1.2電賽：常用元器件、電路模塊、軟件和工具介紹

變?nèi)荻O管利用PN結(jié)反偏時(shí)結(jié)電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時(shí)結(jié)電容減小、反之結(jié)電容增大，變?nèi)荻O管的電容量一般較小，其最大值為幾十pF到幾百pF，最大電容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動(dòng)調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等、例如在電視接收機(jī)的調(diào)諧回路中作可變電容。

1.3電賽：電源、模擬、信號(hào)基礎(chǔ)及常用電路

軌對(duì)軌更接近于VCC

輸出端并聯(lián)的時(shí)候，推薦使用比較器，而不使用放大器（易燒壞）。使用滯環(huán)比較器可以防止干擾帶來(lái)的信號(hào)跳變。

因輸出紋波較大，故一般不用開(kāi)關(guān)電源。

參考電壓的獲取一般用于比較器

1.4 電賽：?jiǎn)纹瑱C(jī)和C語(yǔ)言基礎(chǔ)

3.1 電賽：儀器儀表類(lèi)賽題分析及知識(shí)點(diǎn)介紹

信號(hào)源模塊、電源（低紋波）模塊、鍵盤(pán)顯示模塊提前準(zhǔn)備好

級(jí)聯(lián)時(shí)一般采用射隨器（增益為1的同相放大器，OP27單位增益穩(wěn)定可以，OP37不可）加反相放大器（因輸入電阻不是無(wú)窮大的，避免影響）

單雙電源供電；電源濾波問(wèn)題；反饋電阻不能選取的太?。ū壤粯?，但太小可能會(huì)被燒掉）

振鈴現(xiàn)象的解決方法：1.加入一個(gè)10微法的電容和0.1微法（104）的電容，并到電源兩端，濾波 2.在輸出端串聯(lián)一個(gè)10歐姆左右的電阻

放大器的增益帶寬積是放大器帶寬和帶寬的增益的乘積。

假設(shè)運(yùn)算放大器的增益帶寬積為1 MHz，它意味著當(dāng)頻率為1 Mhz時(shí)，器件的增益下降到單位增益。即此時(shí)A=1。同時(shí)說(shuō)明這個(gè)放大器最高可以以1 MHz的頻率工作而不至于使輸入信號(hào)失真。由于增益與頻率的乘積是確定的，因此當(dāng)同一器件需要得到10倍增益時(shí)，它最高只能夠以100 kHz的頻率工作。

3.2 電賽：輸入信號(hào)調(diào)理

包絡(luò)檢波的使用有相關(guān)的條件，雙極性信號(hào)不能用。

鎖相環(huán)是一種利用相位同步產(chǎn)生的電壓，去調(diào)諧壓控振蕩器以產(chǎn)生目標(biāo)頻率的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。

鎖相環(huán)在工作過(guò)程中，當(dāng)輸出信號(hào)的頻率成比例地反映輸入信號(hào)的頻率時(shí)，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，這樣輸出電壓與輸入電壓的相位就被鎖住了。

鎖相環(huán)的工作原理是檢測(cè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的相位差，并將檢測(cè)出的相位差信號(hào)通過(guò)鑒相器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓，對(duì)振蕩器輸出信號(hào)的頻率實(shí)施控制，再通過(guò)反饋通路把振蕩器輸出信號(hào)的頻率、相位反饋到鑒相器。

DDS是一種全數(shù)字化的頻率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器構(gòu)成。時(shí)鐘頻率給定后，輸出信號(hào)的頻率取決于頻率控制器，頻率分辨率取決于累加器位數(shù)，相位分辨率取決于ROM的地址線位數(shù)，幅度量化噪聲取決于ROM的數(shù)據(jù)位字長(zhǎng)和D/A轉(zhuǎn)換器位數(shù)。

3.3 電賽：數(shù)據(jù)處理算法

3.4電賽：信號(hào)發(fā)生器、模擬信號(hào)發(fā)生器和DDS技術(shù)

頻率比較低的時(shí)候，采用RC振蕩電路；頻率比較高的時(shí)候，采用LC諧振電路等

放大倍數(shù)大于3時(shí)，正反饋占主導(dǎo)；放大倍數(shù)小于3時(shí)，負(fù)反饋占主導(dǎo)。先震蕩后穩(wěn)定。

此圖為第一個(gè)文氏橋電路的單電源供電形式。

不僅加了偏置電壓，改變了電阻的阻值，還加了隔直通交的電容。

方波積分得到三角波，對(duì)三角波進(jìn)行濾波可以得到正弦波。

頻率高于100M的時(shí)候，采用鎖相環(huán)PLL技術(shù)；頻率低于100M的時(shí)候，采用DDS技術(shù)。

PLL電路適用于頻率比較高的，如80M-100M,DDS一般頻率比較小，如7M。

9854只能輸出正弦波

3.5電賽：電壓測(cè)量類(lèi)與時(shí)間頻率測(cè)量類(lèi)設(shè)計(jì)

交流電壓在低頻100KHz以下的情況下，用STM32可以AD直接采集，可以得到電壓幅度；高頻則需要調(diào)理電路變成直流電壓進(jìn)行測(cè)量。

電路中的開(kāi)關(guān)一般都可以用MOS管代替。

上圖因運(yùn)放的帶寬限制，10M以上的高頻信號(hào)會(huì)測(cè)量不準(zhǔn)確；高頻時(shí)可以用他所畫(huà)的圖并且用高頻檢波二極管2AP31B；

下圖為倍值峰值檢波，約為2倍，10M以上的高頻信號(hào)可用。

一般采用等精度測(cè)量法，精度較高。

相位檢波通常采用AD835

紅筆所畫(huà)頻譜分別為正弦波、方波、三角波

小于60M的波形采用DDS產(chǎn)生正弦波，加上9854比較器產(chǎn)生方波；建議555芯片產(chǎn)生方波，通過(guò)（一階)積分器（也可以用低通濾波,但波形不太好），得到三角波；三角波在通過(guò)一個(gè)5階RC低通濾波（若截止頻率為1K，則選擇5K來(lái)計(jì)算電阻電容，然后再修改），再通過(guò)2級(jí)放大，可以得到一個(gè)正弦波；正弦波再通過(guò)3階低通濾波可以得到直流分量。

自動(dòng)量程實(shí)現(xiàn)有兩類(lèi)：

1.單片機(jī)直接采集實(shí)現(xiàn)：幅值比較小的時(shí)候，如10V以內(nèi)，那可以通過(guò)分壓將其降到3.3V以內(nèi)（防止ADC的IO口燒掉），通過(guò)ADC的采集信號(hào)來(lái)判斷檔位。

2.硬件電路實(shí)現(xiàn)：幅值比較大的時(shí)候，如0-300V，引入硬件測(cè)試流程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電路（PPT中）,加入達(dá)到了300V，穩(wěn)壓管的耐伏電壓最好要大于350V，基準(zhǔn)源電路采用TL431（比較準(zhǔn)確）

將測(cè)量信號(hào)（先用OPA847放大）轉(zhuǎn)化為方波，才能給FPGA使用。（當(dāng)測(cè)量頻率較高的時(shí)候，采用TLV3501芯片整形）