求教有关--波形转换的问题【大二学生】

只看该作者 · 2007-5-19 23:08

老师要求做1997简易数字频率计【fpga做数据采集】
其中的输入部分要求是：信号：方波，正弦波；幅度：0.5v-5v 频率：1hz-1Mhz
我不懂的是：0.5v-2.7v的正弦波，方波怎么能被fpga识别，书上就简单的说成：放大整形；找了很多运放的书看，还是没头绪~希望得到比较成熟详细的方案或者思路，谢谢。

1万 · 2007-5-21 00:57

小学我自己设计了升压用的电鱼机(完全是自己乱试搞出来的),可以到小沟里去电鱼,
初中玩音响方面的东东,做功放，音箱等。高一开始学高等数学，高等物理,高二学
大学化学、生物. 高三学数字电路，微机原理等。大一才开始玩单片机，自己做编程器等等。

其实这些东西有时间都可以去学的呀，要偷跑应该不犯规吧.........不过我上了大学
就比较偷懒了，尤其是进了实验室之后，自己的时间太少了，而一天剩下的时间
也就差不多是垃圾时间了，没啥激情想去学习。导师也不按学生的兴趣来培养，
我们一没事就得去实验室，我在实验室几乎都在画电路板，焊电路板。在实验室里
可不比高中上课那样在下面想看什么书就看什么书，实验室一看到你闲下来看看
书什么的，很快就会跑过来问你的事情做玩了没，没有做完的话赶快抓紧做，
这个东西很赶很赶的...如果做完了话，马上又会想点新的事来让你做，而且
很赶很赶...画电路板也没啥太多新的东西，就是拿不同的方案，元件来组合，
然后我又有电路板可画了，而且经常是朝令夕改，有些东西刚画好，
又要重新画过，吼吼.....

所以经常偷空来论坛里面瞎灌水，至少这样不会那么闷。我发现人在郁闷的时候
就不想学习，看看电影什么的混混日子.......只有长假过后我才会有心情看书了，
不过往往好景不长~~~~~~~

只看该作者 · 2007-5-20 01:04

找个三极管，放大到饱和就是方波了

1万 · 2007-5-20 08:33

但下面部分应当写得条理清晰，无歧义，计量单位书写正确----

其中的输入信号部分要求是：
方　波----幅度：0.5 V～5 V，频率：1 Hz～1 MHz；
正弦波----幅度：0.5 V～5 V，频率：1 Hz～1 MHz。
-------------------------------------------------
输入频率计数电路（数字电路）之前，应当将电平标准化，例如，如果信号是TTL电路（电平）出来的，而计数电路是CMOS电路（电平），就要作电平转换。此间，可能要用到运算放大器----如用施密特电路对正弦波整形。这样的电路，也叫信号调理电路。调理的意思就是让信号标准化，以适用后级电路的使用需要。

呆会给你一个电平图。

只看该作者 · 2007-5-20 08:34

1万 · 2007-5-20 08:37

楼主：一张很好的信号电平比较图

自我感觉不错

IC921 发表于 2006-7-25 05:20 新手园地 ←返回版面

2楼：总体规律

根据图中定义----

差分：输入电平范围要比输出电平范围小；信号电压参考电平因器件系列不同而不同。
单端：输入低电平要比输出低电平电压高；输入高电平要比输出高电平电压低；

有的是绝对电平：明确地规定了上限或下限电压
有的是相对电平：取电源电压的0点几倍

只看该作者 · 2007-5-20 12:27

受教了，谢谢！
只用单路的运放就实现幅度 0.5v-5v信号的整形放大，而且频率特性不失真，能做到吗？还是要用多路的运放呢？
我们有些组还用到了高速ad，但是方案不共享,呵呵，有点迷茫，硬件懂得太少。

只看该作者 · 2007-5-20 12:28

我是用FPGA做数据的采集

2万 · 2007-5-20 12:31

很多这样的电路的

3万 · 2007-5-20 12:44

这里波形是否失真不重要，你测的是频率，和失真没有多大关系。
考虑用个比较器，其电源用5V，加一点正反馈，使其具有施密特输入，能保证0.5V输入时翻转即可。这就是放大整形。
因为老师给出的输入信号幅度不超过5V，所以输入不必加保护电路，实际上商品频率计输入允许上百伏的，那就一定要加保护(限幅)了。
只用一个三极管放大也可以，但无法做成施密特触发，抗干扰性很差。分立元器件做施密特触发器，需要两个管子，电路倒是并不复杂。

“有的组用高速AD”，测频率？
我要是老板，这样的工程师立即解雇。

2万 · 2007-5-20 12:52

最后一经典...

3万 · 2007-5-20 13:12

不少公司对新毕业生很不满意，不是没有道理的。
学校里老师教的，往往不考虑成本，不从若干方案中寻求较优方案，只求功能的实现，而且往往追求所谓“高”和“新”，不考虑实用性。
楼主的老师要求用FPGA做，这已经是不太实用的方案了。测频率是很简单的事，最普通的89C2051都可以办到，甚至可以带四位数码管显示，用ATmega48更是不在话下。一片89C2051才几个钱？当然，为了熟悉理解FPGA，这样做是可以的，为了测频率就不应该了。

1万 · 2007-5-20 13:13

没有这样概念。既然是整形，岂有不“失真”的道理。

1万 · 2007-5-20 13:18

人家学什么是人家的事。老师如何安排，应当有一定的道理。

以本例而言，能融会贯通相关知识和概念就已经不错了----不经过实践的检验，许多知识和概念都往往以为自己掌握了，其实不然也。

另外，做为学生，也许关键就是这样，而不一定是做出什么很实用的东西来。教学目的/手段和实用目的恐怕有不小的区别。

3万 · 2007-5-20 13:32

“做为学生，也许关键就是这样，而不一定是做出什么很实用的东西来。”
有一定道理。我也说：“当然，为了熟悉理解FPGA，这样做是可以的”。
不过，既然已经讲到FPGA，信号的“放大整形”总应该给学生讲过吧？结果学生“找了很多运放的书看，还是没头绪”，这老师未免有些不负责任。不过，话又说回来，学生当初“放大整形”那段缺课没有听后来也没补上，责任不在老师，也说不定。

3万 · 2007-5-20 13:39

电阻电容搭充电器一类的电路，连51都没机会练一下……估计谁也受不了^_^

只看该作者 · 2007-5-20 13:42

如果不是把图书馆的破书翻遍了就不会在这里找思路了。

我们用运放调的时候700khz的方波就变形很严重。

现在尝试用比较器，尤其谢谢maychang，iC921两位的详细指导。

菜鸟继续中...

只看该作者 · 2007-5-20 13:49

作为一个师范类学校的学生，师资很难保证，就算是现在的实验室只能给我们51，FPGA（FLEX10K10）,我已觉得不错了，无法强求太多。

maychang:"楼主的老师要求用FPGA做，这已经是不太实用的方案了。测频率是很简单的事，最普通的89C2051都可以办到，甚至可以带四位数码管显示，用ATmega48更是不在话下。一片89C2051才几个钱？当然，为了熟悉理解FPGA，这样做是可以的，为了测频率就不应该了。"

我们只有一个老师，水品很有限，大部分都得自学，目前在学习FPGA所以就用它来做采集了，老师没有要求我们一定要用FPGA来做。

1万 · 2007-5-20 13:52

我们自己的问题还不老少呢！当然，00受那么多的人佩服，可是也还是学生。
-----
回楼主：你的帖子写得清楚，我也要多尽一点力。运算放大器的速度，可能是影响你那波形变形的原因。1 MHz的频率，少也得用10 MHz的运放，因为有基频还有谐波。

2万 · 2007-5-20 14:05

那我只能说：你那是什么破学校破图书馆啊？书这么少吗？

至少，当年偶从图书馆的书上找出来的频率计图纸不下十张！
频率计是在是太基础了，就连职高的基本教材里都有这个哦

只看该作者 · 2007-5-20 14:20

其实可以选择的方案很多，那些全国一等奖的方案，不是太复杂（水平不够），就是很多器件我们没有，又不知道等效的替代物。

以前的师兄做过，用到了ad5510，还加上了arm7，做了出来，我们没技术，只能另辟蹊径了。

我们小组致力于用最简单有效的方案解决复杂的问题，把图书管关于运放的书翻了一遍找不到方案，来这一问，发现可能存在方案性问题。

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吼吼,我是偷跑了不少,不过我们那里的裁判不管事,哈哈~~~~

...

帖子写得不错，条件比较全

现在很多都是TTL coms 兼容的 吧?要转换的不多了吧？

一张很好的信号电平比较图

还须解疑！！！

补充:

去图书馆找书,随便找个频率计的电路看看就会了

别用什么运放，运放要输出1MHz漂亮的方波稍微困难一点

呵呵，同意LS

回 xwj

幅度 0.5v-5v信号的整形放大，而且频率特性不失真，能做到吗

maychang & xwj

回 iC921

也是，对于大部分人来说，如果一工作就成天用三极管

谢谢大家的关注！

谢谢大家的关注！

做为学生肯定是有问题的，不然，就不是学生了

真的“把图书馆的破书翻遍了”吗？

to：xwj

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现在很多都是TTL coms 兼容的吧?要转换的不多了吧？