在2017年12月的模拟对话文章中引入了SMU ADALM1000后,我们希望从一些小的基本测量开始。你可以在这里找到以前的ADALM1000文章。
现在让我们开始第一个实验。
主题1:电压和电流分配
目的:本实验活动的目的是验证电阻网络的电压和电流分配特性。
背景
电压和电流分配使我们能够简化分析
电路的任务。分压使我们能够计算出一串串电阻上的总电压中的哪一部分在任何一个电阻上下降。对于图2的电路,分压公式为:
图2.分压电流分配允许我们计算通过任何一个电阻流过并联电阻串的总电流的哪一部分。
图3.目前的分工对于图3的电路,电流分配公式为:
物料
ADALM1000硬件模块安装了ALICE软件(请参阅本文末尾的注释部分)。
各种电阻器:470Ω,1kΩ,4.7 kΩ和1.5 kΩ
程序
1.验证分压:
构造电路,如图2集合R所示1 = 4.7千欧,R 2 = 1.5千欧,并且使用固定
电源5 V为电压源V 小号。
使用ALICE桌面工具在高Z模式下使用AWG通道A和B 测量电压V 1和V 2。其余的设置在这一点上并不重要。在Curves(曲线)下拉菜单下,选择CA-V,CB-V,CA-I和CB-I迹线进行显示。或者,只需点击所有 以选择所有四个痕迹。
图4. ALICE下拉菜单下的CA和CB:测量下拉菜单中,选择平均的下-CA-V-和-CB-V-区段,以显示每个通道上的平均电压。点击绿色的运行按钮开始测量。这些值将显示在主网格下方。
图5.主栅格对R 1 = R 2 = 4.7kΩ 重复此步骤并记下测量结果。
分别使用公式1和公式2 计算电压V 1和V 2。
比较步骤1a和1b的结果。
2.验证当前的分区:
按照图3所示构建电路。设置R 1 = 470Ω,R 2 = 1kΩ,R S = 470Ω。
使用ALICE桌面工具测量电流I S,I 1和I 2。连接通道A发生器输出作为电压源VS. 设置CHA以产生5 V的直流电压。使用通道B作为电流表,交替测量I 1和I 2,将R 1和R 2的低端连接到通道B,并将通道B设置为0 V.
图6.测量我1和我2。要显示在各信道的平均电流,选择平均在-CA- 土地出人附着物 -CB-I-所述的部分:测量下拉菜单。
图7. Meas下拉菜单。使用R 1 = R 2 = 470Ω 重复此步骤并记下测量结果。
使用公式3和公式4 计算电流I 1和I 2。
比较来自步骤2b和2c的结果。
问题
测量的输出和计算的输出相比有多好?解释任何差异。
你可以用电流分配来获得图8所示电路的I 1和I 2吗?简单解释一下。
图8.示例电路
笔记
与所有的ALM实验室一样,在提及ALM1000连接器的连接和配置硬件时,我们使用以下术语。绿色阴影矩形表示连接到ADALM1000模拟I / O连接器。模拟I / O通道引脚被称为CA和CB。当配置为强制电压/测量电流时,如CA-V中那样添加-V或者当配置为强制电流/测量电压时,-I按照CA-I中的那样添加。当通道配置为高阻抗模式只测量电压时,-H作为CA-H添加。
示波器轨迹同样以通道和电压/电流来表示,如用于电压波形的CA-V和CB-V以及用于电流波形的CA-I和CB-I。
我们在这里使用ALICE Rev 1.1软件。
文件:alice-desktop-1.1-setup.zip。请在此下载。
ALICE桌面软件提供以下功能:
用于时域显示和分析电压和电流波形的双通道示波器。
2通道任意波形发生器(AWG)控制。
X和Y显示绘制捕获的电压和电流与电压和电流数据,以及电压波形直方图。
双通道频谱分析仪,用于频率显示和电压波形分析。
波特绘图仪和网络分析仪内置扫描发生器。
用于分析复杂RLC网络的阻抗分析仪,以及RLC电表和矢量电压表。
一个直流欧姆表测量未知的电阻相对于已知的外部电阻或已知的内部50Ω。
使用ADALP2000模拟器件套件的AD584精密2.5 V基准电压源进行电路板自我校准。
爱丽丝M1K电压表。
爱丽丝M1K米源。
艾丽斯M1K桌面工具。
图9. ALICE桌面1.1菜单
Doug Mercer
Doug Mercer于1977年获得Rensselaer Polytechnic Ins
titute(RPI)的
电子工程学士学位。自1977年加入ADI公司以来,他直接或间接地为30多种数据转换器产品作出贡献,并拥有13项专利。他于1995年被任命为ADI研究员。2009年,他从全职工作转变,并继续在ADI作为名誉研究员进行咨询,为积极学习计划作出贡献。2016年,他被任命为RPI ECSE部门的工程师。