ADCLK914BCPZ-R7;ADCLK914BCPZ-R2;ADCLK914BCPZ-WP;ADCLK914PCBZ;中文规格书,Datasheet资料
4 多路复用器和比较器的仿真实验报告
实验四多路复用器与比较器的设计与仿真 一、实验内容 1．参照芯片74LS153的电路结构，用VHDL语言设计四选一多路复用器； 2．从Maxplus中取7485器件（比较器）进行仿真与分析；用VHDL语言设计4位比较器，接着进行仿真与分析，电路逻辑结构参照芯片74x85。 二、电路功能介绍 1．74153：4选1多路复用器（4 to 1 Multiplexer），又叫4选1数据选择器用途：可以对多个输入信号进行选择。电视机里的频道转换开关就是一个多路开关。 逻辑框图
逻辑功能表 逻辑图
2．7485：4位大小比较器（4-Bit Magnitude Comparator） 逻辑框图 逻辑功能表 一、4选1多路复用器 1.VHDL语言实现： library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.all; entity mux4 is port( a,b,c,d:in STD_LOGIC; sel:in STD_LOGIC_VECTOR(1 downto 0); q:out STD_LOGIC);
end mux4; architecture mux4_arch of mux4 is begin process(a,b,c,d,sel) begin case sel is when "00"=>q<=a; when "01"=>q<=b; when "10"=>q<=c; when "11"=>q<=d; when others=>null; end case; end process; end mux4_arch; 2.波形图： 3.逻辑图： 4.用途：可以对多个输入信号进行选择。电视机里的频道转换开关就是一个多路开关。 5. 逻辑框图
双限比较器及滞回比较器设计与仿真模电课设
目录 1.课程设计的目的与作用 (2) 1.1课程设计目的 (2) 1.2课程设计作用 (2) 2.设计任务及所用multisim软件环境介绍 (3) 2.1课程设计的任务与要求 (3) 2.1.1课程设计的任务 (3) 2.1.2课程设计的要求 (3) 2.2multisim软件环境介绍 (4) 3.电路模型的建立 (5) 4.理论分析及计算 (6) 4.1双限比较器电路的设计分析及计 算 (6) 4.2滞回比较器电路的设计分析及计 算 (7) 5.仿真结果分 析 (8) 5.1双限比较器电路的multisim仿真结果分析 (8) 5.2滞回比较器电路的multisim结果仿真分析 (8) 6.设计总结 (9) 7.参考文献 (10)
1课程设计的目的与作用 1.1课程设计的目的 模拟电路课程设计是模拟电子技术课程重要的实践性教学环节，是对学生学习模拟电子技术的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计、安装和调试来完成的。 通过模拟电路课设要求学生： 1、根据给定的技术指标，从稳定可靠、使用方便、高性能价格比出发来选择方案，运用所学过的各种电子器件和电子线路知识，设计出相应的功能电路。 2、通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。 3、了解常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 4、学会电子电路的安装与调试技能，掌握电子电路的测试方法。 5、进一步数以电子仪器的使用方法。 6、学会撰写课程设计总结报告。 7、培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度 1.2课程设计的作用 学生运用所学的知识,动脑又动手,在教师指导下,结合某一专题独立地开展 电子电路的设计与实验,培养学生分析、解决实际电路问题的能力。该课程的任务是使学生掌握模拟电子技术方面的基本概念、基本原理和基本分析方法，重点培养学生分析问题和解决问题的能力，初步具备电子技术工程人员的素质，并为学习后继课程打好基础。
一种新型信号调理电路的设计
一种新型信号调理电路的设计 娄莹１，王雪洁２ （１鞍山科技大学电子信息工程学院，辽宁鞍山１１４０４４；２浙江大学城市学院信息与 电子学院，杭州３１００１５） 摘要：介绍一种能对各种不同的标准信号、非标准信号进行采集的通用电路。采用一种很新颖的设计方法，在不改变硬件情况下，使用软件进行简单的设定，通过单片机完成对光继电器的控制及数字电位器的调节从而实现对不同信号的采集。 关键词：单片机；光继电器；数字电位器 中图分类号：ＴＰ２１２文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－１３９０（２００５）０８－００４３－０３ !ＬＯＵＹｉｎｇ１JＷＡＮＧＸｕｅ－ｊｉｅ２ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎJＡｎｓｈａｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙJ Ａｎｓｈａｎ１１４０４４JＬｉａｏｎｉｎｇJＣｈｉｎａZ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｉｔｙＣｏｌｌｅｇｅJＨａｎｇｚｈｏｕ３１００１５JＣｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ_Ｄｅｓｃｒｉｂｅｓａｇｅｎｅｒａｌｃｉｒｃｕｉｔｕｓｅｄｔｏｓａｍｐｌｅｆｏｒａｌｌｋｉｎｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｎｄａｒｄａｎｄｎｏｎ－ｓｔａｎｄａｒｄｓｉｇｎａｌｓ．ＡｎｅｗｔｙｐｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄJｉｔｄｏｅｓｎｏｔｃｈａｎｇｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｏｎｌｙｃａｒｒｉｅｓｏｕｔｓｉｍｐｌｅｓｅｔｔｉｎｇ－ｕｐｂｙｓｏｆｔｗａｒｅJｃｏｕｌｄｆｉｎｉｓｈｃｏｎｔｒｏｌｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｒｅｌａｙａｎｄａｄｊｕｓｔｄｉｇｉｔａｌｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒｔｈｒｏｕｇｈＳＣＭJａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｇｎａｌｃｏｕｌｄｂｅｓａｍｐｌｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ_ＳＣＭZｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｒｅｌａｙZｄｉｇｉｔａｌｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ ＤｅｓｉｇｎｏｆａＳｉｇｎａｌＡｄｊｕｓｔＣｉｒｃｕｉｔ ０引言 在实际生产中往往需要对多种物理信号进行检测以便实现计量和控制，针对不同的信号往往需要不同的采集电路［１－５］，这样一来在设计、安装与调试方面就存在很多不便之处。本文提出一种通用的可对多种信号进行采集的信号调理电路。若将此电路应用于仪器仪表中，则不必开箱，只需通过软件设定即可接收工业现场常见的各种信号，并可同时对八个通道模拟量进行采样记录，各个通道完全隔离。本电路适用于精密物理量测量的场合，如煤气、水、蒸汽、重油等资源流量的测量。 １硬件设计 信号调理电路单路输入的硬件结构如图１所示，包括信号输入、放大、单片机控制等几大部分。 信号输入电路由精密基准电源ＭＡＸ８７２、光继电器ＡＱＷ２１２Ｅ、运放４５０２及精密仪表开关电容模块ＬＴＣ１０４３等组成。其中精密基准电源的使用一方面提升输入信号的电位，避免低电位测量时的干扰误差；另一方面作为一路检测电路，其测量结果可以修正其它回路的检测结果，实现系统的在线自校正。ＭＡＸ８７２具有较宽的电压输入范围（２．７～２０Ｖ），输出精度可达２．５００Ｖ±０．２％。ＬＴＣ１０４３ＣＮ是双精密仪表开关电容，电容外接，多用于精密仪表放大电路、压频转换电路和采样保持电路等。当内部开关频率被设定在额定值３００Ｈｚ时，ＬＴＣ１０４３ＣＮ的传输精确度最高，此时电容器ＣＳ和ＣＨ大小均为１μＦ。ＬＴＣ１０４３ＣＮ和运放ＬＴ１０１３组成差分单端放大器，采用ＬＴＣ１０４３ＣＮ为差分输入的电压采样值，电压保持在电容器ＣＳ上并送到接地参考电容器ＣＨ中，而ＣＨ的电压送到ＬＴ１０１３的非反相输入端放大。ＬＴＣ１０４３ＣＮ是通过电容完成电压的传输，使电压由差分输入变为单端输入，并起到了很好的信号隔离作用，在本设计中双电容的巧妙 ４３ －－
数值比较器的应用
数值比较器电路的仿真分析及应用 程勇 陈素 陈淑平 （机电信息工程系 实训中心 450008） 摘要：数值比较器是数字电路中经常用到的典型电路，传统的教学模式中，对数值比较器的学习及应用设计，离不开在实验室中的电路调试，学习方式较为枯燥抽象，又耗时费力，学习效果也不尽理想。现代电子设计中，由于仿真软件的出现，变抽象的知识为直观的展示，既可以通过仿真学习数值比较器的工作原理，又可以通过仿真进行数值比较器的应用设计，学习及应用效果事半功倍。 关键词：数值比较器、仿真分析、应用 在各种数字系统尤其是在数字电子计算机中，经常需要对两个二进制数进行大小判别，然后根据判别结果转向执行某种操作。用来完成两个二进制数的大小比较的逻辑电路称为数值比较器，简称比较器。在数字电路中，数值比较器的输入是要进行比较的两个二进制数，输出是比较的结果。 一．电路设计分析 首先讨论1位数值比较器。1位数值比较器是多位比较器的基础。当A 和B 都是1位二进制数时，它们的取值和比较结果可由1位数值比较器的真值表表示，如表1所示。 表1 1位数值比较器的真值表 由真值表可得如下逻辑表达式 A B A B A B F AB F AB F AB AB A B ><====+=⊕ 由逻辑表达式可以画出如图1所示的逻辑图。
图1 1位数值比较器逻辑图 二．比较器电路的仿真分析 （一）元件选取及电路组成 打开仿真软件Multisim 10，根据图1所示的1位数值比较器逻辑图，可以在仿真软件Multisim 10中构建仿真电路，如 图3所示。 1．元件选取 （1）指示灯的选取 1位数值比较器逻辑运算完后，输出结果处 接一指示灯作为指示，灯亮表示运算结果成立， 灯灭表示运算结果不成立。单击元件栏的Place Indicator→PROBE，选取PROBE_RED指示灯。 为了观察清晰明白，将指示灯PROBE连击打开其图2 指示灯的Label设置 设置对话框，在其Label中的标号由默认的X1改为“A等于B”、“A大于B”、“A 小于B”等。如图2所示。 （2）其他元器件可参照以下说明取用。 电源VCC：Place Source→POWER_SOURCES→VCC 接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。 或非门U1A的选取：Place TTL→74LS→74LS02D 与门U3A、U5A的选取：Place TTL→74LS→74LS08D 非门U2 A、U4A的选取：Place TTL→74LS→74LS04N 2．电路组成 参照图3放置元件并进行连接，构成1位数值比较器的仿真测试电路。 （二）仿真分析
信号调理电路概论
摘要 信号调理简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。是指利用内部的电路(如滤波器、转换器、放大器等…)来改变输入的讯号类型并输出之。把模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号。但由于传感器信号不能直接转换为数字数据，这是因为传感器输出是相当小的电压、电流或电阻变化，因此，在变换为数字信号之前必须进行调理。调理就是放大，缓冲或定标模拟信号等。信号调理将把数据采集设备转换成一套完整的数据采集系统，这是通过直接连接到广泛的传感器和信号类型来实现的。信号调理简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。若信号很小，则要经过放大将信号调理到采集卡能够识别的范围，若信号干扰较大，就要考虑采集之前作滤波了。 关键词：放大器，传感器，滤波，信号采集
1设计任务描述1.1设计题目：信号调理电路 1.2设计要求 1.2.1设计目的 （1）掌握传感器信号调理电路的构成，原理与设计方法（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法 1.2.2基本要求 （1）输出幅度在0-3V，线性反应输入信号的幅值 （2）信号的频率范围在50Hz-10KHz （3）匹配的信号源一般复读在100mv，内阻10KΩ左右（4）匹配的负载在100kΩ左右，信号传输的损失尽量小 1.2.3发挥部分 （1）超出上下限的保护电路及指示 （2）电桥信号采集 （3）其他
2设计思路 这次我们小组课程设计的题目是信号调理电路。 信号调理往往是把来自传感器的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出和其他目的的数字信号。 在初始阶段用一个电压跟随器来发出信号，利用一个电桥收集信号并发出差分电压，选择放大器与传感器正确接口，使放大器与传感器特性匹配，测量应变片传感器通常要通过桥网络，用高精度和非常低漂移(随温度)的精密电压基准驱动放大器A1。这可为桥提供非常精确、稳定的激励源。因为共模电压大约为激励电压的一半，所以被测信号仅仅是桥臂之间小的差分电压。放大器A2、A3、A4必须提供高共模抑制比，所以仅测量差分电压。这些放大器也必须具有低值输入失调电压漂移和输入偏置电流，以使得从传感器能精确地读数。 在电路的输出端接入一个小绿灯，来判定电路的电压是否超出题目要求范围，并由示波器显示激励源的波形
热电偶温度传感器信号调理电路设计与仿真
目录 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景与意义 (1) 1.2 设计目的与要求 (1) 1.2.1 设计目的 (1) 1.2.2 设计要求 (1) 第2章设计原理与内容 (2) 2.1 热电偶的种类及工作原理 (3) 2.1.1热电偶的种类 (3) 2.1.2工作原理分析 (4) 2.2 设计内容 (4) 2.2.1 总体设计 (4) 2.2.2 原理图设计 (5) 2.2.3 可靠性和抗干扰设计 (7) 第3章器件选型与电路仿真 (8) 3.1 器件选型说明 (8) 3.2 电路仿真 (8) 第4章设计心得与体会 (9) 参考文献 (10) 附录1：电路原理图 (11) 附录2：PCB图 (11) 附录3：PCB效果图 (11)
第1章绪论 1.1 课题背景与意义 温度是一个基本的物理量，在工业生产和实验研究中，如机械、食品、化工、电力、石油、等领域，温度常常是表征对象和过程状态的重要参数，温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。本设计中正是关于温度的测量，采用热电偶温度测量具有很多的好处，它具有结构简单，制作方便，测量范围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。 同时，热电偶作为有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常在日常生活中被应用，如测量炉子，管道内的气体或液体温度及固体的表面温度。热电偶作为一种温度传感器，通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。 1.2 设计目的与要求 1.2.1 设计目的 (1) 了解常用电子元器件基本知识（电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路）； (2) 了解印刷电路板的设计和制作过程； (3) 掌握电子元器件选型的基本原理和方法； (4) 了解电路焊接的基本知识和掌握电路焊接的基本技巧； (5) 掌握热电偶温度传感器信号调理电路的设计，并利用仿真软件进行电路的调试。 1.2.2 设计要求 选用热电偶温度传感器进行温度测量，要求测温范围100-300℃、精度为0.1℃。设计传感器的信号调理电路，实现以下要求： （1）将传感器输出4.096-12.209mV的信号转换为0-5V直流电压信号； （2）对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； （3）电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； （4）电路的基本工作原理应有一定说明； （5）电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性
各种比较器电路及波形产生器
首页| 行业黑名单| 委托交易| 帮助| En 滞回电压比较器 作者：ｗｅｉｇａｏｌｅ栏目：新手园地 滞回电压比较器 更新时间：2007年05月10日 输出引一个电阻分压支路到同相输入端，组成如图11-4-4(a)所示电路。 2007-02/20070210101630701.gif onload="return imgzoom(this,550)" onerror="javascript:errpic )" border=0 onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor: pointer" useMap=#Map>电路图(b) 传输特性 11-4-4 滞回电压比较器 作原理 ui从零逐渐增大，且ui ≤UTH1时，u0=U+om，UTH1称为上限触发电平，或称为上限阈值。UTH 用叠加原理求出
2007-02/20070210101630460.gif onload="return imgzoom(this,550)" onerror="javascript:errpic )" border=0 onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor: pointer" useMap=#Map> 输入电压ui ≥UTH1时，u0=U-om。此时触发电平变为UTH2，称为下限触发电平，或下限阈值。 2007-02/20070210101630578.gif onload="return imgzoom(this,550)" onerror="javascript:errpic )" border=0 onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor: pointer" useMap=#Map> ui 逐渐减小，且ui=UTH2以前，u0始终等于U-om。当输入电压变化到ui ≤UTH2以后，u0=U+o 此出现了如图11-4-4(b)所示的滞回特性曲线。 义二阈值之差△U=UTH1-UTH2为回差电压。 2007-02/20070210101630713.gif onload="return imgzoom(this,550)" onerror="javascript:errpic )" border=0 onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor: pointer" useMap=#Map> >>参与讨：ｗｅｉｇａｏｌｅ于2007-5-15 9:03:13 发布： 建立比较器的外部滞回电压 以来, 模拟比较器的使用一直处在它的―同伴‖——运算放大器的阴影之中。运算放大器是广泛 的电子器件, 设计人员发表了大量针对运算放大器的应用笔记, 而关于比较器的应用笔记较 正是由于缺少比较器的应用资料, 很多用户希望MAXIM应用部能够在如何建立比较器滞回电 面提供帮助。本文针对这一需求, 介绍在一些常用的比较器电路中建立滞回电压的方法, 并且 了提高噪声抑制能力和系统稳定性有关措施。 比较器滞回的讨论需要从―滞回‖的定义开始, 与许多其它技术术语一样, ―滞回‖源于希腊语, 是―延迟‖或―滞后‖, 或阻碍前一状态的变化。工程中, 常用滞回描述非对称操作, 比如, 从A到 从B到A是互不相同。在磁现象、非可塑性形变以及比较器电路中都存在滞回。
电压比较器的设计与调测Multisim仿真
电压比较器的设计与调测Multisim仿真
电压比较器的设计与调测 班级：xxxxxxxxxx 学号：xxxxxxxxxx 姓名：xx （1）波形转换电路的测量 电路原理图： V1 6V XFG1 COM U1 UA741CP 3 2 4 7 6 51 XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ R1 1kΩ R2 1kΩ 3 1 5 4 7 V2 -6V 2 函数发生器参数设置： 示波器波形显示：
（2） 湿度调控电路的测量 ①静态调测 电路原理图（LED1是绿灯，LED2是红灯）： V1 5V V2-5V U1 UA741CP 32 4 7 6 5 1 Rs 500kΩKey=A 15 % R1 50kΩ R250kΩ R3 100kΩ Ro 100Ω LED1 LED2 13 460 5 2
当（由大变小）时电路状态如 下： V15V V2-5V U1 UA741CP 32 4 7 6 5 1 Rs 500kΩKey=A 5 % R1 50kΩ R250kΩ R3 100kΩ Ro 100Ω 13 4LED1 LED2 65 当（由小变大）时电路状态 如下： V15V V2-5V U1 UA741CP 32 4 7 6 5 1 Rs 500kΩKey=A 20 % R1 50kΩ R250kΩ R3 100kΩ Ro 100Ω 13 4LED1 LED2 65
②动态调测电路原理图： V1 5V V2 -5V U1 UA741CP 3 2 4 7 6 51 R2 50kΩ R3 100kΩ Ro 100Ω LED1 LED2 XFG1 COM XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ 46 5 2 1 3 函数发生器参数设置： 示波器波形显示：
比较器失调的仿真方法
比较器失调的仿真用到了蒙特卡罗分析： 首先是蒙特卡罗分析窗口的一些设置，如下图所示，在此不再赘述。 其中Analysis Variation：Process是指device mismatch on two different dies（die to die）。 Mismatch是指device mismatch on the same die。 记得要把“Save Data Between Runs to Allow Family Plots”勾选，通过Calculator可以获取output的表达式。 比较器失调仿真的整体仿真图如图1所示：（其中包含有①单端到差分的转换（xfmr），输入的共模电平值由VCM确定，②理想的采保电路sah_ideal，其属性设置如图2所示。 ③比较器） 本实例中的比较器是由预放大器与锁存器组成，锁存器由时钟控制，当时钟的上升沿到来后，比较器产生比较结果，当时钟变为低电平后，比较器的输出复位到Vdd。
图1 图2 输入源vpwl的设置如图3所示： 图3 仿真后得到Comp的VP和VN的输入分别如图4所示。对于每一个输入值Xi，在时钟的上升沿到来后，比较器都有一个确定的输出值。由于对称性，我们只选取16.4ns之前的41组Xdata数据：
图4 在理想的情况下，当Xi>Xth时，比较器输出为高电平；当Xi
信号调理电路的原理、功能
什么是信号调理？信号调理电路的原理，信号调理模块的功能 [导读] 信号调理电路往往是把来自传感器的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出和其他目的的数字信号。模拟传感器可测量很多物理量，如温度、压力、力、流量、运动、位置、PH、光强等。但是传感器信号不能直接转换为数字数据，因为传感器输出是相当小的电压、电流或变化，因此，在变换为数字数据之前必须进行调理。 信号调理电路原理 信号调理电路往往是把来自传感器的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出和其他目的的数字信号。 模拟传感器可测量很多物理量，如温度、压力、力、流量、运动、位置、PH、光强等。但是传感器信号不能直接转换为数字数据，因为传感器输出是相当小的电压、电流或变化，因此，在变换为数字数据之前必须进行调理。 调理就是放大，缓冲或定标模拟信号，使其适合于模/数转换器(ADC)的输入。然后，ADC对模拟信号进行数字化，并把数字信号送到微控制器或其他数字器件，以便用于系统的数据处理。 信号调理电路技术
1.放大 放大器提高输入信号电平以更好地匹配模拟-数字转换器(ADC)的范围，从而提高测量精度和灵敏度。此外，使用放置在更接近信号源或转换器的外部信号调理装置，可以通过在信号被环境噪声影响之前提高信号电平来提高测量的信号-噪声比。 2.衰减 衰减，即与放大相反的过程，在电压(即将被数字化的)超过数字化仪输入范围时是十分必要的。这种形式的信号调理降低了输入信号的幅度，从而经调理的信号处于ADC范围之内。衰减对于测量高电压是十分必要的。 3.隔离 隔离的信号调理设备通过使用变压器、光或电容性的耦合技术，无需物理连接即可将信号从它的源传输至测量设备。除了切断接地回路之外，隔离也阻隔了高电压浪涌以及较高的共模电压，从而既保护了操作人员也保护了昂贵的测量设备。 4.多路复用 通过多路复用技术，一个测量系统可以不间断地将多路信号传输至一个单一的数字化仪，从而提供了一种节省成本的方式来极大地扩大系统通道数量。多路复用对于任何高通道数的应用是十分必要的。 5.过滤
信号调理电路的原理功能
信号调理电路的原理功 能 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
什么是信号调理？信号调理电路的原理，信号调理模块的功能 [导读]信号调理电路往往是把来自传感器的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出和其他目的的数字信号。模拟传感器可测量很多物理量，如温度、压力、力、流量、运动、位置、PH、光强等。但是传感器信号不能直接转换为数字数据，因为传感器输出是相当小的电压、电流或变化，因此，在变换为数字数据之前必须进行调理。 信号调理电路原理 信号调理电路往往是把来自的模拟信号变换为用于、控制过程、执行计算显示读出和其他目的的数字信号。 模拟传感器可测量很多物理量，如温度、压力、力、流量、运动、位置、PH、光强等。但是传感器信号不能直接转换为数字数据，因为传感器输出是相当小的电压、电流或变化，因此，在变换为数字数据之前必须进行调理。 调理就是放大，缓冲或定标模拟信号，使其适合于模/数转换器(ADC)的输入。然后，ADC对模拟信号进行数字化，并把数字信号送到微或其他数字器件，以便用于系统的数据处理。 信号调理电路技术 1.放大 提高输入信号电平以更好地匹配模拟-数字转换器(ADC)的范围，从而提高测量精度和灵敏度。此外，使用放置在更接近信号源或转换器的外部信号调理装置，可以通过在信号被环境噪声影响之前提高信号电平来提高测量的信号-噪声比。
2.衰减 衰减，即与放大相反的过程，在电压(即将被数字化的)超过数字化仪输入范围时是十分必要的。这种形式的信号调理降低了输入信号的幅度，从而经调理的信号处于ADC范围之内。衰减对于测量高电压是十分必要的。 3.隔离 隔离的信号调理设备通过使用变压器、光或电容性的耦合技术，无需物理连接即可将信号从它的源传输至测量设备。除了切断接地回路之外，隔离也阻隔了高电压浪涌以及较高的共模电压，从而既保护了操作人员也保护了昂贵的测量设备。 4.多路复用 通过多路复用技术，一个测量系统可以不间断地将多路信号传输至一个单一的数字化仪，从而提供了一种节省成本的方式来极大地扩大系统通道数量。多路复用对于任何高通道数的应用是十分必要的。 5.过滤 在一定的频率范围内去处不希望的噪声。几乎所有的数据采集应用都会受到一定程度的50Hz或60Hz的噪声(来自于电线或机械设备)。大部分信号调理装置都包括了为最大程度上抑制50Hz或60Hz噪声而专门设计的低通滤波器。 6.激励 激励对于一些转换器是必需的。例如，应变计，电热调节器，和RTD需要外部电压或电流激励信号。通常RTD和电热调节器测量都是使用一个电流源来完成，这个电流源将电阻的变化转换成一个可测量的电压。应变计，一个超低电阻的设备，通常利用一个电压激励源来用于惠斯登(Wheatstone)电桥配置。
9-比较器仿真实验
实验九比较器电路仿真实验 1、方波发生器电路如图9-1所示。 （1）仿真输出波形，计算方波的周期并与仿真值进行对比。 （2）改变元件的参数，观察输出波形的变化。 Rf 图9-1 2、矩形波发生器电路如图9-2所示。 C上的电压波形，计算矩形波的周期并与仿真值进行对比。（1）仿真输出波形及电容 1 （2）改变元件的参数，观察输出波形的变化。 Rf R4
3、双极点Butterworth 低通滤波器电路如图9-3所示，仿真滤波器特性曲线及截止频率，并与计算值进行比较。 图9-3 4、阶梯波发生器电路如图9-4所示，场效应管参数已知，仿真场效应管的转移特性曲线及输出波形，分别改变场效应管模型参数Vto 和积分电容C 3 的值，观察输出阶梯波的变化。 场效应管参数： .model J2N4393 NJF(Beta=9.109m Betatce=-.5 Rd=1 Rs=1 Lambda=6m Vto=-0.5 + Vtotc=-2.5m Is=10f Isr=33f N=1 Nr=2 Xti=3 Alpha=20.98u + Vk=123.7 Cgd=4.57p M=.4069 Pb=1 Fc=.5 Cgs=4.06p Kf=123E-18 + Af=1) * National pid=51 case=TO18 * 88-07-13 bam BVmin=40 D4 图9-4 5、反相比例运算放大电路如图9-5所示，设集成运放型号为μA741，且运放的电源电压 12+=CC V V ，12-=EE V V 。若输入信号幅度为1±V ，周期为100μs 的方波脉冲。试求输 出电压1o v 、o v 的波形。
信号调理电路设计方案详解
宽带放大器的设计方案 本设计由直流稳压电源、前置放大电路单元、增益控制部分、功率放大部分、单片机自动增益控制部分几个模块构成。输入部分采用高速电压反馈型运放OPA642作跟随器提高输入阻抗，并且在不影响性能的条件下给输入部分加了保护电路。使用了多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。同时利用可变增益宽带放大器AD603来提高增益和扩大AGC控制范围，通过软件补偿减小增益调节的步进间隔和提高准确度。功率输出部分采用分立元件制作，提高了负载阻值以及输出有效值。控制部分由51系列单片机、A/D、D/A和基准源组成。整个系统通频带为1kHz～20MHz，最小增益0dB，最大增益80dB。增益步进1dB，60dB以下预置增益与实际增益误差小于0.2dB。不失真输出电压有效值达9.5V，输出4.5～5.5V时AGC控制范围为66dB，应用单片机和数字信号处理技术对增益进行预置和控制,AGC稳定性好,可控范围大,完成了设计的所有基本要求并做适当的发挥，使设计更完善。 1总体方案 方案一：简单的放大电路可以由三极管搭接的放大电路实现,图3.1为分立元件放大器电路图。为了满足增益60dB的要求，可以采用多级放大电路实现。对电路输出用二极管检波产生反馈电压调节前级电路实现自动增益的调节。本方案由于大量采用分立元件，如三极管等，电路比较复杂，工作点难于调整，尤其增益的定量调节非常困难。此外，由于采用多级放大，电路稳定性差，容易产生自激现象。 方案二：为了易于实现最大60dB增益的调节，可以采用D/A芯片AD7520的电阻权网络改变反馈电压进而控制电路增益。又考虑到AD7520是一种廉价型的10位D ／A转换芯片，其输出Vout=Dn×Vref/1024，其中Dn为10位数字量输入的二进制值，可满足1024挡增益调节，满足题目的精度要求。它由CMOS电流开关和梯形电阻网络构成，具有结构简单、精确度高、体积小、控制方便、外围布线简化等特点，故可以采用AD7520来实现信号的程控衰减。但由于AD7520对输入参考电压Vref有一定幅度要求，为使输入信号在mV～V每一数量级都有较精确的增益，最好使信号在到达AD7520前经过一个适应性的幅度放大调整，再通过AD7520衰减后进行相应的后级放大，并使前后级增益积为1024，与AD7520的衰减分母抵消，即可实现程控放大。但AD7520对输入范围有要求，具体实现起来比较复杂，而且转化非线性误差大，带宽只有几kHz，不能满足频带要求。 方案三：根据题目对放大电路的增益可控的要求，考虑直接选取可调增益的集成运放实现，如运放AD603。其内部由R-2R梯形电阻网络和固定增益放大器构成，加在其梯型网络输入端的信号经衰减后，由固定增益放大器输出，衰减量是由加在增益控制接口的参考电压决定；而这个参考电压可通过单片机进行运算并控制D/A 芯片输出控制电压得来，从而实现较精确的数控。此外AD603能提供由直流到30MHz 以上的工作带宽，单级实际工作时可提供超过20dB的增益，两级级联后即可得到40dB 以上的增益，通过后级放大器放大输出，在高频时也可提供超过60dB的增益。这种
双限比较器及滞回比较器设计与仿真模电课设0001
2 2 10 目录 1.课程设计的目的与作用?… 1?1课程设计目的 ........ 1?2课程设计作用 ....................... 2.设计任务及所用multisim 软件环境介绍 (3) 2. 1课程设计的任务与要求 2. I. 1课程设计的任务 2?1?2课程设计的要求 2. 2 multisim 软件环境介绍 ......... 3. 电路模型的建立 ............... 4. 理论分析及计算 ............... dl 双限比较器电路的设计分析及计算 4?2滞回比较器电路的设计分析及计算 5.仿真结果分析 ......................... 5.1双限比较器电路的Bultisiii 仿真结果分析 ....... 8 5. 2滞回比较器电路的multisim 结果仿真分析 6. 设计总结 7. 参考文献,
1课程设计的目的与作用 "课程设计的目的 模拟电路课程设计是模拟电子技术课程重耍的实践性教学环节，是对学生学习模拟电子技术的综合性训练■这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计.安装和调试來完成的。 通过模拟电路课设耍求学生: 1.根据给定的技术指标，从稳定可靠.使用方便.高性能价格比出发来选择 方案，运用所学过的各种电子器件和电子线路知识，设计出相应的功能电路。 2■通过査阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。 了解常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 4.学会电了电路的安装与调试技能，掌握电子电路的测试方法。 5.进一步数以电子仪器的使用方法。 6.学会撰写课程设计总结报告。 二培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度 1.2课程设计的作用 学生运用所学的知识，动脑乂动手，在教师抬导下，结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验，培养学生分析、解决实际电路问题的能力。该课程的任务是使学生厳握模拟电子技术方面的基本概念.基本原理和基本分析方法，重点培养学生分析问题利解决问题的能力，初步具备电子技术工程人员的素质，并为学习后继课程打好基础。 课程设计是模拟电子技术基础课程的总结性教学环节，会培养学生综合运用本门课程及有关选修课的基本知识去解决某一实际问题的训练，加深课程知识的理解。在真个教学计划中，它起若培养学生独立工作能力的重要作用。设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。
微弱信号调理电路的设计及研究
第25卷 第1期 2010年3月 西 南 科 技 大 学 学 报 Journa l o f South w est U n i versity o f Sc i ence and T echnology V o.l 25N o .1 M a r .2010 收稿日期:2009-09-20 基金项目:四川省安监局基金资助项目(2007-21),四川省教育厅基金资助项目(07z d1102)。 作者简介:赵亮(1984-),女,在读研究生,主要研究方向:气体检测、硬件电路设计与调试。E -m a i :l 79536348@qq .co m 微弱信号调理电路的设计及研究 赵 亮 刘先勇 袁长迎 李驹光 蒙 瑰 (西南科技大学光声检测研究室 四川绵阳 621010) 摘要:精确的信号调理技术是测控领域发展的重要方向。基于开关电容滤波器和程控放大器设计了一种新的信号调理电路,采用ATm ega 128单片机自适应地调整开关电容的滤波参数和程控放大器的放大倍数。微音器微弱信号检测的实验结果表明,该电路能达到动态范围几微伏到几十毫伏、灵敏度1 V 、响应时间优于1m s 的技术指标,具有性能稳定,可靠性高、灵活性强、可编程等特点。 关键词:微弱信号 自动跟踪滤波器 可编程增益 动态范围 中图分类号:TN402 文献标识码:A 文章编号:1671-8755(2010)01-0064-04 Design and Study ofW eak Signal Conditi oni ng C ircuit Z HAO L i ang ,LI U X i an yong ,YUAN Chang y i n g ,LI Ju guang ,MENG G u i (R esearch Laborator y of Photoacoustic Detection ,Southw est Un iversit y of Science and Technology, M ianyang 621010,S ichuan,Ch i n a) Abstract :Precise Signal Cond ition i n g techno l o gy i s an i m portant d irection that the fie l d ofm on itor i n g de ve l o ps .Based on Sw itch Capacitor F ilters and Dyna m ic Range I nstr um entation Am plifier ,t h is article pr o posed a ne w S i g na lCond ition i n g circui,t adopting the 128ATm egaM icr ocontr o ller auto m atica ll y ad j u st fil ter i n g para m eters of Sw itch C apac itor F ilters and m agn ify i n g mu lti p le o f Dyna m ic Range I nstr um entation Am plifi e r .The experi m ents ofW eak S ignal Detection on M icrophone sho w that the c ircu its ach ieves the fo llo w i n g technical standard :(1)Dyna m ic Ranges fro m several V to tens o fmV ;(2)Sensitiv ity :1; (3)Rresponse ti m e :excel 1m s . K ey w ords :W eak S igna;l Au to track i n g F ilter ;Progra mm able G ai n ;Dyna m ic Range 精确的信号调理是微弱信号检测[1](W eak S i g na l Detection)中的关键技术,使得微弱量(如弱光、小位移、微振动、弱声及微电流等)的检测成为可能,大大提高了微弱信号检测的精度。信号调理就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号,该技术在工业、仪器仪表和便携式消费类电子设备中具有广泛的应用前景。 本文基于开关电容和程控放大器设计了一种新的信号调理电路,采用ATm ega 128单片机自适应地调整该电路的滤波参数和放大倍数,最后给出微音器(几微伏~几十毫伏)信号处理的实验结果。 1 系统框图 传感器信号调理的基本流程是:传感器的物理量信号转化为电信号后,依次经过各级滤波、放大模块,最后送入A /D 转换器,转换为数字信号进行处理。图1给出了本信号调理电路的结构框图,包括3个部分:预
实验五 4选1多路复用器和4位比较器设计与仿真
实验五 4选1多路复用器和4位比较器设计与仿真 班级信息安全一班姓名邓一蕾学号201208060106指导老师袁文澹 一、实验目的 1.熟悉QuartusⅡ仿真软件的基本操作，并用VHDL语言和逻辑图设计四选一多路选择器，4位比较器。 二、实验内容 1．参照芯片74LS153的电路结构，用逻辑图和VHDL语言设计四选一多路复用器； 2．从QuartusⅡ中取7485器件（比较器）进行仿真与分析；用VHDL语言设计4位比较器，接着进行仿真与分析，电路逻辑结构参照芯片74x85 三．实验原理 1.（1）四选一多路选择器逻辑电路的原理 4选1多路选择器，GN为使能端，AB为选择通道控制端，c0,c1,c2,c3为数据输入端.Y 为输出端。当GN为1时，y=0; 当GN为0，AB=00时，Y为c0的值； 当GN为0，AB=01时，Y为c1的值； 当GN为0，AB=10时，Y为c2的值； 当GN为0，AB=11时，Y为c3的值； （2）通过实验实现逻辑的原理 2.（1）4位比较器的逻辑电路图
A0,B0,A1,B1，A2，B2，A3，B3为相比较数输入端，ALBI,AEBI,AGBI为级联输入端ALBO,AEBO,AGBO为比较输出端。 2）通过实验实现逻辑的逻辑功能表为
四、实验方法与步骤 实验方法： 采用基于FPGA进行数字逻辑电路设计的方法。 采用的软件工具是QuartusII软件仿真平台，采用的硬件平台是Altera EPF10K20TI144_4的FPGA试验箱。 1.4选1多路选择器实验步骤： 编写源代码。打开QuartusⅡ软件平台，点击File中得New建立一个文件。编写的文件名与实体名一致，点击File/Save as以“.vhd”为扩展名存盘文件。 2、按照实验箱上FPGA的芯片名更改编程芯片的设臵。操作是点击Assign/Device,选取芯片的类型。建议选“Altera的EPF10K20TI144_4” 3、编译与调试。确定源代码文件为当前工程文件，点击Complier进行文件编译。编译结果有错误或警告，则将要调试修改直至文件编译成功。 4、波形仿真及验证。在编译成功后，点击Waveform开始设计波形。点击“insert the node”,按照程序所述插入A0，A1，A2，A3，B0，B1，B2,B3，ALBI,AEBI,AGEBI,ALBO,AEBO,AGBO14个节点（A0，A1，A2，A3，B0，B1，B2,B3为输入节点，y为输出节点）。设臵A0，A1，A2的输入波形，在仿真启动之前，需要设臵两个重要的参数——End Time 和Grid Size 步骤：点击Edit->End Time ->2.0us;Edit-.>Grid Time ->100.0ns,点击输入信号，然后选择左边的波形编辑工作栏中count value 给一个输入的激励信号，OK返回，点击保存按钮保存为sjw_duolu。建立仿真网表：Proccessing->Generate Functional Sumulation Nelist .选择Assignments->Settings->Simulation mode->Fouctional选择激励文件”sjw_duolu”.选择Processing—>star Simulation启动仿真，可以看到功能仿真图。 5、时序仿真。首先进行全编译，编译成功后，点击Assignments 的settings的simulation mode：Timing，仿真成功后即出带延时的波形图。 6、FPGA芯片编程及验证。 （1）分配管脚：assignment—>Pins在Location中选择合适的输入输出管脚并进行编译。 （2）下载验证：Tools->Programmer进入下载窗口Hardware Setup —>ByteBlaster->Start->OK