TI大学生电子设计竞赛报告.docx
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TI大学生电子设计竞赛报告
成都信息工程学院
电子实验中心
TI杯省竞赛
频率补偿电路（B题）
【XX组】
组员
电科102：
谢其林
电科102：
苏怀银
电信科学101：
黄山
2012年08月09日
摘要
本次试验需要达到对检波模拟电路的频率补偿，因此需要设计频率补偿电路，
来防止幅值衰减，为了达到这种效果，我们采用了基于LM358设计的二阶高通滤波电路，从波特图上看，得到一个斜率和检波模拟电路的斜率相反的图形
来补偿模拟电路的衰减，结果显示，通过此种方法，达到了令人满意的效果，大大的延缓了衰减，达到了输入频率100KHZ时为-3dB的衰减。
达到截止频率，幅值为7.04V左右，并且之前幅值没有明显衰减。
本次试验证明方案确实可行。
目录
1系统方案1
1.1滤波频率补偿电路的论证与选择1
2系统理论分析与计算2
2.1传递函数和零﹑极点的分析2
2.2传递函数的计算2
2.3零﹑极点的计算1
2.4频率补偿电路的分析…………………………………………………………………….2
3电路与程序设计3
3.1电路的设计3
3.1.1系统总体框图3
3.1.2检测模拟子系统电路原理图3
3.1.3频率补偿子系统电路原理图3
3.1.4频率和幅值测量子系统电路原理图3
3.1.5电源3
3.2程序的设计3
3.2.1程序功能描述与设计思路4
3.2.2程序流程图4
4测试方案与测试结果4
4.1测试方案4
4.2测试条件与仪器4
4.3测试结果及分析6
4.3.1测试结果（数据）6
4.3.2测试分析与结论7
附录1：
电路原理图8
附录2：
源程序9
频率补偿电路（B题）
【XX组】
1系统方案
本系统主要由模拟某传感器特性模块、频率补偿模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1频率补偿模块的论证与选择
方案一：
一阶滤波频率补偿电路
一阶电路受外部影响大，不容易调节，并且高通效果不理想
方案二：
二阶滤波频率补偿电路
二阶电路对于一阶来说，不容易受到其他因素影响，更容易调节出来更加理想的效果
综合以上两种方案，选择方案二
2系统理论分析与计算
2.1传递函数和零﹑极点的分析
先设一点电压为Vx，然后通过未知数代入法消去未知数，从而得到输出与输入的比值，然后通过拉皮拉斯变换得到分母为极点，分子为零点，在通过化简计算得出最终结果
2.2传递函数的计算
因为
，所以
因此
，所以
所以
2.3零﹑极点的计算
所以
零点S=
由
极点
2.4频率补偿电路的分析
频率补偿电路基于模拟电路的输出，一级电路在由于有较大的衰减，频率补偿电路则在一级电路衰减的时候开始起到补偿作用，让衰减开始的频率增大，并且在100KHZ的时候才-3dB的衰减的理想参数。
3电路设计
3.1电路的设计
3.1.1系统总体框图
系统总体框图如图1所示，频率补偿电路
输出
频率补偿电路
检测模拟电路
正弦波电压
信号发生器
→→→
图1系统总体框图
3.1.2检测模拟子系统电路原理图
1、检测模拟子系统电路
图2检测模拟子系统电路
3.1.3频率补偿子系统电路原理图
1、频率补偿子系统电路
图3频率补偿子系统电路
3.1.4频率和幅值测量电路原理图
3.1.5电源
电源直接由实验室直流稳压电压为整个系统提供
12V电压，确保电路的正常稳定工作，故不作详述。
3.2程序的设计
3.2.1程序功能描述与设计思路
1、程序功能描述
显示部分：
幅值、频率。
2、程序设计思路
先将程序分解成各个单独部分液晶显示，初始化，AD采集，频率采集，主函数，然后写出每个部分的程序，最后组合成一个整体
3.2.2程序流程图
将AD数值以波形显示出来
1、主程序流程图
为1则显示采集AD的数值
↑
等于则显示采集频率值
判断adc_int是否为1
初始化
↗
为0则j++并判断j是否为100
→↗
↘
不等则调用admain函数
↘
2、AD子程序流程图
取出AD值
AD中断处理数据
初始化
→→
3、频率采集子程序流程图
1秒定时中断取出频率值
外部下降沿中断存储周期数
初始化
→→
4：
测试方案与测试结果
4.1测试方案
1、硬件测试
硬件出成品以后，通过给定的输入，然后通过观察各个部分的输出是否达到理想数值
2、软件仿真测试
2.1检测模拟波特图：
dB
HZ
2.2频率补偿波特图：
dB
HZ
2.3最后输出波特图：
dB
HZ
2.4：
输入与输出波形
3、硬件软件联调
4.2测试条件与仪器
测试条件：
检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。
测试仪器：
高精度的数字毫伏表，模拟示波器，数字示波器，数字万用表，指针式万用表。
4.3测试结果及分析
4.3.1测试结果（数据）
2V档信号测试结果好下表所示：
（单位/V）
信号值
0.2050
0.2100
0.2045
0.4026
1.007
1.542
1.669
1.999
显示
0.2051
0.2100
0.2044
0.4026
1.006
1.542
1.669
1.999
4.3.2测试分析与结论
根据上述测试数据，XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX，由此可以得出以下结论：
1、
2、
3、
综上所述，本设计达到设计要求。
附录1：
电路原理图
附录2：
源程序
#include"MSP430X26X.h"
#include"Init_system.h"
#include"gui.h"
#include"keypad.h"
#include
#include
inti,t2;
ucharptr1[5],c;
charchar_data[10],zy[10];
intindex_flag=0;
unsignedlongcaltmp2,j=0;
longfer1=0,fer2=0,fer3=456,fer4=789;
externuintadc_int;
externunsignedintindex;
externintresults[Num_of_Results];//保存ADC转换结果的数组
voidbubble_sort（intarray[],intn）;
voidmain（void）
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
Init_sys（）;
index=0;
_BIS_SR（GIE）;
while
（1）
{
if（adc_int==1）{
adc_int=0;
if（index==Num_of_Results-1）{
unsignedlongsum=0;
index=0;
bubble_sort（results,Num_of_Results）;
for（i=8;isum+=results[i];
}
sum>>=4;//除以16
Trans_val（sum）;
}
}
j++;
if（j==100）{
j=0;
zy[0]=fer3/100+'0';
zy[1]=fer3/10%10+'0';
zy[2]=fer3%10+'0';
zy[3]='.';
zy[4]=fer4/100+'0';
zy[5]=fer4/10%10+'0';
zy[6]=fer4%10+'0';
zy[7]='\0';
LCD_PutString（80,280,（unsignedchar*）zy,Red,Black）;
}
admain（）;
Keysan（）;
}
}
voidbubble_sort（intarray[],intn）
{
inti,j,temp;
for（i=0;ifor（j=0;jif（array[j]>array[j+1]）{
temp=array[j];
array[j]=array[j+1];
array[j+1]=temp;
}
}
}
}
//Port1interruptserviceroutine
#pragmavector=PORT1_VECTOR
__interruptvoidPort_1（void）
{
fer1++;
if（fer1==1000）{
fer2++;
fer1=0;
}
P1IFG&=~0x010;//P1.4IFGcleared
}
//TimerA0interruptserviceroutine
#pragmavector=TIMERA0_VECTOR
__interruptvoidTimer_A（void）
{
fer3=fer2;
fer4=fer1;
fer2=0;
fer1=0;
}
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