電流-頻率轉換電路綜合測試系統(tǒng)研究.pdf

1、為了能夠快速準確的測量慣性導航系統(tǒng)中慣性組件加速度計的重要組成單元電流/頻率轉換電路（I/F轉換電路）的性能參數(shù)，本文設計了一套I/F轉換電路測試系統(tǒng)。采用以FPGA芯片為核心，由程控恒流源對被測系統(tǒng)提供恒值電流信號、正弦電流信號以及瞬態(tài)階躍電流信號，通過設計的頻率測量電路對其輸出的頻率信號進行精確的測量，實現(xiàn)了對I/F轉換電路靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三種響應特性的分析。
　　論文首先介紹了慣導組件測試技術以及國內外研究現(xiàn)狀，其次闡述了研

2、究目的意義以及測試系統(tǒng)設計方案，對多種設計方案的優(yōu)缺點進行了論述和比較，最后確定了以FPGA為核心，在QuartusⅡ硬件開發(fā)平臺上使用Verilog描述語言設計的方案。FPGA控制程控恒流源輸出電流信號并控制采集頻率信號，通過串口上傳至上位機應用程序進行顯示和保存。
　　I/F轉換電路測試系統(tǒng)由硬件電路設計和軟件設計兩部分構成。選用Altera公司生產的CycloneⅡ系列的型號為EP2C8Q208C8N的FPGA芯片作為下位機

3、硬件電路設計的主控制器。程控恒流源模塊由D/A轉換芯片TLC5615與集成運放OPA2604構成，為測試系統(tǒng)提供電流信號。信號隔離電路采用光耦4N25和74LS04反相器進行隔離整形，使被測電路輸出的脈沖信號轉換成標準的TTL信號。串口采用MAX3232電平轉換芯片完成RS232串行接口電路設計。軟件設計采用QuartusⅡ軟件做為開發(fā)平臺，使用硬件邏輯編程語言Verilog設計控制恒流源模塊，實現(xiàn)輸出靜態(tài)電流信號、正弦電流信號以及瞬態(tài)

4、階躍電流信號的功能，通過設計脈沖測量模塊對被測電路輸出的脈沖信號進行精確測量，通過RS232串口模塊將下位機測量的結果上傳至上位機應用程序實時顯示并保存打印。上位機應用程序界面是基于Visual C++6.0開發(fā)環(huán)境下的MFC對話框的編程設計，作用是可以向下位機發(fā)送開始和結束測試的指令，并能夠顯示和保存下位機發(fā)送的測量結果，實現(xiàn)對I/F轉換電路特性測試的功能。
　　最后對整個測試系統(tǒng)進行了軟硬件聯(lián)合調試，并分析了測量結果。實驗結果