毕业设计（论文）-基于模拟乘法器的线圈阻抗测试仪的研究

1、基于模拟乘法器的线圈阻抗测试仪的研究摘要在科技迅速开展的今天，测试仪的开发研究技术已经相当成熟，而本课题主要研究的就是基于模拟乘法器的线圈阻抗测试仪。该测试仪的特点就是基于模拟乘法器的根底上实现测试的目的的，该测试仪由正弦信号发生器产生正弦信号波通过压控电流源输出电压再接上测试对象与90移相器然后再分别与正弦信号加在模拟乘法器上，输出的电压通过LED显示器显示出电阻和电感的值。该测试仪可以测量的范围在电阻1m100m，电感100uH100Mh，所选用的单元电路信号发生器，90移相器，压控电流源，模拟乘法器等都是非常简单常见的电路，而它的测量误差是5%的，所以该测试仪还是具有非常准确的测量精度的

2、。在设计该测试仪时因所选用的是Prtol 99 SE软件仿真的，所以所选用的芯片也是比拟早期的产品功能简单模拟方便。最后仿真出来的结果显示也比拟准确，进一步验证了该课题设计的正确性。关键词：测试仪、阻抗、模拟乘法器、移相器 Study of coil and Impedance test instrument based on analogue multiplier ABSTRACTToday, the technology developing quickly, the development of the Test instrument studies already very matur

3、e, then this lessons is research a coil for main and investigative basing on analog multiplier resistance test instrument.The test instruments characteristics is the purpose that foundation to base on the analogue multiplier ascends to realize test, the test instrument be taken place by signal gener

4、ator creation sine signal for voltage-controlled current source outputting electric voltage again mounting testing object with 90 phase shifter then again distinguishing with sine signal imposing analogue multiplier ascending, outputs electric voltage passing of LED displaying resistor and inductanc

5、e.The test instrument can measured the resistors scope:1m100m and the inductances scope:100uH100MH,chooses to use signal generator,90phase shifter, voltage-controlled current source, analogue multiplier etc. Are all very familiar electric circuit,but the request diagraph error margin is 5%, so the t

6、est instrument have accurate diagraph accuracy.At design to the test instrument choose to use Protel 99 SE software to imitate,so we choose more earlier micro array to imitate .Finally the result that come out the manifestation also very accurate,further verifying the accuracy that the lessons desig

7、n.Key words: Test instrument、resistance、analogue multiplier、90phase shifter目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc137882547 摘要 PAGEREF _Toc137882547 h I HYPERLINK l _Toc137882548 ABSTRACT PAGEREF _Toc137882548 h II HYPERLINK l _Toc137882549 第一章 绪论 PAGEREF _Toc137882549 h 1 HYPERLINK l _Toc137882550 、测试技

8、术的国内外开展 PAGEREF _Toc137882550 h 1 HYPERLINK l _Toc137882551 、开发环境 PAGEREF _Toc137882551 h 1 HYPERLINK l _Toc137882552 第2章 系统设计 PAGEREF _Toc137882552 h 2 HYPERLINK l _Toc137882553 、设计要求 PAGEREF _Toc137882553 h 2 HYPERLINK l _Toc137882554 2.1.1、设计内容 PAGEREF _Toc137882554 h 2 HYPERLINK l _Toc137882555

9、2.1.2、技术指标 PAGEREF _Toc137882555 h 2 HYPERLINK l _Toc137882556 、课题指导思想 PAGEREF _Toc137882556 h 2 HYPERLINK l _Toc137882557 第3章 单元电路设计 PAGEREF _Toc137882557 h 3 HYPERLINK l _Toc137882558 、正弦波振荡电路的设计与工作原理 PAGEREF _Toc137882558 h 3 HYPERLINK l _Toc137882559 3.1.1、正弦波振荡电路的设计方案 PAGEREF _Toc137882559 h 3

10、HYPERLINK l _Toc137882560 3.1.2、正弦波振荡电路的工作原理 PAGEREF _Toc137882560 h 3 HYPERLINK l _Toc137882561 3.1.3、RC正弦波振荡器 PAGEREF _Toc137882561 h 5 HYPERLINK l _Toc137882562 3.1.4、LC正弦波振荡电路 PAGEREF _Toc137882562 h 7 HYPERLINK l _Toc137882563 3.1.5、双T网络式RC正弦波振荡器 PAGEREF _Toc137882563 h 8 HYPERLINK l _Toc137882

11、564 、90移相器的设计 PAGEREF _Toc137882564 h 8 HYPERLINK l _Toc137882565 3.2.1、090移相器 PAGEREF _Toc137882565 h 9 HYPERLINK l _Toc137882566 3.2.2、积分90移相器 PAGEREF _Toc137882566 h 10 HYPERLINK l _Toc137882567 3.2.3、隔值及超前补偿移相器 PAGEREF _Toc137882567 h 11 HYPERLINK l _Toc137882568 、压控电流源的设计 PAGEREF _Toc137882568

12、h 11 HYPERLINK l _Toc137882569 3.3.1、悬浮负载的电流源 PAGEREF _Toc137882569 h 12 HYPERLINK l _Toc137882570 3.3.2、具有稳定性补偿功能的悬浮负载的压控电流源 PAGEREF _Toc137882570 h 13 HYPERLINK l _Toc137882571 、模拟乘法器的原理 PAGEREF _Toc137882571 h 14 HYPERLINK l _Toc137882572 3.4.1、模拟乘法器的根本特性 PAGEREF _Toc137882572 h 14 HYPERLINK l _T

13、oc137882573 3.4.2、变跨导式模拟乘法器 PAGEREF _Toc137882573 h 15 HYPERLINK l _Toc137882574 3.4.3、模拟乘法器芯片的选择 PAGEREF _Toc137882574 h 16 HYPERLINK l _Toc137882575 、仪表中的数码显示设计 PAGEREF _Toc137882575 h 16 HYPERLINK l _Toc137882576 第4章 系统仿真 PAGEREF _Toc137882576 h 18 HYPERLINK l _Toc137882577 4.1、仿真软件介绍 PAGEREF _To

14、c137882577 h 18 HYPERLINK l _Toc137882578 、仿真结果 PAGEREF _Toc137882578 h 18 HYPERLINK l _Toc137882579 第五章 结论 PAGEREF _Toc137882579 h 19 HYPERLINK l _Toc137882580 毕业设计小结 PAGEREF _Toc137882580 h 20 HYPERLINK l _Toc137882581 致谢 PAGEREF _Toc137882581 h 21 HYPERLINK l _Toc137882582 参 考 文 献 PAGEREF _Toc137

15、882582 h 22 HYPERLINK l _Toc137882583 附录 PAGEREF _Toc137882583 h 23 HYPERLINK l _Toc137882584 附录A 电路总图 PAGEREF _Toc137882584 h 23 HYPERLINK l _Toc137882585 附录B LED显示电路 PAGEREF _Toc137882585 h 24 HYPERLINK l _Toc137882586 附录C 外文翻译原文局部 PAGEREF _Toc137882586 h 25 HYPERLINK l _Toc137882587 附录D 外文翻译译文局部

16、PAGEREF _Toc137882587 h 32绪论1.1、测试技术的国内外开展随着现代信息技术的迅猛开展，各种测试仪的研究也有了突破性的开展，本课题研究的就是基于模拟乘法器的线圈阻抗测试仪，近年来在全球的测试产品中通信测试仪占有越来越大的比重，对于通信业的开展起着举足轻重的作用，美国Dataquest最新发布的一份调查和预测报告显示，目前，迅速开展的通信业已经成为全球电子测试仪器的最大市场，到2004年占到63%。现代数字通信系统的迅速开展，对于全球测试设备的开展影响极大。例如，现代通信系统复杂的数字调制格式，促使信号发生器厂商推出适应性更强，能够进行正交幅度制QAM和正交相移键控QPS

17、K调制的电路。全球通信产业具有标准复杂制式繁多，产品生命周期短的特点，并对测试的需求会随时发生变化。面对全球通信产品的多制式系统，世界级的仪器厂商都致力于研究发现多制式通信测量仪，从而保证这些测试仪的使用寿命不会太过于短暂。 随着通信业的迅猛开展，明显地带动了全球通信测试市场的高速增长。移动通信、数据传输、网络检测及光纤通信增长最为迅速，而且今后几年内这些领域的测试市场还将继续保持高速增长的趋势。通信测试仪器产品的特点是种类繁多、制式不同、专业性强、技术含量高，市场前景非常广阔，竞争也异常剧烈。目前全球主要的通信测试仪厂商共有130多家，主要产品有ATM测试设备、GSM 测试设备、PCS测试设

18、备、CDMA/TDMA测试设备、ISDN测试设备、SDH/SONET测试设备、误码率测试仪、电缆测试仪、光电测试仪、总线测试仪、光纤测试仪、网络分析仪、协议分析仪等。1.2、开发环境 Sage公司新推出的923LTS型和935AT型测试仪，都属于话音质量测试PSQM仪器，PSQM是国际电信联盟ITU标准，该标准规定了y评估音频带内话音码质量的方法。935AT型测试仪是Sage公司PSQM测试仪的主导产品，它的测试功能多达35种，其中包括交换测试、传输损伤测试以及实验室精密测试等。923LTS型测试仪那么是一款具有高可靠性的便携式测试仪，体积小巧，便于在测试现场使用。 引人注目的是，世界级厂商新

19、推出的一局部通信测试仪具有Internet接入和3G功能，通信测试仪厂商竞相开发具有Internet接入功能的通信测试仪器，是21世纪全球通信测试仪的一种最新趋向。Agilent、Tektronix等公司都在产品线上增加了可通过LAN或Internet进行数据共享和远程测试的电子测试仪器。增强的数据传输业务、 业务、全球漫游、Internet接入、电子邮件，甚至视频效劳的市场正在展现出广阔的开展前景，迫切要求电子仪器制造商超前于现代数字通信系统的开展，从而为第三代3G无线通信时代的到来作好开发和维护的准备。 第2章 系统设计2.1、设计要求、设计内容设计框图如下：被测对象电压检测模拟乘法器电阻

20、显示模拟乘法器电感显示90移相器正弦信号发生器压控电流源按上述框图完成设计并加一些信号处理电路，如放大，滤波等并仿真，说明工作原理，得出仿真数据并分析，写出毕业论文。、技术指标被测范围：电阻1m100m；电感100uH100Mh被测误差： 5%2.2、课题指导思想我们研究的是基于模拟乘法器的线圈阻抗测试仪，通过利用正弦信号发生器产生信号加在压控电流源上给被测的线圈，用仪表显示电压，检测出的电压值与正弦信号发生器产生的信号同时加在模拟乘法器上而得出电阻值，再用显示表显示该电阻值，而检测出的电压值又与通过90移相器而移相了的正弦信号同时加在模拟乘法器上而得出电感的值，再用显示仪显示出该电感值。在整

21、个电路的设计中我们还必须加上放大等电路才能最终实现本科题所要研究的阻抗测试仪。而对于各个器件的参数确实定是根据本科题研究的线圈阻抗的电阻和电感值来导出的。本课题主要应该解决的问题是关于线圈的阻抗值如何测量计算出来，所测试的线圈包括电阻与电感的值，所以需要一个移相器移相后可以分别得到电阻与电感的数值。第3章 单元电路设计3.1、正弦波振荡电路的设计与工作原理、正弦波振荡电路的设计方案方案一：RC桥式振荡器。这一振荡器电路图与原理比拟简单，在仿真调试中很容易到达课题需要的正弦波，所以实现起来比拟简单方便。方案二：LC正弦波振荡电路。LC振荡电路主要用来产生高频正弦信号，一般在1MHZ以上。它主要也

22、是靠电路中存在的噪声自激起振的，实现起来比拟简单但是电路不稳定容易受到外界干扰。方案三：双T网络式RC正弦波振荡器。该电路由一些电阻、电容和三极管组成。只需调节滑动变阻器的阻值即可改变输出波形的频率。由于采用了三极管、滑动变阻器等元器件，所以电路设计复杂了许多，但系统可靠性增加了。综合上述三种方案以及三种方案仿真调试的结果得出选择方案一作为正弦波发生器比拟适宜。、正弦波振荡电路的工作原理振荡条件从结构上看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反应放大电路如图(a) 放大电路反应网络 a 根本放大电路反应网络b放大电路在输入信号=0时的方框图可改画成图b所示由图可知，如在放大电路的

23、输入端1端外接一定频率，一定幅度的正弦波信号，经过根本放大电路和反应网络所构成的环路传输后，在反应网络的输出端2端，得到反应信号，如果和在大小和相位上都一致，那么，就可以除去外接信号，而将1，2两端连接在一起而形成闭环回路系统，其输出端可能继续维持与开环是一样的输出信号，这样由于，便有：； 或 正弦波振荡器的振荡条件为：幅度平衡条件：|AF|=1 ， 1 相位平衡条件： 2 上述12两式便是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。因为|AF|=1是维持振荡的幅度条件，电路能够起振的幅度条件是|AF|1。稳定之后满足|AF|=1以维持等幅振荡。另外，a+f= 2n称为相位平衡条件。以上条件同时满足

24、，电路才能起振。 、RC正弦波振荡器 RC正弦波振荡器有桥式、双T网络式、移相式等类型，这里主要讨论桥式正弦波振荡电路。 1电路原理图图1 RC正弦波振荡器图1是RC桥式振荡电路， 这个电路由放大电路和选频网络。为由集成运放所组成的电压串联负反应放大电路，取其高输入阻抗和低输出阻抗的特点。而那么由Z1RC串联网络Z2RC并联网络和R1、R2组成，同时兼作正反应网络。由图可知，Z1、Z2和R1、R2正好形成一个四臂电桥，电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端， 桥式振荡电路的名称即由此而来。 下面首先分析RC串并联选频网络的选频特性， 然后根据正弦波振荡电路的两个条件选择适宜的放大电路指标，以

25、构成一个完整的振荡电路。 2、RC串并联网络的选频特性 图1中用的RC串并联选频网络具有选频作用，由图1可知： 假设令o=1/RC 或 fo =1/2RC那么 上述分析说明：当=0=1/RC时，输出电压的幅值最大当输入电压的幅值一定，而频率可调时)，并且输出电压是输入电压的1/3,同时输出电压与输入电压同相位。根据|FV|和的表达式可以画出RC串并联选频网络的幅频特性和相频特性曲线。 3)、振荡的建立与稳定所谓建立振荡，就是要使电路自激， 从而产生持续的振荡，由直流电变为交流电。对于RC振荡电路来说， 直流电源即是能源。那么自激的因素又是什么呢?由于电路中存在噪声，它的频谱分布很广，其中也包括

26、有=0 =1/RC这样一个频率成分。这种微弱的信号，经过放大，通过正反应的选频网络，使输出幅度愈来愈大，最后受电路中非线性元件的限制，使振荡幅度自动地稳定下来，开始时，AV =1+ Rf/R1略大于3，到达稳定平衡状态时，AV=3,FV=1/3(=0=1/RC 、LC正弦波振荡电路 LC并联谐振回路电路图图2 LC正弦波振荡电路由图2可知它的等效阻抗为：通常有R?。所以：、双T网络式RC正弦波振荡器双T网络式RC正弦波振荡器的原理图为：图3 双T网络式RC正弦波振荡器3.2、90移相器的设计方案一：090移相器。它可以在090范围内移相，但要到达90的移相是非常困难的，所以在本课题中这一电路一

27、般不采用。方案二：积分90移相器。这一移相器的电路及原理都比拟简单，但在实际应用中是很难进行正常的积分运算的。方案三：直流反应通道的90移相器。这一90移相器的移相有滞后误差，使得测量结果不太准确，所以需要改良。方案四：隔值及超前补偿移相器：该电路可把因积分移相器参加直流反应通道带来的移相滞后误差补偿掉。所以根据实际情况所选用的90移相器是直流反应通道的移相器与隔值及超前补偿移相器串联所组成的90移相器。、090移相器图4 090移相器由图可以知道与运算放大器同相端相接的是简单的RC移相网络，该电路的输出电压U。为：因此 产生的相移为： 当0时，=90；当时0但我们需要的是90移相器，要使是比

28、拟困难的，因此此方案难以到达要求，故不预采用。、积分90移相器对于普通的积分90移相器，如下图：图5 积分90移相器由图5可知它的传递函数为：幅频特性：相频特性：由其特性可知，积分90移相器的特点：1相位移相90；2输出信号幅度受到输入信号频率变化的影响，但在实际积分运算放大器中，由于积分器的直流增益为无穷大，放大器的失调及其漂移将使放大器进入饱和状态，从而无法进行正常的积分运算，导致了移相器不能正常工作，针对这一问题，采用了在一般积分器的根底上增加直流反应通道的方案，如下图：图6 直流反应通道的90移相器假设选择R=R2=R3=R4=100K，C=C1=C2=C3=1uf时，其传递函数为：可

29、知加上反应通道的积分90移相器对输入信号的移相有滞后误差，并且移相器的幅频特性受到频率变化的影响，为了解决积分器输出存在直流分量和90移相的滞后误差，因此可利用超前补偿环节的移相器。3.2.3、隔值及超前补偿移相器隔值及超前补偿原理如下图： 图7 隔值及超前补偿移相器图中，假设选R=R1=R2=127K，C=C1=C2=1uf时，其传递函数为：该电路即可隔直又起超前补偿的作用，可把因积分移相器参加直流反应通道带来的移相滞后误差补偿掉，积分移相环节和隔直及超前补偿环节串联后的系统函数为： 3.3、压控电流源的设计方案一：悬浮负载的电流源。这一压控电流源很难得到本课题所需的电流，所以不能采用。方案

30、二：具有稳定性补偿功能的悬浮负载的压控电流源。这一电路的增益提高了但损失了直流的精度。方案三：具有射级跟随器的压控电流源。这一压控电流源原理比拟简单，而且实现起来比拟容易，所以采用了这一电路。3.3.1、悬浮负载的电流源图8是一种实际应用的压控电流恒流输出电路。图中负载处于反应通道，RS为 电流取样电阻，提供与负载电流成比例的电压。图8 悬浮负载电流源当输入信号不稳定或信号源输出阻抗在整个功率周期内趋于增大时，可能引起同相输入不稳定。而电阻R1接功率运算放大器同相端到地，那么可以防止这样的情况发生。在低频状态下，C1,R1与R2不发生作用，只是用来提高电路的稳定性。输入信号通过环路，加到RS上

31、，使得输出电流Ia只与输入信号和RS相关，而与负载的变换无关，因此形成恒流。3.3.2、具有稳定性补偿功能的悬浮负载的压控电流源但图9是一根底电路，可以在此根底上添加一些元器件使得电路更加完善。如图 所示，它可以提高电路增益，且能保持电路的传输功能。提高增益会损失一些恒流精度，但可以增加电路的稳定性。图9 具有稳定性补偿功能的悬浮负载的压控电流源但上两种电路应用分析起来比拟复杂特别是对于感性负载来说，所以综合考虑选用图10所示的压控电流源比拟适宜。图10该压控电流源由两个运放构成，其中运放A1作为射极跟随器，运放A2作为放大器，A2输出电压为：那么流过电阻R5的电流为：假设取R1=R2=R3=

32、R4，上式可简化为：由此可见，只要改变Vi的大小和极性就可以控制IO电流的大小和方向。3.4、模拟乘法器的原理3.4.1、模拟乘法器的根本特性模拟乘法器的电路符号如下：模拟乘法器的电路符号它有两个输入端、一个输出端。假设输入信号为Ux、Uy，那么输出信号Uo为：Uo=KUxUy式中，K称为乘法器的增益系数，单位为。 根据乘法运算的代数性质，乘法器有四个工作区域。由它的两个输入电压的极性来确定，并可用X-Y平面中的四个象限表示。能够适应两个输入电压四种极性组合的乘法器称为四象限乘法器；假设只对一个输入电压能适应正、负极性，而对另一个输入电压只能适应一种极性，那么称为二象限乘法器；假设对两个输入电

33、压都只能适应一种极性，那么称为单象限乘法器。对于一个理想的乘法器，当Ux Uy中有一个或两个都为零时，输出均为零。但在实际乘法器中，由于工作环境、制造工艺及元件特性的非理想性，当Ux=0，Uy=0时，Uo0，通常把这时的输出电压称为输出失调电压；当Ux=0，Uy0时，Uo0，这是由于Uy或Ux信号直接流通到输入端而形成的，称这时的输出电压为Uy或Ux的输出馈通电压。输出失调电压和输出馈通电压越小越好。此外，实际乘法器中增益系数K并不能完全保持不变，这将引起输出信号的非线性失真。3.4.2、变跨导式模拟乘法器变跨导式模拟乘法器是在带恒流源的差分式放大电路的根底上开展起来的。如图11所示可知图11

34、 变跨导式模拟乘法器 式中 3 而 4 5故 6图中T3、T4是压控镜像电流源，当VY?VBE时，有 7将式6、7代入式3中可得式中，那么输出电压为：3.4.3、模拟乘法器芯片的选择在本课题的设计中所用到的模拟乘法器集成芯片是最常见的MLT04，其管脚图如下由管脚图可以看出，MLT04芯片有八个输入端四个输出端，其中Xi和Yi分别为模拟乘法器的两个输入端，Wi为输出端，GND为接地端，VCC与VEE均为直流电源端。由此可知该芯片是有四个模拟乘法器集成的集成芯片。其电压输出为： ，其中X或Y上的线性误差仅为0.2%。3.5、仪表中的数码显示设计附图2所示的为LED显示的数字式电压表的原理图图中5

35、G1413是双积分型单片CMOS A/D变换器，该器件采用24脚双列直插式封装，具有自动调零，自动级性转换，功耗低等优点。其主要参数为：转换精度数0.05%1，输入阻抗大于等。采用5G14433再加上一片译码器和一个基准电压源就可以组成数字式电压表。5G14433数字输出采用动态扫描显示方式，Q0Q3为BCD码输出端，DS1DS4为位选信号，分别为千位，百位，十位和个位的选通信号。各条引线分别通过电阻同译码器5G4511各相应的输出断相连。千位只有b和c 两个笔划，故仅显示1或不显示。LED显示器的阴极通过驱动器5G1413分别由位选信号DS1DS4控制轮流导通，小数点和负号“-段通过电阻R1

36、4，R15同UDD相连，只有当被测电压为正值时，Q2输出为高电平，通过5G1413中的复合晶体管将流向“-号一段的电流旁，使“-号熄灭。5G14433的VR断接基准电流，5G1403为基准电压源，通过R3电位器调节基准电压，其变化范围为2V，R1与C1分别为积分电阻与电容。如,时钟频率为66KH，VDD=5V，那么2V量程时R1=470K。当被测电压超过基准电压VR时，过量程OR端输出低电平，那么可使触发器C043工作，于是该触发器对EOC信号进行2分频，使5G4511的BT端输出电平时高时底，从而使数字发生闪烁，指示过量程的状态。第4章 系统仿真4.1、仿真软件介绍本系统仿真采用Protel

37、 99 SE进行仿真。Protel 99 SE与Protel 99相比，功能、使用环境、操作方式等变化不是很大。其主要完善并强化了模拟仿真分析、信号完整性分析功能等，如简化了初始化设置项，增加了波形观测方式等。Protel 99 SE具有以下特点：1将原理图编辑、印制电路板编辑、可编程逻辑器件设计、自动布线、电路模拟仿真、信号完整性分析等功能有机的连在一起。2支持由上到下或由下到上的层次电路设计。3当原理图中的元件来自仿真用元件电气图形符号库时，可以直接对电路原理图中的电路进行仿真测试。4提供ERC电器规那么检查和DRC设计规那么检查，能最大限度的减少设计错误。5库元件的管理、编辑功能完善，操

38、作非常方便。6全面兼容TANGO及Protel 99/99 SE中可以使用、编辑TANGO或低版本Protel建立的文件，并提供了转换成OrCAD格式文件的功能。7Schematic和PCB之间具有动态连接功能，保证了原理图与印制板的一致性，以便相互检查、校验。8具有连续操作功能，可以快速地放置同类型元件、连线等。4.2、仿真结果 我们所采用的正弦信号发生器是RC桥式振荡器，它所产生的波形为正弦波，经过90移相器积分90移相得到了超前于RC桥失振荡器产生的正弦波的90的正弦波。而通过压控电流源并未改变RC桥式振荡器产生的正弦波相位特性。仿真结果图如下图：VOUT1为RC正弦波振荡电路产生的正弦

39、波输出，VOU2是经过90移相器产生的波形输出，而VOUT是RC正弦波振荡电路产生的电压通过压控电流源而输出的波形。第五章 结论本课题研究的测试仪的精度相对来说还是比拟精确的，所以该课题应该属于前沿科技，经过这几个月的学习与研究使我们对于基于模拟乘法器的线圈阻抗测试仪有了比拟透彻的了解，课题所选用的各个局部电路也都比拟合理，使得仿真出来的结果比拟正确。本课题的信号发生器选用的是普通的RC正弦振荡器，通过设定各个电阻与电容的值得到了课题所需要频率的正弦信号。而90移相器那么是选用直流反应通道的90移相器与隔值超前移相器串联组成了非常精确的90移相器，所以仿真出来的波形也非常精确。压控电流源在本课

40、题设计过程中的作用就是使得RC正弦振荡器产生的电压转换为电流值便于计算所测线圈的阻抗。模拟乘法器的芯片选择MLT04是因为该设计要求有两个模拟乘法器，而MLT04是集成了四个模拟乘法器的集成芯片，所以用MLT04能够更方便课题的研究。而最后的显示器是LED显示器，能够直观的显示出测量数据从而非常方便快捷。本设计制作经仿真分析后根本完成了题目的要求，到达了设计要求的目的。个别仿真电路由于时间问题，调试还未能全部完成。经仿真证实了各局部设计的正确性和合理性。毕业设计小结毕业设计是总结我们大学四年所学知识的一个重要环节，它考察了我的动手动脑以及自学等各个方面的综合能力，是每一个合格的大学生必须认真学

41、习的重要阶段。在这连续几个月的毕业设计过程中，让我深深体会到了自己所学知识的狭隘，但通过老师的指导以及同学间的互相讨论学习更让我学习到了许多书本上没有的知识。在设计过程中也遇到了许多困难，通过到处借阅图书和搜查资料让我对现代的测试技术水平以及国内外先进的测试仪有了一些了解让我学到了更多有用的知识，也为以后即将走上工作岗位打下了一定的实践根底。在研究本课题时所遇到的最大的困难就是仿真实验了。我所选用的仿真软件是Protel 99 SE,但在仿真过程中我所设计的电路总图中所选用的芯片许多却在Protel 99 SE软件中搜索不到。所以必须用其它芯片所取代，但许多芯片我不懂得它如何使用接线，通过同学

42、的帮助与指导让最终让我顺利完成了毕业设计。这次毕业设计让我懂得了遇到问题要通过自己的思考去解决，而不是等待，知识要通过自己努力进取，把自己学到的用到实际生活中还有一定的难度。面对设计中的难题，一要有信心，相信自己一定可以完成任务；二要勇于在茫茫书籍中去查找，这是一个很好的学习过程；三要坚持到底。如果再不懂就要去总同学或老师，这也是一个学习的好帮手。总之，这次设计不管是理论上还是实践中，都让我收获很多，对以前不太知道，很生疏的东西有了更多的了解。我想这对我以后的工作肯定是有帮助的，我很珍惜并感谢这次毕业设收获的知识与经验。 致谢本次毕业设计历经四个月。最终圆满的完成了。这次毕业设计之所以能够顺利

43、的完成首先要非常感谢指导老师刘百芬。此次毕业设计过程比拟艰辛，也遇到了许多困难但刘老师始终专心地帮助我们解决问题不断指导我们研究新的设计方案，使得我们的设计能够始终顺利的进行。所以我们全组同学都非常感谢刘老师付出的时间和辛劳。同时我也要非常感谢这几个月帮助我的所有同学，当我遇到问题时他们总是不厌其烦的帮我解决困难，没有他们的帮助我也不可能把毕业设计完成的那么顺利。而且同学们还好心的把书和资料借给我看给予了我很大的支持与帮助。 我感谢他们所给予我的关心与帮助，让我能够更加的完善自己，谢谢大家！参 考 文 献1 彭国贤. 数码显示M. 电子工业出版社. 1986.2 M.赫皮. 运算放大器与模拟乘

44、法器M.广西:广西人民出版社.1987.3 胡宴如. 电子技术根底M.北京:中国电力出版社,1999.151-154.4 胡宴如. 模拟电子技术M. 北京:高等教育出版社,2000.190-192.5 康华光，陈大钦. 电子技术根底(第四版)M.北京:高等教育出版社,1979.122-128.6 .7 蔡宣三,龚绍文.高频功率电子学M.北京:科学出版社,1993.128-130.8 U.梯策,CH.胜克.高频电子电路M.北京:人民邮电出版社,1984.9 卢涛.一种新颖的电子移相器J.电测与仪表,1997.J.电测与仪表,2003.11 Angelo KP. Current-limited G

45、.A fuzzy controller for step-up DC/DC converters C.The 8th IEEE Income Elect circ and Sits A, .12 So WC, Tse CK, Lee YS.A fuzzy controller for DC-DC converters A.25th Ann.13 Mark N. Horenstein.Microelectronic Circuits and Devices.2nd ed., Prentice-Hall Inc, New York,1996.附录附录A 电路总图附录B LED显示电路附录C 外文翻

46、译原文局部附录 D 外文翻译译文局部模拟移相器陆元荣北京大学重离子物理研究所,北大物理学院,北京,100871W GutowskiGesellschaft fuer schwerionenforschung MBH,Darmstadt 110552,Germany摘要：介绍了利用铁氧体磁环制作窄带3 dB耦合器的原理和方法,详细分析了利用此耦合器设计制作模拟压控移相器的理论和制作技巧,以及所制作的多种频率的压控移相器的测试技术指标和实际运行情况.关键词：模拟移相器; 窄带3 dB耦合器; 网络分析仪一：3分贝窄带耦合器 3分贝窄带耦合器的电路原理图如图1所示。在一个线圈上环绕两根带绝缘层的金属

47、线如图2所示。它的阻抗特性如下：图1 3分贝窄带耦合器 图2式中的K是表示特性阻抗的修正参数，它与单位的转换长度L/t有关，R2与R1分别为两金属线圈的阻抗值。如图3所示，实线为实验数据，虚线是电脑软件模拟出来的真实值，水平坐标是b=(L/t)/(2*R2)。.例如R2=,R1=,L/t=292.5/45=6.5,b=23.2,所以k=1.17,Z0=49.75ohm。 假设使得Z0为输入并且输出阻抗由3分贝耦合器产生。L和C必须满足如下关系式：=L/C端口2产生的电压与端口4的1伏电压都加在端口1上得到：=jL/ (Z0 +jL)= Z0/( Z0+ jL)和的理想振幅响应如图4所示。当=时就相当于3分贝耦合器产生的频率。所以：Z0=L=2L和 L= Z0/2 C=1/2Z0图3 图4如图5所示的是18MHZ耦合器的振幅响应。3分贝耦合器的原理图如图2所示，C=180pf,L=435Nh。线圈的型号为Siements Ringken R6.3 B64290-A37-X17其绕组为11扎。输入为标准值时在每一个端口得到的数值的失真一般不小于25分贝。所以3分贝耦合器产生的特性阻抗大约为50.0ohms。如图6所示的是相频特性。在端口2与端口4之间的相移为，这就是为什