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湖北省电子设计大赛题目C题

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肖斌|  楼主 | 2008-8-31 17:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
              多功能计数器(C题)
【本科组】
一、任务
设计并制作一台测量正弦信号的频率、周期和相位差的多功能计数器。

二、要求
1.基本要求
(1)频率测量
a.测量范围:1Hz~1MHz;信号幅度范围:0.5Vrms~5Vrms。     
b.测量误差≤10-3。
(2)周期测量
a.测量范围:1μs~1s;信号幅度范围:0.5Vrms~5Vrms;
b.测量误差≤10-3。
(3)相位差测量
a.量程:0~360°;测量准确度:1°;分辨率:0.1°。
b.信号频率范围:10Hz~100kHz;信号幅度范围:0.5Vrms~5Vrms。

2.发挥部分
  (1)频率测量、周期测量的信号频率范围扩展为1Hz~10MHz(信号幅度0.5Vrms~5 Vrms)。
(2)频率测量、周期测量的测量误差为10-6(信号频率范围1Hz~10MHz,闸门时间=1s)。
(3)频率测量、周期测量的信号幅度范围为0.01Vrms~5Vrms(信号频率范围1Hz~10MHz,测量误差为10-6);并进一步降低频率测量、周期测量时的最小信号幅度。 
(4)其它。 

三、说明
1.单片机要求采用MPS430(或者至少3片TI芯片),频率、周期测量单元不允许采用专用频率计模板。
2.自制用于相位测量的相移电路。
3.相位差实际的测量范围应达到:[0+2f×10-5]°~[360-2f×10-5]°,式中:f为被测信号频率(单位为Hz)。
4.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。

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沙发
肖斌|  楼主 | 2008-8-31 17:30 | 只看该作者

呵呵

请各位高手来讨论一下

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板凳
mic1984| | 2008-8-31 18:09 | 只看该作者

@@@

一般方法做不出来的,宽带放大以及信号的整形是关键,好多人失败在这个上,还有就是移相电路设计也要巧妙,数字复杂,模拟的用一般的RC又有衰减。还有就是晶体的稳定度一定要发挥到极限,不然就用温补晶体

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地板
肖斌|  楼主 | 2008-8-31 19:20 | 只看该作者

呵呵

确实,移相问题不是很难解决,用两个恒幅移相电路可以解决,但是宽带放大很难搞定,整形的基本部分容易,但是发挥部分就要找好的芯片了。而且整形很难消除抖动。

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5
肖斌|  楼主 | 2008-8-31 19:23 | 只看该作者

呵呵

不过TI公司的AD790是还可以做放大的。楼上的前辈,你认为整形用什么方案好呢?

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6
mic1984| | 2008-8-31 20:51 | 只看该作者

芯片不一定要追求太好的,参数够了就没问题,整形很多人选专用高速比较器,但是高速比较器在低频时开环增益太大,很容易出现边沿的毛刺,即使使用迟滞比较器也很难消除,一两个毛刺对于高频精度不会造成多大影响,但是对于低频,特别是几个HZ就影响严重了。可以选择开环增益小些的放大器作比较,要用迟滞回环,有必要的话要加一点负反馈来降低增益。宽带放大器一定要用多级,单级的增益不要太高,否则会降低带宽,放大器多了又容易出现自激,所以必须加相位补偿。
我只是平个人一点经验谈谈而已,谈不上高见,我技术很差的

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7
bdkonly| | 2008-9-1 09:37 | 只看该作者

恒幅移相电路?

恒幅移相电路我不是很懂,这方面的东西做的少,还请楼主指点一二!或者给个链接,我自己琢磨一下。谢谢!

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8
肖斌|  楼主 | 2008-9-1 11:04 | 只看该作者

有源恒幅移相

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9
新原电子| | 2008-9-1 11:36 | 只看该作者

湖北省电子设计大赛题目C题

比起全国电子大赛难度如何?现在各省份好像每年都有比赛哦,前景喜人。

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10
肖斌|  楼主 | 2008-9-1 14:10 | 只看该作者

回复

今年的湖北省题目比全国的要难,而且综合程度比较高。

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11
bdkonly| | 2008-9-1 14:52 | 只看该作者

多谢楼主!

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12
bdkonly| | 2008-9-1 15:41 | 只看该作者

请教楼主几个问题。

楼主的图是180°反相,题目中是要0°到360°的范围可调。如何处理?
我得理解是:将信号移相任意角度(0°到360°的范围内),然后测量移相后的信号与原始信号的相位差。不知我得理解是否正确?若不对,还请楼主详细解释一下,十分感谢!
另外,2个恒幅移相是移了360°吧?
我个人认为频率测量不难,信号整形也有办法。就是对于相位这一块我不熟悉,要学习啊!

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13
MTdonggua| | 2008-9-1 16:15 | 只看该作者

题目难是因为那是给老师出的题目

不好意思我又给童鞋泼凉水了,罪过罪过

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14
PowerAnts| | 2008-9-2 00:17 | 只看该作者

写论文?

1M,0.1度,取样频率3.6G

俺水平有限,不知道3.6G正不正确...

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15
肖斌|  楼主 | 2008-9-2 09:03 | 只看该作者

回复12楼

那个恒幅移相的范围是0~180°,调节电位器就可以移相的。
移相360°就要用两个恒幅移相电路串在一起就可以的。

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16
肖斌|  楼主 | 2008-9-2 09:08 | 只看该作者

回复12楼

理论上可以实现一个恒幅移相电路可以一180°,但是实际上只能移90°,所以要实现360°的移相就要用五个这样的电路,其实可以简化这个电路的。

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17
bdkonly| | 2008-9-2 18:31 | 只看该作者

楼主可以解释下移相原理不?

电阻电容的值怎么计算?调节电阻为何能移相?调节电阻时,对于不同的频率它移相的角度是否相同?怎样简化电路呢?
能否给个资料或链接啊?谢谢了。

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18
icprice| | 2008-9-3 08:58 | 只看该作者

福建省的比赛也开始了

哈哈,好像都差不太多

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19
jacky-cheung| | 2008-9-3 22:15 | 只看该作者

太他妈简单乐

频率用比较器+计数器可以,相位用同步AD采样,FFT就出来乐。

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20
ic921.| | 2008-9-4 01:19 | 只看该作者

楼上的分数会被扣光了,得分点一个都没有。

ic921. pk ic921

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