信号峰值检测仪课程设计报告

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1、电子线路综合课程设计报告东北石油大学课程设计课程电子线路综合课程设计题目信号峰值检测仪院系电子科学学院专业班级电子15-2班学生姓名宋忠民学生学号150901240207指导教师韩连福II电子线路综合课程设计报告2017年7月10日II电子线路综合课程设计报告目录第1章概述11.1引言1第2章总体设计方案32.1系统设计方案32.2系统设计框图4第3章单元电路的设计53.1总电路的设计53.2待测电信号放大电路模块的设计………………………………...63.3信号峰值检测电路模块的设计…………………………………...83.4NE555芯片25khz时钟信号产生电路

2、模块的设计………………93.5模数转换模块的设计113.6锁存器锁存数字信号连接数码管显示模块的设计12第4章电路的仿真14结论17参考文献18附录元器件清单19II电子线路综合课程设计报告第1章概述1.1引言峰值检测是电子测量自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。峰值反映了信号极为重要的方面，尤其是小信号。设计完善的峰值检测系统，不仅可以用于对微弱信号进行检测，还可以通过传感器对其他非电信号如微弱的机械振动实现自动检测和控制，从而构成完整的检测系统，因此峰值检测具有广泛的使用价值。峰值检测通过对输入信号的峰值进行提取，产生输出，从而实现对信号的监控，保

3、证系统中其他结构工作的稳定性，避免了过大输入对系统造成的损伤，延长了设备的使用寿命。峰值检测是电子测量、自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。峰值反映了信号极为重要的方面。尤其是小信号。设计完善的峰值检测系统，不仅可以用于对微弱信号进行检测，还可以通过传感器对其它非电信号如微弱的机械振动实现自动检测和控制，从而构成完整的测控系统，因此峰值检测具有广泛的实用价值。峰值检测技术是数字存储示波器及数据采集卡中的重要技术之一，用来实现波形的峰值捕捉。在科研、生产的许多领域都需要用到峰值检测设备，比如检测某建筑物中梁的最大承受力，检测一根钢丝绳的最大允许拉力等，这

4、就需要用到相应的检测设备。目前常用的方法是先求得检测信号的平均值，但使用平均值掩盖了被检测信号的突然脉冲，从而可能引起系统的失灵及不稳定。若用由二极管和电阻电容构成的普通峰值检波电路来检波，效果会很差，主要表现在两个方面：第一，若选择RC电路时间常数大一些，则输出信号的波形会好一些。但检波输出之后的信号幅值和检波之前的信号幅值有明显的差距,输出信号幅值明显降低，峰值检波效率变差,同时,信号快变部分的丢失变得严重。第二，若选择RC电路时间常数小一些。则会发现检波前后的信号幅值的差异变小。信号之中的快变分量明显变好，但输出信号的波形明显变差。不利于对信号的A/D变换

5、。峰值检测电路是将某一段时间内信号的最值反映出来，遇到信号峰值就跟着，若没有更大的就保持，其工作状态主要包括跟踪、保持和复位，可以广泛应用于信号采集和处理、仪器仪表、自动控制等众多领域。如用来实现波形的毛刺捕捉、冲刺信号峰值检测等。因此峰值检测器19电子线路综合课程设计报告有广泛的市场应用，且随着电子产业和信息产业的不断发展，对信号的采集处理方面的要求愈加突出，它将发挥愈来愈大的作用。19电子线路综合课程设计报告第2章总体设计方案2.1系统设计方案1.基本原理分析峰值检测器是用来检测交流电压峰值的电路。最简单的峰值检测器依据半波整流原理构成电路，如下图2-1。交

6、流电源在正半周的一段时间内，通过二极管对电容充电，使电容上的电压逐渐趋近于峰值电压。只要RC够大，可以认为其输出的直流电压数值上十分接近于交流电压的峰值。交流电源在正半周的一段时间内，通过二极管对电容充电，使电容上的电压逐渐趋近于峰值电压。这种简单电路的工作过程是，在交流电压的每一周期中，可分为电容充电和放电两个过程。在交流电压的作用下，在正半周的峰值附近一段时间内，通过二极管对电容C充电，而在其它时段电容C上的电压将对电阻R放电。图2-1简单峰值检测电路基于该简单的峰值检测器，如采用集成电路对其功能实现，性能进行优化，则更具有实用性。峰值检测器之原理可概括为：

7、当输入信号为峰值更大值时，电容刷新进行充电，相关原件记录新的峰值，如若未有新峰值，相关元件则进行保持功能。2.设计思路本课设的关键任务是检测出峰值并使之保持稳定和数字显示。将输入量的峰值检测出来并保持，在通过数据锁存控制电路所存峰值的数字量。通过A/D数模转换，将模拟量转换为数字量，然后需要将数字量显示在数码管上。该方案由待测电信号放大电路、信号峰值检测电路、NE555芯片25KHZ时钟信号产生电路、模数转换电路、锁存器锁存数字信号连接数码管显示电路五部分组成。19电子线路综合课程设计报告数字锁存控制电路2.2系统设计框图峰值检测电路信号放大电路被测信号输入译码

8、显示数字时钟信号输入A/