基于隨機等效采樣的交流毫伏表設(shè)計.pdf

1、數(shù)字交流毫伏表是電子測量和科學(xué)研究實驗中不可缺少的工具，由于其具有讀數(shù)方便、測量準(zhǔn)確等特點，廣泛應(yīng)用于學(xué)校、工廠和科研單位。隨著對測量要求的進一步提高，如何提高數(shù)字交流毫伏表的帶寬和精度是研究交流毫伏表的重要內(nèi)容。基于隨機等效采樣的交流毫伏表是一種采用全新設(shè)計方案的交流毫伏表，將隨機等效采樣算法運用到交流毫伏表設(shè)計中，在提高測量帶寬和精度的同時，可以降低對模數(shù)轉(zhuǎn)換速率的要求。
　　目前，市場上的數(shù)字交流毫伏表大多采用精密檢波方式檢

2、測信號幅度，而檢波電路的帶寬受到檢波二極管性能的限制，隨著測量信號頻率的增加，測量誤差也會增大;同時，此方案對模擬通道的平坦度要求也很高，增大了設(shè)計難度。本項目受江蘇綠揚電子儀器集團有限公司委托，研究開發(fā)一款基于隨機等效采樣的數(shù)字交流毫伏表，以達到更寬的頻率測量范圍。
　　基于隨機等效采樣的交流毫伏表研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)問題是實現(xiàn)隨機等效采樣算法。本文在研究分析了現(xiàn)有交流毫伏表技術(shù)方案基礎(chǔ)上，提出了基于現(xiàn)場可編程門陣列（Field Pr

3、ogrammable Gate Array，F(xiàn)PGA）和微控制器(Micro Controller Unit，MCU)相結(jié)合的方案。該方案中的FPGA主要實現(xiàn)隨機等效采樣算法和外設(shè)控制邏輯，MCU通過總線和FPGA進行數(shù)據(jù)傳輸，以達到控制外設(shè)和獲取采樣數(shù)據(jù)的目的。
　　本文詳細分析了基于隨機等效采樣的數(shù)字交流毫伏表和傳統(tǒng)的基于精密檢波的數(shù)字交流毫伏表技術(shù)解決方案及各自優(yōu)缺點，介紹了隨機等效采樣算法、該數(shù)字交流毫伏表的硬件電路結(jié)構(gòu)和