第一部分

信号源

  1. 利用单片机制作有效值为1V的正弦波,无明显失真,全频段幅度误差小于5%。(拓展要求误差小于0.1%)
  2. 键盘控制步进100khz,频率误差小于1%。(拓展:步进拓展至10HZ,自动扫描,完成100HZ-10KHZ扫描,画出线性幅频特性曲线)
  3. 输出阻抗小于10欧姆

这部分使用CUBEMAX 中的程序即可 使用DAC输出(记得打开Output Buffer满足要求三)

实现:实际结果发现Output Buffer打开后对波波形本身影响较大 选用电容加电压跟随器方案

有效值为1。

Vp=√2

Vi=(-VP)——VP(V)

抬升 sin 函数的输出为正值:v = sin(t)+Vp ,此时,v 的输出范围为[0:2*Vp];

扩展输出至 DAC 的全电压范围: v = 3.3*(sin(t)+1)/2 ,此时,v 的输出范围为[0:3.3], 正是 DAC 的电压输出范围,扩展至全电压范围可以充分利用 DAC 的分辨率;

把电压值以 DAC 寄存器的形式表示:Reg_val = 212/3.3 * v = 211*(sin(t)+1),此时,存储到 DAC 寄存器的值范围为[0:4096];

实践证明,在 sin(t)的单个周期内,取 32 个点进行电压输出已经能较好地还原正弦波形,所以在 t∈[0:2π]区间内等间距根据上述 Reg_val 公式运算得到 32 个寄存器值,即可得到正弦波表;

控制 DAC 输出时,每隔一段相同的时间从上述正弦波表中取出一个新数据进行输出,即可输出正弦波。改变间隔时间的单位长度,可以改变正弦波曲线的周期。

信号出来之后加一个电容顺滑曲线,价格电压跟随器。

输出波形测量

  1. 测量交流电压并显示.(有效值0-2V精度优于2.5%,分辨率0.01V)
  2. 输入阻抗大于100k

拓展要求:

其他(如对数坐标切换,滤波器类型判别等)

注意事项

  1. 电路中测量点需要标注

第二部分

被测电路搭建

(1) 一阶无源 RC 低通滤波器,转折频率 1kHz。 R使用可变电阻器159Ω左右 电容使用1μF电解电容 (2) 一阶无源 RC 高通滤波器,转折频率 1kHz。 R使用可变电阻器159Ω左右 电容使用1μF电解电容 (3) 二阶有源巴特沃斯低通滤波器,转折频率 1kHz 采用Sallen-key滤波器书本P57 可变电阻器159Ω左右 电容使用1μF电解电容 (4) 0~2 倍可调增益电路 用两个一样的精密电阻,一个到一半固定,反馈之路上的调节倍率