有效值、频率、占空比测量电路.doc

实验三 有效值、频率、占空比测量电路一、实验目的1. 掌握A/D转换与显示电路；2. 掌握有效值测量电路；3. 掌握频率测量电路；4. 掌握占空比测量电路；二、实验要求1. 熟悉Multisim仿真软件；2. 采用Multisim绘制A/D转换、有效值、频率、占空比测量电路；3. 应用Multisim仿真软件进行仿真和调试；4. 分析结果，写出实验报告；三、实验步骤1. 绘制A/D转换与显示电路：记录输入电压与经A/D转换后的十六进制值显示值(V)00.050.10.150.2十六进制值00H31H63H95HC7H2. 有效值测量电路：设置输入正弦波频率为100Hz，幅值为141mV，调节Rp使输出电压直流为100mV，记录该Rp值。频率(Hz)50100200400峰值(mV)141141141141直流显示(mV)106.510099.698.0误差%23.9%29.3%29.5%30.5%3. 频率测量电路：采用“a” 减小可调电阻；“A”增加可调电阻，调整Rp使得f=20kHz时输出直流电压为200mV。为缩短调试时间，可将R10电阻值降低，只要确保输出电压的直流平均值为200mV即可。正弦波输入测试数据记录：输入频率50Hz500 Hz5kHz20kHz输出直流电压0mv5.9mv49.3mv198.7mv三角波输入测试数据记录：输入频率50Hz500 Hz5kHz20kHz输出直流电压0mv5.9mv49.3mv198.7mv矩形波输入测试数据记录：输入频率50Hz500 Hz5kHz20kHz输出直流电压0mv5.9mv49.3mv198.7mv4. 占空比测量电路调整Rp使得输入频率为1kHz，幅度为4V，D=50%时输出直流电压为50mV。输入频率(Hz)被测占空比D(%)102040506080902015mv24mv42mv50mv59mv75mv83mv20015mv24mv42mv50mv59mv75mv82mv2k15mv24mv42mv50mv59mv75mv83mv20k15mv23mv42mv50mv59mv75mv83mv200k14mv23mv40mv48mv57mv73mv82mv1M13mv15mv33mv41mv50mv66mv76mv四、思考题：1.分析A/D转换器电路工作原理。如果基准电压改为2V，A/D转换器电路该如何调整？答：模拟转换器 ，即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。模数转换器最重要的参数是转换的精度，通常用输出的数字信号的位数的多少表示。转换器能够准确输出的数字信号的位数越多，表示转换器能够分辨输入信号的能力越强，转换器的性能也就越好。A/D转换器电路中的电阻R1阻值应为20Kohm。2.分析有效值测量电路工作原理，该电路能否用来测量三角波和矩形波的有效值？答：不能，由于该电路是按照正弦波的平均值与有效值的关系而定义的，因此所构成的仪表仅适用于测量不失真的正弦波电压，且该电路属于输出不对称式线性全波整流电路。 3.分析频率测量电路工作原理，为何该电路对正弦波、三角波、矩形波均有效？答：主振级产生低频正弦振荡信号，经电压放大器放大，达到电压输出幅度的要求，经输出衰减器可直接输出电压，用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。4.分析占空比测量电路工作原理。答：占空比是指高低