数字示波器信号调理通道实验-实验报告

DSO模拟通道实验一．实验目的1.学习典型数据采集系统（DSO）基本结构原理图。2.学习信号调理基本原理，掌握压控增益放大器使用方法。3.理解选用移位寄存器控制电路的目的。4.理解触发通道的作用。二．实验内容1.输入相同幅度的信号，在不同幅度档位下观察波形的大小（div）。2.在DSP开发平台中，修改增益控制电压，观察并记录波形的大小（div）。3.改变移位调节电压，观察并记录波形上下移动的位置。三．预备知识1.了解运算放大器的基础知识及作用。2.了解模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）基础知识。3.会使用C语言在DSP开发环境中进行编程。四．实验设备与工具硬件：测控技术及嵌入式开发平台，PC机。软件：VisualDSP++。五、实验步骤1.操作实验平台信号源，输出相应的波形信号。2.加载运行PG1000_ch_test文件中的工程。3.依据下图增益计算方法，根据AD8337增益曲线估计G3，完成如下测试表。dBVVdBdBGainGAIN65.12]7.19[)(粗率减÷20阻抗变换×10/×1偏置调节缓冲驱动驱动ADC位移调整去触发通道输入通道总体增益(dB)结构说明可变增益放大器G1G2G3Gain=G1+G2+G3G1:-26dB或0dBG2:20dB或0dBG2:0~24dB（1）调节信号源输出300mVpp，1kHZ正弦波信号，测量信号幅度与控制电压关系。垂直灵敏度200mV/div100mV/div50mV/div20mV/div粗衰减状态（开启/关闭）G1=0dBG1=0dBG1=0dBG1=0dB×10放大电路状态（开启/关闭）G2=0dBG2=0dBG2=0dBG2=20dBVgain（mv）-450-150150-500可变增益G3（dB）3.7859.62515.6052.675输出信号（div）1.52.95.8超出通道总增益3.7859.69515.60522.8（2）调节信号源输出100mVpp，1kHZ正弦波信号，测量信号幅度与控制电压关系。垂直灵敏度100mV/div50mV/div20mV/div10mV/div粗衰减状态（开启/关闭）G1=0dBG1=0dBG1=0dBG1=0dB×10放大电路状态（开启/关闭）G2=0dBG2=0dBG2=20dBG2=20dBVgain（mv）-150150-500-200可变增益G3（dB）9.69515.6052.88.71输出信号（div）1.01.95.19.8通道总增益（dB）9.69515.60522.828.71（3）调节信号源输出3Vpp，1kHZ正弦波信号，测量信号幅度与控制电压关系。垂直灵敏度5V/div2V/div1V/div500mV/div粗衰减状态（开启/关闭）G1=-26dBG1=-26dBG1=-26dBG1=-26dB×10放大电路状态（开启/关闭）G2=0dBG2=0dBG2=0dBG2=0dBVgain（mv）-600-200140500可变增益G3（dB）0.838.7115.40822.5输出信号（div）0.61.42.75.5通道总增益（dB）-25.17-17.29-10.592-3.5结论分析：计算通道总增益，试分析在粗增益控制（G1相同，或者G2相同）相同情况下，垂直灵敏度和Vgain的大概关系？答：在粗增益控制（G1相同，或者G2相同）相同情况下，Vgain会随垂直灵敏度的提高而增加。（4）调节信号源输出300mv，1kHZ正弦波信号，垂直灵敏度档位设置为50mV/div，观察信号偏移位置与偏移电压关系。偏移电压（mv）(大约)620670720770820870920970偏移位置（div）超出超出超出0-3.4-2.4-1.6-0.8结论分析：试分析波形位置和偏移电压的关系？答：波形位置随偏移电压增加而呈现线性上升关系：偏移电压每增加50mV，偏移位置上升1div。七、思考题1.试分析实验通道可以测试输入信号的幅度范围？如果要观察100V的信号，需要调整电路哪个环节的参数？答：测试输入的电压最大值可为200V。需要调整无源衰减网络的参数。2.分析偏移调节电路输出电压信号与输入信号的关系（表达式）？表达式如下:52ViadjoVVRR3.AD8337增益调节电压是由DAC输出，但DAC输出电压范围为0~4.096V，而调节电压要求在-0.7V~+0.7V，即出现了调节电压小于0的情况，试说明调节电路原理。答:由思考题2可以看出，调节=2.048VinV、534520.7=0.34182.048RRRRR，此时只需DAC的输出电压在0~4.096V的范围内，那么调节电压可以在-0.7V~+0.7V范围内线性变化。