2011年国赛基本模块准备--精简版

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1、一、基本物理量检测电路部分测频测相电路对于工频范围的相位测量我们采用LM311先滞回后过零比较的方式，将正弦波整形成方波，然后送后级测量电路检测。采用滞回比较的方式能在一定程度上消除由于波形噪声干扰而引起的抖动。但是它的去干扰能力是有限的，如果前级信号噪声过大，或是地线上引入了较大的干扰，那么测量出来的相位差还是会存在较大的误差的。电流采样电路（INA128低侧采样）INA128为精密仪表放大器，其增益可调，差分输入方式能对小信号进行处理，这里我们选用0.1欧的康铜丝对电流进行采样后经INA128放大再送后级测

2、量电路或是控制电路处理。由于INA128的输入共模电压有限，因此康铜丝一般是在低侧采样电流后给INA128检测。电流采样电路（INA168—60V高共模电压电流监视器）INA168是专用的高侧电流监视器，其输入共模电压可以高达60V，当康铜丝选取为0.1欧时，可以测量0~5A以内的电流，它的输出方式为电流，我们只需接一个采样电阻就可以转换为电压。因此可以用它对高侧电流进行检测。霍尔电压、电流传感器TA0913，HV03-10隔离采样电路TA0913为交流电流传感器，绝缘电阻常态时大于1000MΩ；抗电强度可承受

3、工频6000V50Hz/1分钟；工作频率范围：20Hz~20kHz。用它来检测交流电流可以起到很好的隔离效果。HV03-10/25mA-P为电流型电压传感器，用于测试直流、交流、脉动电流；利用霍尔效应及磁补偿原理，被测回路与测试回路绝缘度高；工作频率范围为0-150kHz。额定输入电流IIN10mA；额定输入电压VPN10～500V。可以用它来对交直流电压进行隔离检测。差分检测电路为了获取逆变输出的电压波形，我们搭建了一个高输入电压差分放大器，将逆变后的双端浮动信号变成单端对地的信号，同时也对逆变的电压进行了衰

4、减，以便后级的信号处理。LM311峰值检测电路对于精度要求不是很高的低频正弦波的峰值检测，我们可以采用LM311峰值检测电路，这里电容的选取很重要，它决定了输出波形的平滑度和对峰值的响应速度，因此要有一个折衷的选择。ADS8344电压采样电路DAC8811数模转换电路正负可调基准源电路基准源输出一路接一个可调电阻作为正的基准源，另一路经反相放大得到负的基准源。光敏三极管3DU33检测电路光敏三级管不仅对光照的灵敏度高，而且其本身就具备电流放大作用，3DU33采集到光信号后，使整个电路导通，通过三极管将微弱的电流

5、信号放大，图中的R1为偏置电阻，可以调节工作点及稳定电路。3DU33在正常室内光照下，电流为微安级，故需选择合适的偏置电阻，放大后再送至A/D采样。二、波形发生器电路部分方波发生电路将555定时器的2脚与6脚接在一起，构成施密特触发器。施密特触发器的电压传输特性是反相的。电阻R4和电容C2构成一个RC积分电路，其输入端接施密特触发器的输出端，其输出端接施密特触发器的输入端。这样就构成了一个多谐振荡器，其中R3调节占空比，R4调节方波频率。三角波发生电路采用满幅输出运放TLC4502及高速精密电压比较器LM311

6、来实现(电路如图所示)。TLC4502不仅具有较宽的频带，而且可以在较低的电压下满幅输出，既保证能产生线性良好的三角波，而且可以达到在低电压下正常工作的要求。正弦波发生电路RC串并联电路构成正负反馈支路，同时兼做选频网络，R15，R17，R11构成负反馈和稳幅环节。调节电位器R11，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件并改善波形。为了稳定输出电压的幅值，常在R11支路串联两个反向并联二极管，利用其正向电阻的非线性特性来实现稳幅。基于自然采样法的SPWM波硬件产生电路三角波和正弦波输入到比较器LM311进行比

7、较，在输入到比较器LM311的前端加有隔直电容，这里主要是为了使前端输入的任意偏置的信号经隔直后中心线相等，然后再同时偏置2.5V的电压。以确保进入到比较器LM311的两路信号中心线齐平。恒幅移相电路一般的RC移相电路都会对幅值有一定的衰减，这个电路就可以等幅输出移相后的波形。通过选取电阻、电容的参数可以实现0°~180°滞后的移相范围。