多信号发生器(2019年电赛复测)——各部分联调

Posted on 2021-06-30 In 电子设计竞赛题 Views:

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经过前面5个章节的调试和分析，各部分电路已经可以单独正常工作。回顾一下各级调试的方法。用信号源产生信号，给单元电路提供测试信号。然后用示波器多路观测单元电路的各个节点。判断是否正常，找出不正常的信号节点。信号源在调试中扮演的就是模拟前级信号的工作。信号源的信号是确知的，这样就可以单独调试各级电路，避免各级电路之间的相互干扰。

以确知测试未知，找出未知中的错误，使电路正常工作。

下面将各级级联起来进行联调。

与非门振荡器连接积分器产生三角波

再连接低通滤波器产生正弦波

再连接比较器产生窄脉冲

最后连接积分器移相产生余弦波

通道1测试正弦波，通道2测试余弦波，通道3测试方波，通道4测试窄脉冲。

这时问题出现了。正弦波经过积分器器后产生的余弦波，信号有较大的整体起伏。也就是说信号里叠加了一个低频分量。之前的级联都没有出现问题，说明各单元电路的基本功能是正常的，性能方面需要调试。改进余弦波的波动问题。

从第一级振荡器开始排查，用硬木课堂实验平台发稳定的方波信号20KHz来替换与非门振荡器的方波。

使用PWM波产生20KHz的方波

开启PWM1，并配置频率20KHz，占空比50%。面板线插在排孔PWM1上取得信号。

这时用示波器观察，余弦波的波动问题消失了。这样可以确定问题出在与非门振荡器的方波上。

将PWM1信号和与非门的方波双综观察。AIN1黄色测试PWM1信号，AIN2蓝色测试与非门振荡器的方波。

观察测量值的直流，可以看到PWM1的直流2.25v没有变（CH1直流）。与非门方波的直流（CH2直流）在1.87V到1.89V之间变化。是一个低频变化量。结合之间调试积分器移相单元电路时，直流敏感的情况。虽然添加了C9 100nF电容隔离了直流，但是这个低频变化的直流分量可以通过100nF电容耦合进去，导致余弦波的波动。