[讨论]

基于单片机控制的信号分析仪

2012-9-6 22:30:53 2767 单片机

简易信号分析仪设计（A题）

本科题

一、设计任务

(1) 设计信号波形测量电路，能够完成正弦波、三角波、方波幅度和频率的测量；

(2) 设计显示电路，能够完成正弦波、三角波、方波三种基本信号的波形识别和测量数据的显示；

(3) 能够采集并显示信号波形；

(4) 能够测量畸变正弦信号的有效值和失真度。

二、设计要求

1、基本要求

在周期信号频率范围为200Hz~20KHz，幅度变化范围为0.5Vpp~5Vpp的情况下，能完成以下参数测量：

(1) 对正弦波、三角波、方波（无直流偏置，下同）三种输入信号，系统具备测量和数字显示信号的频率、电压峰峰值的功能；

(2) 正弦波、三角波、方波频率的测量，测量误差小于1%；

(3) 正弦波、三角波、方波电压峰峰值的测量，测量误差小于3%；

(4) 对正弦波、三角波、方波三种输入信号，系统能自动识别波形并用符号指示。

2、发挥部分

扩大信号频率范围为20Hz~200KHz，输入电压范围为0.05Vpp~10Vpp的情况下，系统能完成以下测量：

(1) 能够用LCD屏（点阵数不少于纵64*横128）显示信号波形，显示的波形大小适中，纵向应超过半屏，横向应有1至3个周期的波形，波形没有明显失真，同时指示出纵横向满屏的标度；

(2) 完成信号频率和幅度（峰峰值）测量，误差分别小于1%和3%；

(3) 能够测量畸变正弦信号的有效值，误差小于3%；

(4) 能够测量畸变正弦信号的失真度；

(5) 在保障上述波形采集、频率幅度测量精度要求下，能够自动选择量程；

三、设计说明

(1) 系统自备所需的电源模块才能参加测试评分；

(2) 系统只有一个信号输入端，基本部分和发挥部分使用同一信号输入端，在信号波形变换（频率和幅度没有改变）时，不能进行手动换档等人工干预；

(3) 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、主要测试结果。

四、评分标准

	项目	应包括的主要内容或考核点	满分
设计报告	方案论证	比较与选择方案描述	5
	理论分析与计算	放大器设计方案频率、幅度测量方案有效值、失真度测量方案信号取样电路设计方案	10
	测试方法与结果分析	测试方法测试仪器测试数据结果分析	10
	完整性、规范性	摘要设计报告正文的结构图表的规范性	5
	总分		30
基本要求	完成第（1）项		8
	完成第（2）项		12
	完成第（3）项		18
	完成第（4）项		12
	总分		50
发挥部分	完成第（1）项		20
	完成第（2）项		8
	完成第（3）项		5
	完成第（4）项		4
	完成第（5）项		8
	其它		5
	总分		50