智能儀器實驗指導(dǎo)書

1、感謝你的觀看智能儀器實驗指導(dǎo)書適用專業(yè)：電子信息專業(yè)說明：實驗課時數(shù)為8節(jié)課，可從以下實驗中自行選取8學(xué)時進行實驗實驗一模擬信號調(diào)理實驗（有源濾波器的設(shè)計）一、實驗?zāi)康?. 熟悉運算放大器和電阻電容構(gòu)成的有源波器。2. 掌握有源濾波器的調(diào)試。二、實驗學(xué)時課內(nèi)：2學(xué)時課外：2學(xué)時三、預(yù)習要求1 .預(yù)習有源低通、高通和帶通濾波器的工作原理2 .已知上限截止頻率fH=480Hz,電容C=0.01uF,試計算圖1所示電路形式的巴特沃斯二階低通濾波器的電阻參數(shù)，運放采用OP-07。3 .將圖2中的電容C改為0.033uF,止匕時圖2所示高通濾波器的下限截止頻率fL=?四、實驗原理及參考電路在實際的電子系

2、統(tǒng)中輸入信號往往包含有一些不需要的信號成份,必須設(shè)法將它衰減到足夠小的程度,或者把有用信號挑選出來。為此,可采用濾波器?？紤]到高于二階的濾波器都可以由一階和二階有源濾波器構(gòu)成，下面重點研究二階有源濾波器。1 二階有源低通濾波器感謝你的觀看二階有源低通濾波器電路如圖1所示?？梢宰C明其幅頻響應(yīng)表達式為圖1二階有源低通濾波器圖2二階有源高通濾波器上限截止頻率1lRC當Q=0.707時，這種濾波器稱為巴特沃斯濾波器2 .二階有源高通濾波器如果將圖1中的R和C的位置互換，則可得二階高通濾波器電路，如圖2所示。今松和5十七/星y/|h可得其幅頻響應(yīng)表達式為其下限截止頻率fl-五、實驗內(nèi)容1 .已知截止頻率

3、fH=200Hz,試選擇和計算圖1所示電路形式的巴特沃斯二階低通濾波器的參數(shù)。運算放大器用OP-07。2 .按圖1接線，測試二階低通濾波器的幅頻響應(yīng)。測試結(jié)果記入表1中。表1Vi=0.1V（有效值）的正弦信號信號頻率f/Hz501002003004004805506007001k5kVo/V20lg|Vo/Vi|dB3.按圖2接線，測試二階高通濾波器的幅頻響應(yīng)。測試結(jié)果記入表2中表2Vi=0.1V（有效值）的正弦信號信號頻率f/Hz501002003004004805506007001k5kVo/V20lg|Vo/Vi|dB4.將圖2中的電容C改為0.033uF,同時將1的輸出與圖2的輸入端相

4、連，測試它們串聯(lián)起來的幅頻響應(yīng)。測試結(jié)果記入表3中。表3Vi=0.1V（有效值）的正弦信號信號頻率f/Hz501002003004004805506007001k5kVo/V20lg|Vo/Vi|dB六、實驗報告要求1. 用表列出實驗結(jié)果。以頻率的對數(shù)為橫坐標，電壓增益的分貝數(shù)為縱坐標，在同一坐標上分別繪出兩種（低通、高通）濾波器的幅頻特性。說明二階低通濾波器和高涌濾波器的幅頻特征具有對偶關(guān)系。2. 畫出實驗內(nèi)容3的幅頻特征，說明它是什么濾波器特征。3. 簡要說明測試結(jié)果與理論值有一定差異的主要原因。4. 高涌濾波器的幅頻特征，為什么在頻率很高時，其電壓增益會隨頻率升高而下降。實驗二基于單片機

5、的智能儀器綜合設(shè)計實驗一、實驗?zāi)康? 了解智能儀器的硬件組成；2 熟悉智能儀器的各個組成部分的設(shè)計方法；3 掌握A/D及D/A轉(zhuǎn)換的原理；4 掌握標定原理和工程量變換方法。二、實驗學(xué)時課內(nèi)：6時課外：6學(xué)時三、實驗內(nèi)容1利用單片機開發(fā)平臺，完成具有信號采集、數(shù)據(jù)處理、鍵盤控制、LED顯示等功能的智能儀器。2編寫A/D及D/A轉(zhuǎn)換的程序并進行調(diào)試。3以溫度為測量對象，選擇熱敏電阻或AD590為傳感器，設(shè)計檢測電路和信號調(diào)理電路。4編寫標度變換程序并進行調(diào)試。5對實驗結(jié)果進行分析。四、實驗報告要求1. 畫出硬件原理框圖。2. 畫出檢測電路與信號調(diào)理電路的硬件電路圖。3. 畫出相關(guān)程序框圖。4寫出實

6、驗的說明文檔并附上程序源代碼實驗三虛擬示波器的使用實驗一、實驗?zāi)康?.學(xué)習和掌握虛擬數(shù)字存儲示波器的性能、基本原理；1.學(xué)習和掌握頻譜分析及邏輯分析的使用；二、實驗學(xué)時課內(nèi)：2學(xué)時課外：2學(xué)時三、實驗內(nèi)容1利用虛擬存儲示波器測量任意信號波形，并進行頻譜分析。2觀測低壓直流電源的噪聲。3對模擬-數(shù)字電路進行混合調(diào)試，顯示電路各部分的波形，分析他們之間的時序關(guān)系。4捕捉非周期性信號，并進行分析。四、實驗報告要求1自擬實驗步驟與實驗表格。2畫出相關(guān)模擬-數(shù)字電路的電路圖。3記錄相關(guān)波形，對實驗結(jié)果進行分析。實驗四虛擬儀器的開發(fā)與設(shè)計實驗一、實驗?zāi)康?了解虛擬儀器的概念及特點。2學(xué)習和掌握LabVIE

7、W編程技巧。二、實驗學(xué)時課內(nèi)：8學(xué)時課外：10學(xué)時三、實驗內(nèi)容1軟件平臺的熟悉（2學(xué)時）。2簡單VI的開發(fā)與設(shè)計（2學(xué)時）。3波形發(fā)生器的設(shè)計與開發(fā)（4學(xué)時）。指標要求：實現(xiàn)正弦波、三角波、方波的選擇，且可以中途刷新；波形的相關(guān)參數(shù)如幅度、初始相位、頻率可調(diào)。每周期波形所取的點數(shù)由用戶確定；在面板上顯示輸出的波形；有關(guān)參數(shù)輸入出錯的程序能自動彈出提示對話框，并終止運行。能進行波形的頻譜分析。四、實驗步驟1編寫設(shè)計方案根據(jù)上面的實驗要求進行VI總體設(shè)計，確定功能模塊結(jié)構(gòu)圖和詳細的流程圖。2設(shè)計虛擬信號發(fā)生器前面板參照實際信號發(fā)生器的外部操作平臺，結(jié)合虛擬儀器面板自身的特點及功能要求，在充分考慮操

8、作界面的友好性及美觀的基礎(chǔ)上，設(shè)計出虛擬信號發(fā)生器前面板的大致布局，并在前面板中依次放入所需控件。3設(shè)計框圖程序設(shè)計時要充分考慮如何實現(xiàn)本虛擬信號發(fā)生器的功能要求，并使程序簡潔化，便于閱讀與維護。4調(diào)試程序程序的調(diào)試應(yīng)分為兩個部分，一是在編輯各SubVI及某些功能模塊時，就進行相應(yīng)的調(diào)試；二是整個程序完成后，進行調(diào)試。二是保證程序沒有語法錯誤，能夠運行。5 進一步完善前面板并對程序?qū)傩赃M行設(shè)置。進一步對儀器前面板進行布置和美化，同時要確保面板的易操作性（即對用戶友好）。6 生成應(yīng)用程序，編寫說明文檔。五、實驗報告要求1整理程序和相關(guān)的文檔資料，提交實驗報告。2說明任意波形信號產(chǎn)生的方法。3如何實現(xiàn)在規(guī)則波形中加入噪聲。參與圖：-_-Soa9.1-,0O,0O,03氏7.3pn_QEd,0054.003.002.00-233Time（閭jfafH牛Vfoff學(xué)jSr藤薛裕曜臺極性國初”口B；觸發(fā)源UBb捱孟PROG電平汨jf一1=AB顯示模式控嚼A|仙BAfcB|E2323內(nèi)位置孤，的31田主置爭5|支曹閉停虛相禾波器渡那數(shù)搭存放梟樣率及狀態(tài)存放Till通謹殳I1c:scaptodaif.dat%尉塞密曰畫宜掃描串，4QM5P5制底裁1國演詣介橋控顰國多HoneJJlj051r|vniE