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基于单片机和FPGA的多功能计数器的设计

作者:时间:2009-09-01来源:网络收藏

3 系统硬件电路
该系统硬件电路是由峰值检波采样、整形比较、宽带通道放大、频率测量、相位测量、显示等模块构成。低频比较器LM311对1 Hz到2 MHz的信号整形效果较好,高频比较器TL3116对200 kHz以上的信号整形效果较好。为实现1 Hz到10 MHz信号的频率测量,该系统以1为0.01~5 V的信号,应将其经峰值检波、A/D转换后选择模拟开关通道进行程控放大,经整形后测量,最后将测量结果送入显示模块图1为该系统整体框图。

3.1 程控放大电路
程控放大分为3段,对0.01~50 mV的小信号放大100倍,50 mV~1 V的小信号放大10倍,1~5 V的信号不放大。选用8路模拟开关MAX308,为了采集与实现毫伏级信号,必须使用宽带放大电路进行放大,故采用TI公司的OPA637宽带运放实现 Gain=11及Gain=120的放大。图2为OPA637增益为11倍的放大电路,增益为120的放大电路用2级OPA637级联即可实现。

3.2 过零比较电路
输入信号送入LM311进行滞回比较,可较好消除边缘毛刺,实现低频信号整形。 TL3116是高频比较器,输入信号送入TL3116滞回比较,获得较为理想的高频方波整形信号。故测频时分两段整形电路,整形电路将输入的周期信号整形成同频的方波输入进行测频。图3为LM311滞回比较电路,TL3116外同电路与其相同。

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