脉冲信号参数测量仪
脉冲仪器操作方法
脉冲仪器操作方法
操作脉冲仪器的一般步骤如下：
1. 接通电源：将脉冲仪器插入电源插座，并按下电源开关将其打开。
2. 连接待测信号源：将待测信号源与脉冲仪器连接，一般通过信号线连接输入输出接口。
3. 设置参数：根据测试需求，设置脉冲仪器的工作模式、采样率、带宽等参数。
这些参数可以根据待测信号源的特性和所需测试结果进行调整。
4. 开始测试：确认参数设置无误后，按下仪器的启动或触发按钮，开始对待测信号进行测量。
脉冲仪器会根据设置的参数对输入信号进行采样、处理、显示等操作。
5. 数据分析与记录：根据脉冲仪器的显示结果，对待测信号进行分析。
可以使用仪器内置的分析工具，也可以将数据导出到计算机进行进一步分析。
同时，将测试结果记录下来以备后续参考。
6. 关闭仪器：测试结束后，按下仪器的停止按钮，将脉冲仪器关闭，并拔掉电源插头。
需要注意的是，具体操作方法可能因脉冲仪器的型号和功能而有所差异。
在使用脉冲仪器前，最好先查阅相应的使用手册，了解具体操作步骤和注意事项。
脉冲参数测量程序设计与实现_实验指导书
实验二脉冲波形参数的测量一．实验目的1．研究脉冲波形参数的定义及测试、分析方法；2．掌握用示波器进行脉冲参数测量的程控命令。
二．实验任务1．用程控方式完成对脉冲波形参数的测量；2．分析参数测量的误差。
三．实验设备1．带有Agilent Connection Expert、配有网络接口的计算机一台；2．DSO5012A 示波器一台；3．33220A 函数/任意波形发生器一台。
四．实验原理1．系统框图将选择的信号输出到数字示波器DSO5012A ，在LabWindows/CVI 集成环境下编写脉冲参数测量控制程序，利用Agilent Connection Expert 根据仪器IP 配置仪器，通过LXI 总线程控数字示波器完成脉冲参数的测量，并在用户界面上显示程控命令、脉冲波形及脉冲参数测量结果。
2．脉冲波形参数定义PC 机LXI 总线DSO5012A33220A 互联网用户终端1）高值（HIGH）：脉冲信号的高电平，或称为脉冲信号的顶值；2）低值（LOW）：脉冲信号的低电平，或称为脉冲信号的底值；3）幅值（Amplitude）：用高值和低值之差定义的信号幅度；4）上升时间（Rise Time）：脉冲的瞬时幅度从脉冲幅值的低电平参考值（Low Reference）上升到高电平参考值（High Reference）之间的时间间隔；5）上升过冲（Rise Overshoot）：脉冲信号高值和脉冲上冲峰值的差值，用脉冲幅值的百分比表示；6）上升预冲（Rise Preshoot）：脉冲信号低值和脉冲信号预冲的负峰值的差值，用脉冲幅值的百分比表示；7）下降时间（Fall Time）：脉冲的瞬时幅度从脉冲幅值的高电平参考值（High Reference）下降到低电平参考值（Low Reference）之间的时间间隔；8）下降过冲（Fall Overshoot）：脉冲信号低值和脉冲信号下冲的负峰值的差值，用脉冲幅值的百分比表示；9）下降预冲（Fall Preshoot）：脉冲信号高值和脉冲下降预冲的正峰值的差值，用脉冲幅值的百分比表示；10）周期（Period）：脉冲信号周期；11）正脉宽（PWidth）：脉冲信号瞬时幅度从上升沿参考值到其后的下降沿参考值之间的时间宽度，上升沿参考值和下降沿参考值相同，一般以高值与低值的中值为参考值；12）负脉宽（NWidth）：脉冲信号瞬时幅度从下降沿参考值到其后的上升沿参考值之间的时间宽度，上升沿参考值和下降沿参考值相同，一般以高值与低值的中值为参考值；13）正占空比（PDutycycle）：正脉宽和脉冲信号周期的比值，用百分比表示；14）负占空比（NDutycycle）：负脉宽和脉冲信号周期的比值，用百分比表示；15）最大值（Maximum）：脉冲波形的最大瞬时幅值；16）最小值（Minimum）：脉冲波形的最小瞬时幅值；17）峰峰值（PTPeak）：脉冲信号最大值和最小值的差值；18）频率（Frequency）：脉冲信号频率。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛
2016年全国大学生电子设计竞赛脉冲信号参数测量仪（E题）【本科组】参赛学校：山东工商学院参赛队员：陈阳李新太张慧丽参赛编号：028E212016年7月28日1 / 13摘要由于现在时代的快速发展，越来越多的科技品用在日常生活中，满足了我们的需求，方便了我们的生产。
所以本文论述了脉冲信号参数测量仪的设计思路和过程.本设计是基于单片机STM mini 32的信号发生器及各种芯片和各个程序来设计和实现。
信号发生器基于芯片LM 311，TLV3501及外围电路设计的通过控制定时器中的捕获和分频电路可以改变频率。
对于占空比，是通过两个定时器，一个测频率周期，另一个测输入捕获。
对于幅度测量，只需求出峰值电路即可。
对于上升时间的测量，通过高速比较器来获得，最后我们用芯片AD9850又制作了一个矩形脉冲信号发生器。
本实验在误差允许的范围内具有可行性。
关键字：STM mini 32、LM311、TLV3501 ，AD9850。
AbstractThis article discusses the measuring instrument of pulse signal parameters designed idea and process. This design is based on single chip microcomputer STM mini 32 signal generator and frequency and amplitude measurement instrument design and implementation. Signal generator bases on chips and peripheral circuit design by controlling the timer in the capture and frequency division circuit can change the frequency. For duty ratio, it is through the two timers, a frequency measurement period, input capture another test. Circuit for amplitude measurement, which only needs a peak. For measuring rise time, getting through the high-speed comparator.Keywords: STM mini 32、LM311、TLV3501 ，AD9850。
毕设论文 冲脉信号参数测试仪
编号：毕业设计说明书题目：脉冲信号参数测试仪院（系）：电子工程与自动化学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：xxxxxxxxxxxx学号：xxxxxxxxx指导教师：xxxxxxxxxxxxxx职称：xxxxxxxxxxxx理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2013年5月20日摘要脉冲参数测试仪是在信号类常用的一种仪器，用它可以测量峰峰值、有效值、频率、上升沿和下降沿时间，占空比等的仪器。
这种功能比较齐全的仪器现在大多数都是比较大型的台式的，手提便携式的功能还没那么完善，便携式的比较少，能测得东西也没那么多，而且便携式的测量精度没有台式的测量精度高。
现在便携式的测量仪器普遍用的就是万用表，可以测量直流电压、电阻、电流、电容等等。
本次是用超低功耗的控制芯片MSP430F5438A做为主控芯片，可以测量峰峰值、频率、占空比、上升沿和下降沿时间的参数，由于板子做得不怎么好，所以测的量精度不高。
关键词：MSP430F5438A；脉冲信号参数测试仪；峰峰值；频率；占空比AbstractThe pulse parameter tester is an instrument commonly used in the signal class，It can measure the peak-to-peak, RMS, frequency, rise and fall times, the duty cycle of the instrument.This function relatively complete instrument now most of them are relatively large-scale desktop,Hand-held portable function is not so perfect, portable are much few, can be measured not so much things, the measurement accuracy of the desktop and portable measurement accuracy is not high.Now portable measuring instruments commonly used is the multimeter,Can measure DC voltage, resistance, current, capacitance, and so on.The use the ultra low power control chip MSP430F5438A of as master chip,Can measure the peak-to-peak, frequency, duty cycle, rising and falling edge time parameters, the board is doing not so good, so the measurement accuracy is not high.Key words:MSP430F5438A; Pulse signal parameter tester; peak-to-peak; frequency; duty目录引言 (1)1 背景知识及系统设计要求 (1)1.1 背景知识 (1)1.2 MSP430系列单片机介绍 (2)1.3 系统设计要求 (2)1.4 系统设计方案 (2)2 主要器件的选择及论证 (3)2.1 微处理器的选择 (3)2.2 比较器的选择 (3)2.3 占空比测量模块的选择 (4)2.4 占峰峰值测量的设置 (4)3 脉冲信号参数测试仪的硬件电路设计 (4)3.1 MSP430F5438A主控模块设计 (4)3.1.1 MSP430F5438A最小系统芯片部分 (4)3.1.2 MSP430F5438A最小系统I/O口部分 (5)3.1.3 MSP430F5438A最小系统复位电路和仿真电路 (6)3.2 比较器电路 (7)3.3 峰值检波电路 (8)3.4 有效值测量电路 (9)3.5 A/D模数转换电路 (10)3.5 D/A数模转换电路 (11)4 脉冲信号参数测试仪的软件设计 (12)4.1 脉冲信号参数测试仪的总体流程图 (12)5 脉冲信号参数测试仪的调试过程 (15)5.1 硬件调试过程 (15)5.2 软件调试过程 (17)6 对系统的总结与展望 (19)6.1 总结 (19)6.2 展望 (19)谢辞 (20)参考文献 (21)附录 (22)引言单片机微型计算机是计算机的一个很重要的分支，单片机微型计算机简称单片机，非常适用于自动化控制领域，所以又称为微控制器。
基于FPGA的脉冲信号参数测量仪设计
173脉冲参数测试仪是在信号类常用的一种仪器,用它可以测量峰峰值、有效值、频率、上升沿和下降沿时间、占空比等。
大型台式的测试仪功能比较齐全,而手提便携式的功能还没那么完善且生产数量较少,测量精度也没有台式的高。
现在最便携式的测量仪器普遍用的就是万用表,它可以测量直流电压、电阻、电流、电容等。
本设计采用FPGA作为主控芯片,以整形电路、控制电路、显示电路三大模块为基础,设计出测量峰峰值、频率、占空比、上升沿和下降沿时间的参数的脉冲参数测试仪。
本文主要介绍了三大模块电路,并对相应的硬软件设计思路方法进行阐述。
1 方案理论分析我们设计的脉冲信号测量仪主要分为以下几个部分:精密整流半波电路、电压比较器、FPGA控制系统以及LCD显示。
本设计中的核心是由FPGA构成的控制系统,ADC通过对THS3001输出端口进行电压采样,测量信号电压幅度。
FPGA内部的计数定时功能来完成待测信号频率、占空比以及脉冲上升时间的测量。
信号参数测量仪。
本方案主要以FPGA为核心控制系统,利用FPGA的硬件计数功能来实现信号参数的测量,并且利用FPGA把测出的数据送到LCD显示。
其原理框图如图1所示。
方案的核心器件是FPGA,在高速环境下,FPGA比单片机更加适用,且使用FPGA大大降低硬件电路的复杂程度,减小体积,使电路的工作也更加稳定可靠。
抗干扰和速度上,FPGA比单片机更有优势。
基于FPGA 的脉冲信号参数测量仪设计虞昊迪(浙江海洋大学,浙江舟山 316022)摘要:本文提出一种脉冲信号参数测量仪的设计方案,介绍以FPGA作为控制核心,实现脉冲信号的幅值、频率、占空比、上升与下降时间参数测量。
本方案测量信号参数的方法是将待测信号经过电阻分压,精密半波整流,ADC直接对运放输出端进行采样,从而测得信号幅值。
待测信号通过高速电压比较器分别与10%、90%峰值比较,比较结果送FPGA,利用FPGA的定时计数功能,获得频率值、占空比以及脉冲信号上升、下降时间t r 。
2017培训 脉冲信号参数测量仪解析
2 仪器类赛题训练建议
（2）准确理解电子仪器各项指标是做好设计的关键
电子仪器的价值由各项技术指标的优良程度决定；电子竞赛 的评分体系也是以技术指标的完成程度来评价。电子仪器的功能 是测试其它电子系统的性能，因此对技术指标的要求更加严格。 电子仪器含多项技术指标，其中最核心的是测量误差，其他 技术指标基本上都与测量误差有关。对于许多测量来讲，测量工 作的价值几乎全部取决于它的准确程度。
。
方案一：基于窗口比较器的上升时间测量方法 测量算法：
通过窗口比较器，把上升时间tr转换 为时间间隔T。
90%Vm Vin 10%Vm
+ + -
被测信号 m50%Vm
V
Vo1 Vo
Vo2
上升时间 时钟脉冲 计数值
窗口比较器电路
用标准时钟填充这段时间间隔，得 到对应tr的计数值。
为了减少±1字误差的影响，可以采 用多周期平均的测量方法。
被测信号
输入 通道电路
A/D 转换器
为了达到测量精度， A/D转换 器的分辨率应足够高（3倍以上） 例，分辨率为0.5%（4倍）
例如， 选择10位A/D转换器，其输入电压幅度范围为0～2.5V，即 2.5V ─→ 1024（0.1%） 1.25V ─→ 512（0.2%） 0.5V ─→ 204（0.5%）
① ② ③ ④ 电压类测量仪器 时间频率类测量仪器 数字示波测量仪器 信号发生器
许多仪器包含多个基本电子仪器模块。例如，脉冲信号参数测量 仪包含了以上 ① ② ④ 三个模块。 若能较好地掌握这４类基本电子仪器的设计，在进行其他类型电 子仪器设计时，只要根据题目要求再学习一些相关知识，就能很快地 进入设计状态。
采样脉冲
基于单片机的脉冲信号采集与处理分析
基于单片机的脉冲信号采集与处理分析单片机应用系统是通过核心CPU设备来显示工业领域各个设备环节的系统。
单片机的应用程序比较复杂，现代经济的发展对单片机的应用提出了更高的要求，特别在当下机械加工、化工和石油工程等多个领域，对单片机的各种性能要求十分高。
而在我省工业自动化控制领域中，缺乏相应的单片机技术体系，难以满足当下工程的数据采集、计算机处理应用、数据通信等方面的需要。
为了确保工业自动化控制模式的正常开展，实现机械应用与计算机应用技术的协调发展，可通过优化单片机内部结构程序或使用内部倍频技术和琐相环技术等，达到提升其运算和内部总线速度的目的。
1单片机脉冲信号采集1.1单片机模拟信号采集单片机系统采集器的信号有模拟电压信号、PWM信号和数字逻辑信号等，其中，应用较广泛的是模拟信号采集。
模拟信号指的是电压和电流，采用的处理技术主要有模拟量的放大和选通、信号滤波等。
因为单片机测控系统有时需要采集和控制多路参数，如果对每条路都单独采用一个较为复杂且成本较高的回路，就会对系统的校准造成较大影响，几乎不能实现。
因此，可以选用多路模拟开关，方便多种情况下共用。
但在选择多路模拟开关时，要注意考虑通道数量、数漏电流设计、切换速度、通导电阻、器件封装、开关参数的漂移性和每路电阻的一致性这几点。
信号滤波是为了减少或消除工作过程中的噪声信号，滤波常用的有模拟滤波电路和数字滤波技术，后者在单片机系统中发展较快。
1.2随机脉冲信号采集卡的设计随机脉冲信号采集卡的硬件组成主要有输入输出接口、单片机运行和控制、复读采集和控制、信号重放和主机接口控制这五个电路模块。
该系统的主要硬件电路包括单片机主系统中的随机脉冲放大和限幅电路、脉冲幅度、脉冲宽度测量电路、高速信号采集、存储电路以及由EPLD等构成的控制信号电路等。
单片机除了负责随机脉冲信号的采集以外，还要将相关的数据与随机脉冲数据组织成一个完整的信号数据结构。
1.3单片机脉冲信号采集优化模式单片机脉冲信号的采集应用必须要做好相关软硬件的应用、采集模式等的剖析准备工作。
常用信号测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉常用信号测量仪器的操作方法。
2. 掌握信号的时域和频域分析方法。
3. 学会运用信号处理方法对实际信号进行分析。
二、实验原理信号测量实验主要包括信号的时域测量、频域测量以及信号处理方法。
时域测量是指对信号的幅度、周期、相位等参数进行测量；频域测量是指将信号分解为不同频率成分，分析各频率成分的幅度和相位；信号处理方法包括滤波、放大、调制、解调等。
三、实验仪器与设备1. 示波器：用于观察信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
2. 频率计：用于测量信号的频率和周期。
3. 信号发生器：用于产生标准信号，如正弦波、方波、三角波等。
4. 滤波器：用于对信号进行滤波处理。
5. 放大器：用于对信号进行放大处理。
6. 调制器和解调器：用于对信号进行调制和解调处理。
四、实验内容与步骤1. 时域测量（1）打开示波器，调整波形显示，观察标准信号的波形。
（2）测量信号的幅度、周期、相位等参数。
（3）观察不同信号（如正弦波、方波、三角波）的波形特点。
2. 频域测量（1）打开频率计，调整频率显示，测量信号的频率和周期。
（2）使用信号发生器产生标准信号，如正弦波，通过频谱分析仪分析其频谱。
（3）观察不同信号的频谱特点。
3. 信号处理方法（1）滤波处理：使用滤波器对信号进行滤波处理，观察滤波前后信号的变化。
（2）放大处理：使用放大器对信号进行放大处理，观察放大前后信号的变化。
（3）调制和解调处理：使用调制器对信号进行调制，然后使用解调器进行解调，观察调制和解调前后信号的变化。
五、实验结果与分析1. 时域测量结果通过时域测量，我们得到了不同信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
例如，正弦波具有平滑的波形，周期为正弦波周期的整数倍，相位为正弦波起始点的角度；方波具有方波形，周期为方波周期的整数倍，相位为方波起始点的角度；三角波具有三角波形，周期为三角波周期的整数倍，相位为三角波起始点的角度。
2. 频域测量结果通过频域测量，我们得到了不同信号的频谱。
脉冲信号参数测试仪
脉冲信号参数测试仪
一、任务
设计制作一个脉冲信号测试仪，可以测量脉冲信号的幅值、频率、周期、占空比、上升和下降时间等参数。
二、要求
1.基本功能
（1）脉冲信号幅值范围为：0.2V P～5V P，测量精度≤±2%；
（2）脉冲信号频率范围为：1Hz～100KHz；频率测量精度≤±0.1%，周期测量精度≤±0.1% （3）占空比测量范围为：10％～90％，测量误差≤10％；
（4）比较电平设置范围：0.2V～5V，步进小于0.2V；
（5）上升时间和下降时间测量范围为1us～1ms，测量误差≤1us；
2.发挥部分
（1）脉冲信号频率范围为：1Hz～500KHz；频率测量精度≤±0.01%，周期测量精度≤±0.01%；（2）占空比测量范围为：5％～95％，测量误差≤5％；
（3）上升时间和下降时间测量范围为20ns～1ms，测量误差≤20ns；
（4）其它。
三、说明
1.脉冲信号为单极性信号，在测试过程中可以用三角波为被测脉冲信号；
2.未处理器建议选用TI公司芯片。
四、评分标准。
准确测量脉冲信号的S参数
准确测量脉冲信号的S参数传统上，矢量网络分析仪被用来测量元件的连续波形(CW)S参数性能。
在这些操作环境下，分析仪常常作为窄带测量仪器工作。
它向元件传输已知的CW频率并测量CW频率响应。
如果我们想查看单个CW频率的响应，我们可以在频率看到单个的频谱。
分析仪具有一个内置的源和接收器，它们被设计成工作在同步模式下，利用窄带检测来测量元件的频率相应。
大多数的分析仪可以配置用来对许多频率进行频率扫描。
在某些情况下，加到元件上的信号必须以一定的速度和持续时间进行脉冲调制(开关)。
如果我们要查看一个单音脉冲调制的频率响应，它将包含无数的频率成分从而使标准窄带VNA的使用变得很困难。
本文讲述了如何使用Agilent科技公司的PNA矢量网络分析仪进行配置并获得准确测量脉冲信号的S参数。
为了查看一个脉冲调制信号的频率响应的频谱是什么样子，我们首先从数学上分析时域响应。
公式1给出了一个脉冲调制信号的时域关系。
它的产生步骤是首先建立一个用脉宽为PW的矩形窗加窗的信号。
然后产生一个shah函数，这个函数包含一个间隔为1/PRF的周期脉冲序列，其中PRF是脉冲重复频率。
这也同可以看作是间隔和脉冲周期相等的脉冲。
而后加窗信号和shah函数卷积，产生一个和脉冲调制信号相应的周期脉冲串： 为了查看这个信号在频域的样子，对脉冲调制信号y(t)进行傅立叶变换： 式2表明脉冲调制信号的频谱是一个抽样的sinc函数，抽样点(信号呈现)和脉冲重复频率(PRF)相等。
图1的左面给出在PRF为1.69kHz和脉冲宽度7μs情况下脉冲调制谱的样子。
图1的右面给出在放大脉冲基调条件下同样的脉冲调制谱。
频谱具有距离基调nPRF的成分，其中n是谐波数。
基音包含测量信息。
PRF音是基音的。
锂电池用绝缘脉冲测试仪说明书
锂电池绝缘脉冲测试仪的使用说明书
一、产品简介
锂电池绝缘脉冲测试仪是一种专为检测锂电池内外部绝缘性能而设计的电子设备。
通过向锂电池施加脉冲信号，测试仪能够检测出电池内部的微小绝缘问题，从而确保电池的安全使用。
二、使用步骤
1.连接设备：将测试仪与待测锂电池正确连接，确保测试
仪的电源和地线正确连接。
2.开机预热：打开测试仪的电源开关，等待仪器预热3-5
分钟。
3.设置参数：根据测试需求，设置脉冲信号的频率、幅度
等参数。
4.开始测试：按下测试按钮，仪器将向锂电池施加脉冲信
号，并在仪器屏幕上显示测量结果。
5.结果分析：根据测量结果，判断锂电池的绝缘性能是否
符合要求。
如果不符合要求，可能需要进一步检查或维修。
三、注意事项
1.使用前应仔细阅读产品说明书，并按照说明书要求正确
操作。
2.测试时应确保锂电池已充满电，以保证测量结果的准确
性。
3.测试过程中应避免对仪器或待测电池进行任何形式的
干扰。
4.如果出现异常情况，应立即停止测试，并检查仪器和连
接是否正常。
5.长时间不使用时，应关闭仪器电源，以延长其使用寿命。
以上就是锂电池绝缘脉冲测试仪的使用说明书。
希望您在使用过程中注意安全，正确操作，确保测试结果的准确性。
自相关仪脉宽
自相关仪脉宽
自相关仪脉宽是一种工程和科学应用中广泛使用的测量技术，旨在测量信号的脉冲宽度和频谱宽度。
由于信号的振幅、相位和频率可能随时间变化，宽测量工具是评估信号性能的有效方法之一，并可用于调节和修复信号参数。
脉宽测试仪在生物医学物理学、地球物理学、声学物理学等多个领域中得到广泛应用。
它利用脉宽调制信号的特性，来测量信号的脉宽和频谱宽度，这对于测量和控制不同的脉冲源至关重要。
脉宽仪分为两大类：自相关仪和不相关仪。
前者通过在某一时刻的脉冲调制信号，通过多次重复测量，得到一个连续的脉冲宽度值。
自相关仪脉宽有许多优点，其中最重要的一个优势就是它拥有非常好的测量准确度。
自相关仪脉宽测量准确度可以达到毫秒级别，还可以实现高精度的同步记录信号参数。
如果使用不相关仪脉宽，准确度就不能达到这种程度，只能达到微秒级别的准确度，同步记录信号参数也非常困难。
另外，自相关仪脉宽可以在任何频率范围内测试信号，而不相关仪脉宽只能在特定频率范围内测试信号。
自相关仪脉宽仪可以在任何环境下测量，并可以在混合信号中准确测量信号，而不相关仪脉宽仪则不行。
- 1 -。
脉冲信号时域参数的两种测试方法
（
Ｍ ｅｓ
ａｌ Ｌｉ ｎ ｅ
）
：
位 于 脉 冲 中部 大 小 为 脉 冲 幅 度 某
４
Ｌ
！
，
Ｔ Ｊ ＺＴ 冲
：
脉 冲 参数 定 义
＾
＾ ｍ
常 见 脉 冲 功 率包 络 的
（
丨
种 参数
：
脉 冲宽 度 中 线
（
与 上 升沿和 下 降沿 交 点 之 间 的 时 间 间 隔
：
中 图 分 类号
Ｔ Ｂ ９７ 文
Ａ文 章 编 号
：
１
６７ ４
－
５７ ９ ５ （ ２ ０
１
６
）
Ｓ １
－
０２１３
－
０３
０
引 言 电 平 和低 电 平
；
基 线 表 示低 电 平 的 那 个 常 态 所 处 的 电
脉 冲 信 号 是 当 前 电 子 系 统 中 最 常见 的
线 的 幅值 见 高 见 ＥＥＥ 定 义
，
ｆ
均 功率 信 号 的 等 价热 效
Ｉ
ＥＥ Ｅ
定义
）
；
底部 幅度 基线 的 幅值
＾
）
；
顶部幅
（
ｆ
（
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）
；
边沿延时
（
在脉 冲 中 线 上
，
自
左向
作 者简 介 程硕士
，
：
王崇
（
１
－
）
，
男
、
，
河南郑 州 人
，
高级 工麵
。
脉冲的参数
脉冲的参数
（实用版）
目录
1.脉冲的定义与特点
2.脉冲参数的种类
3.脉冲参数的测量与分析
4.脉冲参数在实际应用中的重要性
正文
1.脉冲的定义与特点
脉冲是一种特殊的电信号，它在时间上呈现出短暂的波动。
脉冲信号具有突发性、非线性和无平稳性等特点，广泛应用于通信、雷达、测量和控制等领域。
2.脉冲参数的种类
脉冲参数是描述脉冲信号特性的物理量，主要包括脉冲幅度、脉冲宽度、脉冲周期、脉冲频率、脉冲相位等。
这些参数决定了脉冲信号的形状和时变特性。
3.脉冲参数的测量与分析
脉冲参数的测量通常采用示波器、频谱分析仪等仪器。
测量过程中需要对脉冲信号进行采样、放大和显示。
分析脉冲参数可以帮助我们更好地理解脉冲信号的特性，为设计和应用提供依据。
4.脉冲参数在实际应用中的重要性
脉冲参数在实际应用中具有重要意义。
例如，在通信领域，脉冲幅度和脉冲宽度决定了信号传输的效率和可靠性；在雷达领域，脉冲频率和脉冲周期直接影响雷达的探测距离和分辨率。
因此，合理调整脉冲参数是提
高脉冲信号性能的关键。
总之，脉冲参数是描述脉冲信号特性的重要物理量，对脉冲信号的测量、分析和应用具有重要意义。
单片机脉冲信号测量
郑州工业应用技术学院课程设计说明书题目：单片机脉冲信号测量姓名：院（系）:信息工程学院专业班级:计算机科学与技术学号：指导教师：成绩：时间：年月日至年月日摘要脉冲信号测量仪是一种常用的设备，它可以测量脉冲信号的脉冲宽度，频率等参数，并用十进制数字显示出来。
利用定时器的门控信号GATE进行控制可以实现脉冲宽度的测量。
在单片机应用系统中，为了便于对LED显示器进行管理，需要建立一个显示缓冲区。
本文介绍了基于单片机AT89C51的脉冲信号参数测量仪的设计.该设计可以对脉冲信号的宽度，频率等参数进行测量。
关键词:脉冲信号;频率;宽度；单片机AT89C51目录摘要 (I)目录 (II)第一章技术背景及意义 (1)第二章设计方案及原理 (2)第三章硬件设计任务 (3)第四章软件结论 (12)第五章参考文献 (13)第六章附录 (14)第一章技术背景及意义单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域,故又称为微控制器. 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
由于单片机稳定可靠、物美价廉、功耗低，所以单片机的应用日益广泛深入，涉及到各行各业，如工业自动化、智能仪表与集成智能传感器、家用电器等领域.单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及带来的经济效益，更重要的意义在于，单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统的设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能,现在使用单片机通过软件就能实现了。
随着单片机应用的推广普及,单片机控制技术将不断发展，日益完善.因此，本课程设计旨在巩固所学的关于单片机的软件及硬件方面的知识,激发广大学生对单片机的兴趣,提高学生的创造能力，动手能力和将所学知识运用于实践的能力。
万用表能否测量脉冲信号
万用表能否测量脉冲信号
脉冲信号简介
脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形之间在时间轴不连续（波形与波形之间有明显的间隔）但具有一定的周期性是它的特点。
最常见的脉冲波是矩形波（也就是方波）。
脉冲信号可以用来表示信息，也可以用来作为载波，比如脉冲调制中的脉冲编码调制（PCM），脉冲宽度调制（PWM）等等，还可以作为各种数字电路、高性能芯片的时钟信号。
所谓脉冲信号表现在平面坐标上就是一条有无数断点的曲线，也就是说在周期性的一些地方点的极限不存在，比如锯齿波，也有电脑里用到的数字电路的信号，0，1。
脉冲信号，也就是像脉搏跳动这样的信号，相对于直流，断续的信号，如果用水流形容，直流就是把龙头一直开着淌水，脉冲就是不停的开关龙头形成水脉冲。
你把手电打开灯亮，这是直流，你不停的开关灯亮、熄，就形成了脉冲，开关速度的快慢就是脉冲频率的高低。
万用表能否测量脉冲信号。
脉冲_实验报告
一、实验目的1. 理解脉冲信号的基本特性；2. 掌握脉冲信号的产生方法；3. 学习脉冲信号的测量与分析方法；4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理脉冲信号是一种在短时间内迅速变化并保持一定宽度的信号。
脉冲信号具有以下基本特性：1. 上升时间：脉冲信号从10%上升到90%所需的时间；2. 下降时间：脉冲信号从90%下降到10%所需的时间；3. 脉冲宽度：脉冲信号持续的时间；4. 脉冲幅度：脉冲信号的峰值。
脉冲信号的产生方法有：1. 利用电子开关电路；2. 利用数字电路中的时钟信号；3. 利用模拟电路中的振荡器。
脉冲信号的测量与分析方法有：1. 使用示波器测量脉冲信号的波形、幅度、上升时间、下降时间等参数；2. 使用频谱分析仪分析脉冲信号的频谱特性；3. 使用模拟计算机或数字计算机对脉冲信号进行数学处理。
三、实验内容1. 脉冲信号的产生与测量（1）利用电子开关电路产生脉冲信号；（2）将产生的脉冲信号输入示波器，观察并记录脉冲信号的波形、幅度、上升时间、下降时间等参数；（3）根据测量结果，分析脉冲信号的基本特性。
2. 脉冲信号的频谱分析（1）利用频谱分析仪分析脉冲信号的频谱特性；（2）观察并记录脉冲信号的频谱图；（3）分析脉冲信号的频谱特性，了解脉冲信号中的谐波成分。
3. 脉冲信号的数学处理（1）使用模拟计算机或数字计算机对脉冲信号进行数学处理；（2）分析处理后的脉冲信号，观察其特性变化；（3）总结脉冲信号数学处理的方法及效果。
四、实验步骤1. 脉冲信号的产生与测量（1）搭建电子开关电路，产生脉冲信号；（2）将脉冲信号输入示波器，调整示波器参数，观察并记录脉冲信号的波形、幅度、上升时间、下降时间等参数；（3）根据测量结果，分析脉冲信号的基本特性。
2. 脉冲信号的频谱分析（1）将脉冲信号输入频谱分析仪，调整分析仪参数，观察并记录脉冲信号的频谱图；（2）分析脉冲信号的频谱特性，了解脉冲信号中的谐波成分。
数字高精度脉冲信号参数测量仪的设计
步输入双路高速比较器电路，与作为比较器参考电压的 AD 转换器输出进行比较，之后两路信号送 FPGA 处理得到脉冲信号
的上升时间。
关键词 脉冲参数；FPGA；MSP430 单片机；等精度测量法；有效值检波
块构成。待测脉冲信号经双路高速比较器与 DAC
模块输出的 0.1 倍和 0.9 倍幅度值进行比较，输出
的两路波形送入 FPGA 模块进行相位比较，测量得
到上升时间数据送至 MSP430 单片机处理并显示。
第五个模块是标准矩形脉冲信号发生器模块。
使用 FPGA 内部 50M 晶振分频经过高速电流反馈
型放大器 THS3001 搭载的功率放大器放大至 5V 幅
comparator, after which the two signals are delivered to the FPGA to obtain the onset of the pulse signal.
Keywords Pulse Parameters; FPGA; MSP430 Single-chip; Equal Precision Measurement; RMS Detection
值，负载电阻为 50Ω。
矩阵键盘
AD转换
AD637有
效值检波
限幅电路
65
建 电 脑
考虑到输出端与调整端之间电压 UREF 为 1.25V，
为保证空载情况下输出电压也恒定，R1 的取值不宜
主要研究领域为电子通信、仪器测量控制技术。E-mail: cuiyuan@。陈祝洋，男，1985年生，博士，主要研究领域为电磁学理论、电路建模
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2016年TI杯江苏省大学生电子设计竞赛题目: 脉冲信号参数测量仪题目编号： E题参赛队编号：参赛队学校：参赛队学生：二○一六年七月目录摘要 (1)1.设计方案工作原理 (1)1.1方案选择 (1)1.2总体方案设计 (2)2.核心部件电路设计 (3)2.1高速缓冲电路 (3)2.2自动增益电路 (3)2.3高速比较器电路 (4)2.4放大电路 (5)3.系统软件设计分析 (5)3.1 CPLD数据处理 (5)4.竞赛工作环境条件 (6)4.1设计分析软件环境 (6)4.2仪器设备硬件平台 (6)5.作品成效总结分析 (6)5.1脉冲信号频率测量 (6)5.2脉冲信号占空比测量 (7)5.3脉冲信号幅值测量 (7)5.4脉冲信号上升时间测量 (8)6.参考文献 (8)附录..................................................................................................... 错误!未定义书签。
脉冲信号参数测量仪摘要：本作品以美国德州仪器（TI）生产的16位超低功耗单片机MSP430F169作为主控芯片，利用CPLD技术实现矩形脉冲信号的频率、占空比、上升时间的测量，并且利用CPLD产生一个标准矩形脉冲信号。
本设计外围硬件电路主要由高速缓冲降压模块、AGC自动增益模块、幅度测量模块组成，通过对上述模块的合理整合，设计并制作了一个性能较好的脉冲信号参数测量仪。
由于采用了AGC模块，系统实现了全程自动增益控制，稳定输出电压。
针对矩形脉冲信号的特点，本设计采用多种抗干扰措施，对电路布线进行优化，并合理运用低噪声芯片OP07、OPA690、VCA810、THS3001、TLV3501。
后期，利用ADS1115及Matlab，对测试数据进行合理的分析，以优化算法系统，进一步提高了精度。
该脉冲信号参数测量仪结构简单，性能稳定，功能完善，达到了各项设计指标。
关键词：脉冲信号参数测量仪；CPLD ；AGC ；TLV3501 ；Matlab；1.设计方案工作原理1.1方案选择本方案主要由THS3001缓冲模块、AGC自动增益模块、TLV3501高速比较模块、ADS1115模块组成，实现脉冲信号频率、占空比、幅度、上升时间测量。
1、主控部件选择方案一：采用CPLD作为参数测量仪的主控芯片，完成参数测量及实时显示等全部功能。
CPLD具有可编程和大规模集成的特点，此方案可以使电路大为简化，但此设计仅使用PLD不能充分发挥其特点及优势，导致系统性能降低。
因此不采用此方案。
方案二：采用FPGA作为主控芯片，FPGA外围拓展功能更多，但在运行速度、编程灵活性以及使用方便性上CPLD优于FPGA,即在电路结构上FPGA更复杂，因此不采用此方案。
方案三：采用CPLD和单片机相结合的方案。
分别利用CPLD在信号处理高速稳定方面以及单片机在逻辑运算、智能控制方面的优越性，使得电路不仅能够简化，而且能够达到设计要求，因此选择方案三。
2、频率测量方案一：采用周期法。
需要有标准倍的频率，在待测信号的一个周期内，记录标准频率的周期数，这种方法的计数值会产生±1个脉冲误差，并且测试精度与计数器中的记录的数值有关，为了保证测试精度，测周期法仅适用于低频信号的测量。
方案二：采用测频法。
测频法就是在确定的闸门时间内，记录被测信号的脉冲个数。
这种方法的计数值也会产生±1个脉冲误差，并且测试精度与计数器中的记录的数值有关，不便于高频信号的测量。
方案三：采用等精度频率测量法，其精确门限由被测信号和预置门共同控制，测量精度与被测信号的频率无关，只与基准信号的频率和稳压度有关，可以保证在整个测量频段内测量精度不变，因此选用第三种方案。
1.2总体方案设计系统框图如图1所示，考虑到待测信号幅值范围及所需测量的参数，输入信号分两路进入，一路通过THS3001高速缓冲衰减进入AGC自动增益，使AGC输出信号幅值维持在1.7V左右，进入到TLV3501高速比较器阈值电压分别为AGC的输出电压的10%和90%，再将两路比较器的输出电压送给CPLD测量脉冲信号的频率、占空比、上升时间；一路进入LM318一阶有源滤波，将脉冲信号转换成直流电压直接进入到ADS1115测量信号幅值，利用Matlab对测量电压及实际电压进行拟合，从而实现脉冲信号的幅度测量。
最后通过单片机控制测量参数通过TFT屏显示。
标准矩形脉冲信号发生器用CPLD计数器计时产生并经过电路处理显示。
图1 系统总框图2.核心部件电路设计2.1高速缓冲电路高速缓冲电路图如图2所示，高速缓冲电路设计使用THS3001芯片，为满足设计要求输入阻抗50Ω，并考虑满足AGC输入电压，将信号源输入电压通过输入输出阻抗间的匹配缩小到原来的六分之一，即使后级AGC的输入信号幅值为原信号的六分之一。
图2 高速缓冲电路2.2自动增益电路由于要求被测信号变化幅度为幅度范围为0.1～10V，不能直接输入到CPLD进行测量，为满足脉冲信号部分参数测量精度，在不影响被测信号除幅值外的其他参数的情况下，设计出AGC自动增益模块，将输入到CPLD的信号的幅度稳定到一个合理值，实现脉冲信号的频率、占空比、上升时间的测量。
利用可变增益放大器VCA810根据反馈电压自动调节放大倍数。
使用高速比较器AD8561构成的过零比较器与后级的检波电路构成负反馈自动调节系统。
AD8561比较的是VCA810输出信号和预设电压，利用二极管和RC对比较器的输出信号进行检波，TL082将检波得到的电压转换至VCA810的控制电压范围内，使得VCA810能够正常工作。
为了降低干扰，因此在后级连接高速放大器OPA690，能起到缓冲作用，提高放大器的带负载能力。
自动增益电路如图3所示。
图3 AGC自动增益电路图2.3高速比较器电路比较器电路将信号转换成方波信号。
在本设计中为测量上升时间，设计两路比较电路，将阈值电压分别设置为AGC的输出电压的10%和90%，同时接入到CPLD，利用CPLD 计数测出信号上升时间。
同时CPLD根据任意一路接受到的信号测出原始信号的频率、占空比。
高速比较器电路如图4所示。
图4 高速比较器2.4放大电路利用TI公司的OPA690将CPLD产生的脉冲信号的幅值调整到设计要求5V。
放大电路如图5所示。
图5 幅值检测电路3.系统软件设计分析本系统程序及数字控制部分由基于CPLD的数据采集处理和基于MSP430F169的控制显示两部分构成。
软件框图如图6所示。
图6 软件框图3.1 CPLD数据处理1、等精度频率测量当方波预置门控信号由低变为高电平时，被测信号上升沿启动D触发器，由D触发器的R端同时启动可控计数器CNT1和CNT2同时计数，当预置门为低电平时，随后而至的被测信号使可控计数器同时关闭。
设Fx整被测信号，Fs为基准频率信号，若在一次预置门高电平脉宽时间内被测信号计数值为Nx,基准频率计数值为Ns，则有：Fx=(FS/Ns) Nx此方案测量的误差最多为一个标准时钟周期。
当采用100MHz的信号作为标准信号时，误差最大为0.01μs。
频率测量原理如图7所示。
图7 等精度频率测量原理图4.竞赛工作环境条件4.1设计分析软件环境TINA, Multisim, FilterPro, QuartusⅡ, Altium Designer4.2仪器设备硬件平台表1 测试仪器序号名称、型号、规格数量1 RIGOL DG4102 信号发生器 12 RIGOL DS2202A 示波器 13 FLUKE 18B万用电表 14 自制±5V、±12V稳压电源 15.作品成效总结分析5.1脉冲信号频率测量测试方法：在输入端输入频率范围为10Hz~2MHz的脉冲波，幅值分别取为0.1V、5V、10V，在输出端检测输出端频率，计算与理想状态的误差值，测试结果如表2所示。
表2 频率测试结果5.2脉冲信号占空比测量测试方法：使输入信号幅值设置为100mV时，分别测试10Hz、1KHz、2MHz频率下信号对应的占空比，记录数据如表3所示。
表3 占空比测试结果5.3脉冲信号幅值测量测试方法：使输入信号占空比为50%时，分别测试10Hz、1KHz、2MHz频率下信号对应的信号幅值，记录数据如表4所示。
表4 幅值测试结果5.4脉冲信号上升时间测量测试方法：使输入信号频率为100Hz，调节上升沿时间观察测量值与实际值的误差。
记录数据如表5所示。
表5 上升时间测试结果综上分析，本方案很好的满足了设计要求，对频率、占空比、幅度以及上升时间的测量都达到甚至超过了题目的要求。
6.参考文献［1］德州仪器高性能模拟器件高校应用指南—信号链与电源，2014［2］黄根春等.全国大学生电子设计竞赛教程:基于TI器件设计方法[M]. 北京:电子工业出版社，2011［3］全国大学生电子设计竞赛组委会.2015年全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编.北京:北京理工大学出版社,2016［4］全国大学生电子设计竞赛组委会.20011年全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编.北京:北京理工大学出版社,2012［5］全国大学生电子设计竞赛组委会.2009年全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编.北京：北京理工大学出版社,2010［6］康华光.电子技术基础(模拟部分).北京:高等教育出版社,2006。