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          弱信號的測試
          
						
          
				作者：
				時間：2013-09-30
				來源：網(wǎng)絡
				
				
				
				
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			本次設計硬件部分主要由信號放大、交直流轉換、AD轉換、量程轉換、用于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯纹瑱C、接口芯片、串口以及PC機等部分構成。首先，在PC機生成一個用于控制量程轉換和數(shù)據(jù)顯示的窗口；先根據(jù)輸入的周期性交流信號電壓幅度的大致范圍選定量程，根據(jù)所選擇的量程發(fā)送信息到單片機，然后通過單片機選通主要由CD4051所組成的量程調節(jié)部分中三個檔位中的一個（CD4051其實是一個8通道模擬開關，這次設計實際上只用到了其中3個通道，依據(jù)每個通道所連接的電阻大小而構成了3個測量檔位），被選通的檔位所連接的不同大小的反饋電阻與運放OP07構成了一個正向負反饋放大電路，從而使得放大電路對輸入信號進行不同倍數(shù)的放大；被放大的信號經(jīng)過交直流轉換電路，交流信號轉換成直流信號，其電壓等于交流信號的有效值，直流信號再通過AD芯片轉換成數(shù)字信號，單片機讀AD芯片進行數(shù)據(jù)采集然后通過串口傳送到PC機進行顯示。
          　　硬件設計框圖：
          　　經(jīng)典案例分享：弱信號的測試
          　　由示意圖可以看出，被測量的周期性交流信號首先經(jīng)過運放OP07進行放大，被放大的信號經(jīng)過交直流轉換器AD637轉換為直流信號，然后由ADC0831進行AD轉換，單片機對轉換后的數(shù)字信號進行采集，最后被采樣的數(shù)據(jù)通過串口輸出到PC機上進行顯示。其中根據(jù)輸入信號的電壓范圍需分別進行放大，該部分主要依靠對單片機編程控制多路開關CD4051來實現(xiàn)。
          　　各主要電路部分說明
          　　信號放大部分：（信號放大部分由運放OP07和多路模擬開關CD4051組成）
          　　經(jīng)典案例分享：弱信號的測試
          　　
          經(jīng)典案例分享：弱信號的測試
          　　調試結果以及誤差分析
          　　根據(jù)上述方案對檢測電路進行調試，要求輸入微弱信號可以是正弦波、三角波或方波，其電壓范圍為10μV～5V，頻率范圍為10Hz～1MHz，調試數(shù)據(jù)見下表5.1：
          　　經(jīng)典案例分享：弱信號的測試
          　　調試結果分析：首先，造成誤差的主要原因是輸入信號源會產(chǎn)生少量的紋波，運放OP07本身的精度也會對測試結果產(chǎn)生影響；其次，輸入信號的電壓范圍不能超過4.16V，這是由所選用的AD轉換芯片本身決定的。
                     
				
            
                
			
							
          
                
			              
              
            
          
		
          
		
          
		
          
		
          
		
          
			
            
				
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          關鍵詞：
            			            弱信號
                        測試
                        
            
          
            
			
          
		
          	
		

	

          
	
	
          
		
          
			
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