测控电路课程设计报告--信号采集调理电路的设计

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1、测控电路课程设计报告题目信号采集调理电路的设计学院机电工程学院专业测控技术与仪器班级学号学生姓名指导教师起止日期设计任务书一、设计题目：信号采集调理电路的设计二、设计的具体任务及要求设计一个可以采集信号，并对信号进行放大，调制解调和滤波处理的电路。利用Multisim软件进行仿真分析。三、设计时间及进度安排学院：机电工程学院专业：测控技术与仪器年级：09课程名称测控电路课程设计周数1班级名称测控092承担部门机电学院课程设计时间及进度安排计划时间项目名称内容提要地点7月1日上午布置任务布置课程设计任务1

2、4#-3197月1日下午收集资料根据设计任务要求查找有关资料自选7月2日上午电路设计根据选定的设计任务设计电路CAD实验室7月2日下午电路设计根据选定的设计任务设计电路CAD实验室7月3日晚上设计调试根据选定的设计任务设计电路并调试CAD实验室7月4日晚上电路调试对设计完成的电路进行仿真调试CAD实验室7月5日上午课程设计报告撰写课程设计报告自选7月5日下午课程设计报告撰写课程设计报告自选7月6日上午设计验收接收设计报告,课程设计验收CAD实验室7月6日下午设计验收接收设计报告,课程设计验收CAD实验室

3、目录设计任务书I第1章设计的软件平台1第2章信号采集调理电路的整体设计方案12.1信号采集调理电路整体设计方案12.2信号采集调理电路整体设计框图2第3章信号采集调理电路的模块设计23.1信号采集电路的设计23.2信号放大电路的设计33.3信号调制电路设计43.4信号解调电路的设计53.5总设计图7第4章信号采集调理电路设计的仿真分析74.1Multisim软件仿真结果7结论10参考文献10第1章设计的软件平台本设计基于信号采集调理电路的设计。采用美国国家仪器NI有限公司推出的以Windows为基础的仿

4、真工具Multisim进行仿真，其适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。在本次设计中，使用Multisim进行电路设计和仿真，验证电路设计的可靠性，观察电路的运行结果。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器

5、技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。NIMultisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NIMultisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NILabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技

6、术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。第2章信号采集调理电路的整体设计方案2.1信号采集调理电路整体设计方案信号采集调理电路，就是把模拟信号转换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号。模拟传感器可测量很多物理量，如温度、压力、光强等...但由于传感器信号不能直接转换为数字数据，这是因为传感器输出是相当小的电压、电流或电阻变化，因此，在变换为数字信号之前必须进行调理。调理就是放大，缓冲或定标模拟信号等，使其适合于模/数转换器(ADC)的输入，以便用于系统的数据处理。

7、信号调理简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。在这过程中还可以对采集到得信号调制解调，踢出噪声信号，输出自己想得到的信号波形。所以，整体的电路设计包括信号采集电路，信号放大电路，开关式相乘调制电路，和包括精密全波整流电路的在内的解调电路。2.2信号采集调理电路整体设计框图信号采集电路信号放大电路信号输入信号调制电路信号解调电路滤波电路信号输出第3章信号采集调理电路的模块设计3.1信号采集电路的设计可以采集到想要大的信号，其中电容C1可以采集交流信号，滤去直流信号。在

8、放大器的选用中，我们曾出现了问题，在一开始的设计中，我们采用了OPAMP-3T-VIRTUAL这个放大器，发现不可行，适用多个之后采用了3554AM，才得到想要的仿真结果。图3-1-1信号采集电路原理图参数确定：C1=1uF，C2=1nF,C3=1uF,R1=200KΩ,R2=R3=R4=100KΩ放大器供电电源为：±15V。3.2信号放大电路的设计采用了最简单的同相交流放大电路来实现对采集到的信号进行放大，放大倍数为两倍，起初也试用了差动