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1、表头满度值 表头满度是5.0V，因为OP07运态范畴限度及纹波等要素影响，表头满度设计为4.6V，对应950字。 2、相敏检波器增益 检波波器理论灵便度为2/3.1416*(2*51)/(20+4*51)=0.29倍 3、末级直流缩小量设计 末级直流缩小量过多，不利于提高信噪比，缩小量太少，会形成前级过载。 第三级（U2D运放）信号为A，它的最大不失真的幅度为A0，约为3.5V，取激进值为3.0V，表头满度设计为Vo=4.6V，OP07和相敏检波器的直流总增益是K 当正弦信号到达最大不失幅度A0时，须使表头必需满度，以不便判别能否过载，并充分应用表头分辨率。所以K的正当设计值是A0*K>Vo，算得K>Vo/A0=4.6/3=1.5。类似的，在音频功放中，要使功放失去充分的功率输出，功放的增益K要足够大，使得前级满幅时，功放可能超越最大输出Vo。 实践上，“K=Vo/A0”中的Vo斧正弦峰值上限。在正交检波输出后，是Vx和Vy两个量，并不间接输了峰值的Vo，要取模计算才失去Vo。即输入信号的模值到达Vo时被认定为表头满度。 为了进一步应用表头分辨力，可能驳回Vx或Vy判定表头溢出。但最糟的一种情况是，当被测向量是45度时，最大模值变为1.414V0，所须前级信号也添加了1.414倍能力满度。为了防止前级运放过载（U2D运放超越A0），K值也必需添加1.414倍，因此驳回正交量判断表头溢出时，K值须大于1.414*1.5=2.2倍。因此，关于0度或90度信号，A>V0/K，表头溢出；45度信号，A>1.414*V0/K，表头益出。 本电路OP07直流增益是11倍，K=11*0.29=3.2。容许0度或90度信号的A最大值为A=V0/K=4.6/3.2=1.44V。其中，K设计为3.2，比理论降落要求2.2大了40%，这样就留下了足够的余量，前级运放的静态才干余量更大，调试更容易。 4、第三级（U2D运放）缩小量设计 本级加了带通滤波器，衰减系数是1/3，7.8k档衰减系数是1/2.6。计算时按1/3计，7.8k档联合信号源另内查整。 7.8k档设计为1/2.6衰减系数，是为与信号源幅值配合。 为了使得本级缩小倍数大于1，所以运放至少要补救带通滤波器的衰减。 本级是可控增益的，最小缩小倍数设计为1/3*(13/3) = 1.44倍 经过开关切换，两档增益是3倍关系。 5、第二级（U2C运放）缩小量设计 本级也是可控增益，最小缩小为1倍（无电压缩小性能） 经过开关切换，两档增益是10倍关系。 6、第一级（U2A和U2B运放）设计 间接驳回俄版电路设计。电路增益是5倍。 7、DDS输出信号容许最大值 上面已算得，相敏检波容许最大电压输入值是1.44V 前两级最小增益是1.44*5=7.2倍 因此信号源顺序最大幅度限度为1.44V/7.2=200mV 因为信号源与坐标轴之间不必定正好是0或90度，所以200mV通常不会溢出。 100Hz移相小，容易溢出。为此，第三级输出电容驳回0.22uF，对100Hz有小量衰减，所以100Hz的DDS输出驳回200mV不会溢出。 最后信号源输出设计为： 100Hz，有效值140mV，峰峰值200mV 1kHz，有效值130mV，峰峰值180mV 7.813kHz，有交值0.10V，峰峰值140mV 调试电路时，测定一下信号源运放输出端的信号强度，须比小于等于以上电压设计值。假设比以上值高了10%，本LCR表不能可靠任务。 8、V/I变换器与差动输入的关系 当频率高时，V/I变换器运放的内部增益降落，运放负输入端对地电压不是零，当电流较大时，“虚地”电压也可高达数毫伏。此时，假设不驳回差动法检测量桥臂上的电压，误差会很大。为了对付这个效果，差动三运放须有较强的共模克服才干，两臂上的2k与10k电阻要尽量严厉对称。 关于上臂电压，为了消弭导线电抗影响，也是需求差动缩小的。 有些精简版的LCR电桥，不驳回差动三运放，而改用一个运放，这种情况下，电桥精度略有降落，而且只能用于较低频率的大Zx小电流（如1kHz以）条件下测定Zx 9、AD效果 单片机自带的AD只要10bit，用10倍步进，会影响精度。 为了改善这个效果，缩小器可控增益的调理以3倍左右的倍率关系步进。 其次，借助AD的高速才干及信号噪声，停止10倍过采样，AD的分辨力提高约1bit。 STC自带的AD，不能测量小于3字的信号。所以，电路中给输出直流信号加了偏置电压。这个偏置电压是应用OP07输出端的2k电阻与10欧电阻分压完成的。 10、V/I变换器与信号源的关系。 V/I变换器也存在过载效果，也要消弭它，只管人工切换量程时可能判别它能否过载，但关于没有阅历的利用者来说，并不容易，由于，用眼睛看失真，不如耳朵听失真来得容易。 V/I变换器过载的缘由有二，首先，那个运放的反应回路接了500欧左右内阻的电子开关，它相当于输出衰减器；其次，TL082内部串接了200至300欧电阻，也是一个限流衰减。这样一来，100欧档为了失去0.472V，TL082内部电压将是0.472*(500+300+100)/100 = 4.25V，此时，内部过载。 为了处置过载效果，驳回以下方法：思考到信号源TL082也有过载效果，所以上臂限流电路与下臂电阻电路设计成对称的电路，那么只需信号源不过载，V/I变换器也不过载。 此外，V/I变换器的20欧档，驳回了机械输助开关，那么相反电流下，更不容易过载的。 11、信号源 前述，V/I与限流器驳回对称结构时，Zx短路，V/I变换器输出端的电压与信号源输出端是一样的。信号源不过载，V/转换器也不过载。 信号源驳回DDS，频率精度高。可能输出恣意频率。本表驳回100Hz、1kHz、7.813Hz 不利用10kHz的缘由是：DDS的钟频驳回62.5k，输出频率10kHz时，频率已经比较接过钟频了，相位噪声大。为了消弭相噪，驳回钟频的2^n分之一的频率，这里利用1/8钟频。 信号输出加出了简略的RC滤波器，关于1kHz以下的频率输出，此滤波器相当于6阶滤波器，可能失去良好波形。关于7.813kHz，到了第5阶输出，在示波器中观察已基本看不到失真，到了第6级输出，已经是无奈间接观察到失真。 因为不是现实的高阶滤波器，Q值低，所以对7.813kHz的衰减很重大，为了放弃100Hz、1kHz、7.813kHz三档输出幅度相对分歧，应用单片机管制电子开关对1kHz和100Hz降幅。 五、菜单利用要点： 键名与菜单： 1键—X，2键—R，3键—L，4键—C，5键—Q，6键—F，7键—Rng，8键—Menu 利用8键加1键切换到菜单1 利用8键加2键切换到菜单2 利用8键加3键切换到菜单3 利用8键加4键切换到菜单4 利用8键加5键切换到菜单5 利用8键加6键切换到菜单6 利用8键加7键切换到菜单7 按下8键时，显示当前菜单号，假设再按下1至7键，跳到相应菜单。假设此时按下8键，前往原来菜单。 菜单1（Menu+X键）： 这是开机启动默许菜单 1键(X)：显示电抗X 2键(R)：显示电阻R 3键(L)：显示电感L或C，容量C的单位上加了一个小数点，L没有小数点 4键(C)：串联与并联切换，暂时显示消息“P”表并联，“S”示意串联。在并联模式下，每隔数秒钟，会显增出4个小数点。 5键(Q)：显示Q值 (责任编辑：admin) |
