第一篇：信號調理器設計—大二暑期信號分析實習報告

文章標題：信號調理器設計—大二暑期信號分析實習報告

****作用：對傳感器輸出的信號進行放大、濾波、消除干擾，為后續(xù)的a/d轉換提供具有足夠能量的所需信號。

一、設計任務

橋式放大電路、低通濾波器和恒流電源設計等，其輸出應滿足a/d卡要求。畫出原理圖及pcb圖。

技術要求：（1）為a/d轉換電路提供、兩種信號電壓。

（2）電橋具有調零和標定功能。

（3）電路具有抗混淆低通濾波功能，以滿足抽樣定理。

二、電橋放大器設計（電橋 放大器）

1、電源接地的電橋放大器

（圖）

假定為單臂工作：；

根據(jù)節(jié)點電流定律：a點：

b點：

由電路圖得，；；；

；；；

由以上關系，可得：；；

根據(jù)運算放大器特性：；可解得：

；

當時，上式近似為

2、電源浮地的電橋放大器

（圖）

單臂工作時：

同時，由輸出端得：；

解得：

3、雙運放電橋放大器

單臂工作，電橋由兩個運放組成，恒流源供電。

特性分析：a點c點等電位：，b電位：；

則；因，即

解得：

三、恒流源設計

電壓——電流變換電路

當輸入電壓恒定時，負載中的電流恒定，與負載無關。

四、調零電路設計

電橋初始狀態(tài)輸出應為零（平衡狀態(tài)），實際上，由于橋臂電阻不可能絕對相等，接觸電阻不完全相等，導線電阻存在差異，所以常使初始狀態(tài)輸出不為零。

解決的方法：設置調零電阻

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第二篇：大二暑期信號分析實習報告

大二暑期信號分析實習報告

××××作用：對傳感器輸出的信號進行放大、濾波、消除干擾，為后續(xù)的a/d轉換提供具有足夠能量的所需信號。

一、設計任務

橋式放大電路、低通濾波器和恒流電源設計等，其輸出應滿足a/d卡要求。畫出原理圖及pcb圖。

技術要求：（1）為a/d轉換電路提供、兩種信號電壓。

（2）電橋具有調零和標定功能。原創(chuàng)：www.hmlawpc.com)度為代價，其等待時間非常長。其他兩類adc—流水線和分段adc是高速器件，非常適合用于轉換高頻ac信號。

第四篇：信號調理電路

信號調理電路 信號處理電路，把模擬信號變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過程、執(zhí)行計算顯示讀出或其他目的的數(shù)字信號。模擬傳感器可測量很多物理量，如溫度、壓力、光強等...但由于傳感器信號不能直接轉換為數(shù)字數(shù)據(jù)，這是因為傳感器輸出是相當小的電壓、電流或電阻變化，因此，在變換為數(shù)字信號之前必須進行調理。調理就是放大，緩沖或定標模擬信號等，使其適合于模/數(shù)轉換器(adc)的輸入。然后，adc對模擬信號進行數(shù)字化，并把數(shù)字信號送到mcu或其他數(shù)字器件，以便用于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。

信號調理將您的數(shù)據(jù)采集設備轉換成一套完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，這是通過幫助您直接連接到廣泛的傳感器和信號類型(從熱電偶到高電壓信號)來實現(xiàn)的。關鍵的信號調理技術可以將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體性能和精度提高10倍。

信號調理簡單的說就是將待測信號通過放大、濾波等操作轉換成采集設備能夠識別的標準信號。是指利用內部的電路(如濾波器、轉換器、放大器等…)來改變輸入的訊號類型并輸出之。因為工業(yè)信號有些是高壓，過流，浪涌等，不能被系統(tǒng)正確識別，必須調整理清之。

一般的采集卡上都帶有可編程的增益，但具體要不要作信號調理，要視待采信號的特點而定，若信號很小，則要經(jīng)過放大將信號調理到采集卡能夠識別的范圍，若信號干擾較大，就要考慮采集之前作濾波了。

第五篇：信號實習報告

信號與系統(tǒng)實習大綱二○九年十二月十二日1.課程實習任務3 1.1課程實習任務：3 1.2matlab語言及應用3 1.3、matlab的基本命令3矩陣的創(chuàng)建3繪圖函數(shù)3 1.4信號運算的表示方法4 1.相加4 2.相乘4 3.時移5 4.反褶5 5.尺度變換5 1.5信號與系統(tǒng)中基本函數(shù)的命令表示方法5 1.沖擊函數(shù)：impuse(t)5 2.階躍函數(shù)：heaviside(t)5 3.卷積：c=conv(a,b)5 4.積分：6 5.微分：6 2.連續(xù)系統(tǒng)表示方法6 2.1求解零狀態(tài)響應命令6 2.2階躍函數(shù)和沖擊函數(shù)命令7 3.傅里葉表示方法7 4.s域表示方法8 5.離散系統(tǒng)的表示方法10 5.1線性時不變(lti)離散時間系統(tǒng)10 5.3沖激響應10 5.4階躍響應10 6.總結11 7.參考文獻11 1.課程實習任務1.1課程實習任務：了解matlab的基本命令及使用方法，并熟悉連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的表示方法，信號實習報告。1.2matlab語言及應用1.3、matlab的基本命令矩陣的創(chuàng)建簡單矩陣：a=a=求矩陣的行列式：det求矩陣的逆：inv特殊命令：zero(m,n)表示創(chuàng)建一個m行n列的全零矩陣ones(m,n)表示創(chuàng)建一個m行n列的全1矩陣eye表示創(chuàng)建一個單位陣rand(n)表示創(chuàng)建一個隨機均勻分布的矩陣，矩陣元素為(0~1)繪圖函數(shù)plot(x1,y1…)表示繪制一個二維圖像plot3(x1,y1…)表示繪制一個三位圖像圖像加標注：圖例框legned legned(曲線1,曲線2,0)0表示標注在所繪制圖像的最佳位置1表示標注在所繪制圖像的右上角2表示標注在所繪制圖像的左上角3表示標注在所繪制圖像的左下角4表示標注在所繪制圖像的右下角-1表示標注在所繪制圖像的右側為坐標軸加標注：xlabel(x軸)ylabel(y軸)為圖像加標題：title(正弦函數(shù))創(chuàng)建子圖：subplot(m,n,p)此命令表示創(chuàng)建一個圖像有m行n列個子圖，p表示第p個子圖創(chuàng)建網(wǎng)格：grid創(chuàng)建坐標軸范圍：axis()表示橫坐標1 x2,3 y4在這段程序中，繪制的曲線時，時間坐標值作為元素保存在矢量中。表達式exp(-.1*t)和sin(2/3*t)分別產(chǎn)生一個矢量，各矢量中的元素等于對應不同時間點處表達式的值。由這兩個表達式生成的兩個矢量的對應元素相乘得到矢量，然后用plot命令繪出該信號的時域波形。plot命令可以將點與點間用直線連接，當點與點間的距離很小時，繪出的圖形就成了光滑的曲線，如圖。1.4信號運算的表示方法如前說述，matlab可以有兩種方法來表示連續(xù)時間信號。用這兩種方法均可實現(xiàn)連續(xù)信號的時域運算和變換，但用符號運算的方法則較為簡便。下面分別介紹各種運算、變換的符號運算的matlab實現(xiàn)方法。1.相加s=symadd(f1,f2)或s=f1+f2 ezplot(s)上面是用matlab的符號運算命令來表示兩連續(xù)信號的相加，然后用ezplot命令繪制出其結果波形圖。其中f1,f2是兩個用符號表達式表示的連續(xù)信號，s為相加得到的和信號的符號表達式。2.相乘www.hmlawpc.compuse(t)2.階躍函數(shù)：heaviside(t)3.卷積：c=conv(a,b)例：求出f1(t)*f2(t)的數(shù)值近似，并繪出其時域波形圖，如圖2所示，實習報告《信號實習報告》。實現(xiàn)上述過程的matlab命令如下：p=0.01；k1=0：p：2；f1=0.5*k1；k2=k1；f2=f1；=sconv(f1,f2,k1,k2,p)4.積分：d=int(x)5.微分：y=diff(x)2.連續(xù)系統(tǒng)表示方法2.1求解零狀態(tài)響應命令matlab中的函數(shù)lsim()能對微分方程描述的lti連續(xù)時間系統(tǒng)的響應進行仿真。該函數(shù)能繪制連續(xù)時間系統(tǒng)在指定的任意時間范圍內系統(tǒng)響應的時域波形圖，還能求出連續(xù)例：描述某連續(xù)時間系統(tǒng)的微分方程為解：matlab命令如下：a=；b=；p=0.5；t=0：p：5；x=exp(-2*t)；lsim(b,a,x,t)；hold on p=0.3；t=0：p：5；x=exp(-2*t)；lsim(b,a,x,t)；p=0.01；t=0：p：5；x=exp(-2*t)；lsim(b,a,x,t)；hold off系統(tǒng)零狀態(tài)響應的仿真波形圖如圖3所示：圖3 2.2階躍函數(shù)和沖擊函數(shù)命令沖激響應：y=impulse(sys,t)；階躍響應：y=step(sys,t).3.傅里葉表示方法matlab的symbolic math toolbox提供了能直接求解傅立葉變換及與變換的函數(shù)fourier()與ifourier()。在調用fourier()與ifourier()之前，要用syms命令對所用到的變量進行說明，即要將這些變量說明成符號變量。對fourier()中的函數(shù)f及ifourier()的函數(shù)f，也要用符號定義符syms將f和f說明為符號表達式。若f或f是matlab中的通用函數(shù)表達式，則不必用sym加以說明。例：求f(t)=e-2|t|的傅立葉變換，試畫出f(t)及其幅度頻譜圖。解：matlab命令為：syms t；x=exp(-2*abs(t))；f=fourier(x)；subplot(211)；ezplot(t)；subplot(212)；ezplot(f)；f(t)的幅度頻譜圖如圖所示：4.s域表示方法拉普拉斯變換是分析連續(xù)時間信號的有效手段。信號的拉普拉斯變換定義為：其中，若以為橫坐標(實軸)，為縱坐標(虛軸)，復變量就構成了一個復平面，稱為平面。(2)部分分式展開法求拉普拉斯逆變換如果是的實系數(shù)有理真分式，則可寫為：式中分母多項式稱為系統(tǒng)的特征多項式，方程稱為特征方程，它的根稱為特征根，也稱為系統(tǒng)的固有頻率(或自然頻率)。為將展開為部分分式，要先求出特征方程的個特征根，這些特征根稱為極點。根據(jù)的極點或特征根的分布情況，可以將展開成不同的部分分式。利用matlab中的residue函數(shù)可對復雜的域表示式進行部分分式展開，其調用形式為：=residue(num,den)其中，num(numerator)、den(denominator)分別為分子多項式和分母多項式的系數(shù)向量，r為所得部分分式展開式的系數(shù)向量，p為極點，k為分式的直流分量。解：matlab程序如下：a=；b=；=residue(b,a)；impulse(b,a)運行結果為：r=1-3 2p=-2-1 0k=可見，系統(tǒng)函數(shù)有三個實極點，可以根據(jù)程序運行結果直接寫出系統(tǒng)的沖激響應為：5.離散系統(tǒng)的表示方法5.1線性時不變(lti)離散時間系統(tǒng)用常系數(shù)線性差分方程進行描述：其中，f和y分別表示系統(tǒng)的輸入和輸出，n=max(n,m)是差分方程的階數(shù)。在已知差分方程的初始狀態(tài)以及輸入的條件下，可以通過編程由下式迭代算出系統(tǒng)的輸出：5.2系統(tǒng)的零狀態(tài)響應就是在系統(tǒng)初始狀態(tài)為零條件下微分方程的解。在零初始狀態(tài)下，matlab控制系統(tǒng)工具箱提供了一個filter函數(shù)，可以計算差分方程描述的系統(tǒng)的響應，其調用形式為：y=filter(b,a,f)其中，、分別是系統(tǒng)差分方程左、右端的系數(shù)向量，f表示輸入向量，y表示輸出向量。注意，輸出序列的長度與輸入序列的長度相同。5.3沖激響應：h=impz(b,a,k)，其中的h表示系統(tǒng)的單位序列響應，、分別是系統(tǒng)差分方程左、右端的系數(shù)向量，k表示輸出序列的時間范圍。5.4階躍響應：g=stepz(b,a,n)，其中的g表示系統(tǒng)的單位階躍序列響應，b和a的含義與上相同，n表示輸出序列的長度。6.總結通過對matlab的窗口界面的認識、了解和操作，對matlab的功能和基本命令有了些了解，對一些例題的分析和操作，使自己對信號與系統(tǒng)里的傅里葉變換和s域的變換有了更深刻的理解。7.參考文獻1、《控制系統(tǒng)計算機輔助設計--matlab語言及應用》作者薛定宇出版社清華大學出版社出版時間201*.4 2、3、

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