumamplitudeandtheabsolutevalueofrelativeerrorisbeyondthetopicrequest.Keywords:Broadband;Lownoise;Signaldisposal;Highspeedtocompare一、方案設計與論證1.放大器的方案論證方案一：采用AD8009運算放犬器芯片oAD8009是
6、一款高速電流反饋型放人器,壓擺率達到5500V/
7、is,上升時間僅為545ps,因而非常適合用作寬帶放大器。高壓擺率可降低壓擺率限幅效應，使大信號帶寬達到440MHz,但是信號質量在整個寬帶寬范圍內會有較大失真，不滿足題目對于放大器穩(wěn)定性的要求。方案二：采用ADA4817-1運算放大器芯片。ADA4817-1是電壓反饋型運算放大器，集新型FET輸入運放結構與ADT公司的超快速互補雙極性(XFCB)工藝于一體，實現(xiàn)了高速度和低噪聲的卓越組合，其-3dB帶寬為1050MIIzo這些特性使ADA4817-1成為高速儀器儀表和高分辨率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
8、的絕佳選擇。低噪聲、皮安級輸入電流、精密失調和高速特性使其特別適合用作系統(tǒng)前置放大器。綜合考慮穩(wěn)定性、增益和系統(tǒng)復雜度等因素，選擇方案二。2.比較器的方案論證方案一：采用MAX913比較器。MAX913是一種高速，低功耗的比較器，同時它的一個獨特設計就是在其線性區(qū)域是它的比較是可以防止振蕩。但是比較器的延遲在實際中會有所增大，使得其不適合寬頻帶信號的精確測量。方案二：采用AD8561比較器芯片。AD8561是一款單路7ns比較器，具有單獨的輸入和輸出部分。AD8561具有7ns快速傳播延遲性能，上升信號與下降信號的傳播延遲在整個溫度范圉內
9、緊密匹配，輸出的占空比與輸入的占空比匹配，這種匹配延遲特性特別適合于本題占空比的測量，而且相比于MAX931,AD8561具有更短的延遲時間，滿足題目中1Hz?10MHz信號對比較器的要求。方
