2012广西区电子设计大赛：脉冲信号测试仪设计解析

"广西区电子设计大赛包含了丰富的电子设计资料，是关于电子设计竞赛的经验分享。" 这篇内容主要涉及的是2012年广西区大学生电子设计竞赛的相关知识，特别是脉冲信号参数测试仪的设计与测量原理。以下是详细的知识点解析： 1. 脉冲信号测试仪的基本功能： - 幅值测量：测试仪需能测量0.2VP到5VP之间的脉冲信号，精度要求在±2%以内。 - 频率测量：频率范围为1Hz至100KHz，精度要求±0.1%，对应的周期测量精度也需达到±0.1%。 - 占空比：测量范围10%至90%，允许误差不超过10%。 - 比较电平设置：0.2V到5V，步进小于0.2V。 - 上升和下降时间：1us到1ms，测量误差不超过1us。 2. 发挥部分的要求： - 提高频率测量范围至1Hz至500KHz，精度提升到±0.01%。 - 扩大占空比测量范围到5%至95%，误差减少到5%。 - 上升和下降时间测量范围扩大至20ns至1ms，误差减小到20ns。 3. 脉冲信号参数测量原理： - 脉冲参数包括：幅度（Vm）、频率（f）、周期（T）、脉冲宽度（tw）、占空比（q）、上升时间（tr）和下降时间（tf）。 - 脉冲幅度测量： - 峰值检波法：适用于单极性信号，通过检测峰值并用A/D转换来测量幅度，但可能引入误差。 - 脉冲幅度比较法：通过比较器预置电平，找到脉冲的峰值。 - 高速A/D采集：针对1Hz至500KHz的信号，需要至少5MHz的采样率，根据信号类型（脉冲或三角波）采用不同方法计算幅度。 4. 脉宽、上升和下降时间的测量原理： - 这些参数的测量通常涉及定时器和高速数据采集，通过分析信号的变化来确定具体数值。 5. 占空比测量原理： - 占空比是脉冲宽度与周期的比例，通过精确测量这两个参数即可计算出占空比。 6. 频率测量原理： - 直接测频：根据频率定义，计算单位时间内信号变化的次数。 - 直接测周：测量一个完整周期的时间来反推频率。 这些知识对于参与电子设计竞赛的学生或者从事相关领域研究的工程师来说至关重要，理解和掌握这些测量原理能够帮助他们设计出更准确、性能更好的脉冲信号测试仪。