一种频域辅助教学仪电路制造技术

本实用新型专利技术属于电子线路和电子仪器技术领域，具体涉及一种频域辅助教学仪电路，包括信号产生模块、频域模拟信号处理模块和频域数字信号处理模块，所述信号产生模块通过频域模拟信号处理模块与频域数字信号处理模块进行连接；所述信号产生模块包括滑动电位器，以及所述滑动电位器依次通过数字频率合成器、低频耦合电路和运算放大器连接；本实用新型专利技术频域辅助教学仪灵敏度、分辨率也比较高，且噪音低，动态范围大，测量速度快，且可以通过液晶屏直观的看到和感受的最后出来的信号成分，能适应教学中格式各样的频域特征实验。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子线路和电子仪器
，具体涉及一种频域辅助教学仪电路。
技术介绍
频域(频率域)的自变量是频率，即横轴是频率，纵轴是该频率信号的幅度，也就是通常说的频谱图，频谱图描述了信号的频率结构及频率与该频率信号幅度的关系；对信号进行时域分析时，有时一些信号的时域参数相同，但并不能说明信号就完全相同，因为信号不仅随时间变化，还与频率、相位等信息有关，这就需要进一步分析信号的频率结构，并在频率域中对信号进行描述，动态信号从时间域变换到频率域主要通过傅立叶级数和傅立叶变换实现，周期信号靠傅立叶级数，非周期信号靠傅立叶变换；理论上来说，时域和频域的分析都含有同等信息量，但频域分析可是某些关心的量更直观，一般的工程信号都是有多种频率信号叠加而成的复杂信号，而可能我们关心的只是其中某个频率段的信号成分，因而可以从频域分析来截取或滤除某些频率成分的信号而保留感兴趣的成分，称为为滤波；另一方面，根据信号频域特征以及频域内的一些数学计算(微分、积分、卷积、乘积、缩放等等)可以提取很多信号里面隐含但不直观的信息；在教学实验中，频域教学辅助仪器的功能单一、操作简单，学生实验过程中，只能通过频域教学辅助仪器的操作对频域有一个简单地认识，不能真正地理解信号的频域。
技术实现思路
本技术的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种当水面波动的时候，浮动码头也能保存水平，不会随着水面的波动而波动的浮动码头的自动稳定控制系统，为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下:—种频域辅助教学仪电路，其特征在于:包括信号产生模块、频域模拟信号处理模块和频域数字信号处理模块，所述信号产生模块通过频域模拟信号处理模块与频域数字信号处理模块进行连接；所述信号产生模块包括滑动电位器、数字频率合成器、低频耦合电路、运算放大器，所述滑动电位器依次通过数字频率合成器、低频耦合电路和运算放大器连接，所述频域模拟信号处理模块包括单开多控开关、低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器，所述频域数字信号处理模块包括自动增益调节器、A/D模数转换器、微控制器、数字信号处理器和LCE显示器，所述单开多控开关通过低通滤波器与自动增益调节器连接，所述单开多控开关还通过带通滤波器与自动增益调节器连接，所述单开多控开关还通过高通滤波器与自动增益调节器连接，所述自动增益调节器依次通过A/D模数转换器、微控制器、数字信号处理器与IXD显示器连接。优选第，所述数字频率合成器包括第一数字频率合成器、第二数字频率合成器和第三数字频率合成器，所述低频耦合电路包括第一低频耦合电路、第二低频耦合电路和第三低频耦合电路，所述滑动电位器通过第一数字频率合成器、第一低频耦合电路与运算放大器连接，所述滑动电位器还通过第二数字频率合成器、第二低频耦合电路与运算放大器连接，所述滑动电位器还通过第三数字频率合成器、第三低频耦合电路与运算放大器连接。优选地，所述第一数字频率合成器、第二数字频率合成器和第三数字频率合成器还与电压调节器进行连接，所述电压调节器采用LM1117低压差电压调节器输出3.3V电压。优选地，所述第一数字频率合成器、第二数字频率合成器和第三数字频率合成器采用DDS9854数字频率合成器产生可调频率的正弦波，所述第一低频耦合电路、第二低频耦合电路和第三低频耦合电路采用1uF进行低频耦合输出低频信号。优选地，所述自动增益调节器采用AD8337自动增益放大/衰减器，所述A/D模数转换器采用16位高速AD770506模数转换器。优选地，所述微控制器采用ARM Cortex-M内核的STM32系列单片机，所述数字信号处理器采用DSP-TMS320系列数字信号处理器。优选地，所述IXD显示器采用2.4寸，128640IXD显示器。优选地，所述单开多控开关采用N51026B控制开关，所述低通滤波器MAX262器件，所述带通滤波器采用UAF42器件，所述高通滤波器采用0PA690器件。优选地，所述运算放大器采用LM324运算放大器。综上所述，本技术由于采用了以上技术方案，本技术具有如下技术优势:本技术的频域辅助教学仪，功能强大、容易操作、成本低廉、结构简单，可进行以手动调节产生不同频率的信号，工作性能稳定，能有效消除不同频率的干扰信，灵敏度、分辨率也比较高，且噪音低，动态范围大，测量速度快，且可以通过液晶屏直观的看到和感受的最后出来的信号成分，能适应教学中格式各样的频域特征实验。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术一种频域辅助教学仪电路的总体结构框图。图2是本技术一种频域辅助教学仪电路的模块的各个模块连接关原理图。【具体实施方式】下面将结合本技术实例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1和图2所示，一种频域辅助教学仪电路，包括信号产生模块、频域模拟信号处理模块和频域数字信号处理模块，所述信号产生模块通过频域模拟信号处理模块与频域数字信号处理模块进行连接；所述信号产生模块包括滑动电位器、数字频率合成器、低频耦合电路、运算放大器，所述滑动电位器依次通过数字频率合成器、低频耦合电路和运算放大器连接。如图2所示，作为本技术的最近实施例，所述数字频率合成器包括第一数字频率合成器、第二数字频率合成器和第三数字频率合成器，所述低频耦合电路包括第一低频耦合电路、第二低频耦合电路和第三低频耦合电路，所述滑动电位器通过第一数字频率合成器、第一低频耦合电路与运算放大器连接，所述滑动电位器还通过第二数字频率合成器、第二低频耦合电路与运算放大器连接，所述滑动电位器还通过第三数字频率合成器、第三低频耦合电路与运算放大器连接；通过调滑动电位器的旋钮位置，可以控制三路数字频率合成器产生可调频率的正弦波信号，然后分别将输出的三路模拟信号经过三路低当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频域辅助教学仪电路，其特征在于：包括信号产生模块、频域模拟信号处理模块和频域数字信号处理模块，所述信号产生模块通过频域模拟信号处理模块与频域数字信号处理模块进行连接；所述信号产生模块包括滑动电位器、数字频率合成器、低频耦合电路、运算放大器，所述滑动电位器依次通过数字频率合成器、低频耦合电路和运算放大器连接，所述频域模拟信号处理模块包括单开多控开关、低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器，所述频域数字信号处理模块包括自动增益调节器、A/D模数转换器、微控制器、数字信号处理器和LCE显示器，所述单开多控开关通过低通滤波器与自动增益调节器连接，所述单开多控开关还通过带通滤波器与自动增益调节器连接，所述单开多控开关还通过高通滤波器与自动增益调节器连接，所述自动增益调节器依次通过A/D模数转换器、微控制器、数字信号处理器与LCD显示器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙邹，张振荣，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：新型
国别省市：广西;45