基于CPLD的LCR測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、電阻、電容、電感、變壓器、晶體等無(wú)源器件種類繁多，是電子設(shè)備最常用電子元件，其性能對(duì)于電路模塊乃至整機(jī)電氣性能至關(guān)重要，有關(guān)這些元件性能的測(cè)試設(shè)備在電子產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、維護(hù)等環(huán)節(jié)有著極為廣泛的需求。其中，LCR測(cè)試儀是無(wú)源電子元件性能檢測(cè)最重要的基礎(chǔ)設(shè)備。隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平的快速提高，對(duì)LCR測(cè)試儀的測(cè)量量程、速度、準(zhǔn)確度、分析功能和通信功能都與傳統(tǒng)儀器相比有著顯著提升，滿足現(xiàn)代高速流水線快速準(zhǔn)確需求的新型LCR測(cè)試儀已成為這類儀

2、器發(fā)展的趨勢(shì)。
　　本學(xué)位論文圍繞一種基于ARM+CPLD+DDS的新型LCR測(cè)試儀的關(guān)鍵技術(shù)研究及樣機(jī)研制開(kāi)展工作，在對(duì)LCR測(cè)量機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，深入研究了提高測(cè)量量程、帶寬、準(zhǔn)確度、速度等性能的軟硬件設(shè)計(jì)原理與方法。系統(tǒng)主要模塊包括信號(hào)源模塊、矢量電壓/電流檢測(cè)模塊、數(shù)字處理模塊。其中，信號(hào)源模塊采用CPLD+DDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了頻率DC～500kHz(分辨率Hz)、電壓10mV～2V（分辨率:mV）的交直流電壓源，及10mA～

3、1A（分辨率:mA）的偏置直流電流源;矢量電壓/電流信號(hào)檢測(cè)模塊首先采用矢量電壓和經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換的電流信號(hào)，分時(shí)進(jìn)入相敏檢波電路，由CPLD控制實(shí)現(xiàn)多斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)矢量信號(hào)精密檢測(cè);數(shù)字處理模塊，基于S3C6410實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的數(shù)字濾波、矢量分解、多參數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)建立測(cè)量通道的二端口測(cè)量模型，推導(dǎo)誤差修正公式，利用標(biāo)準(zhǔn)器件法對(duì)儀器各量程進(jìn)行系統(tǒng)誤差的修正。
　　本論文總共分六個(gè)章節(jié):第一章詳細(xì)介紹了LCR測(cè)試儀的應(yīng)用背

4、景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容;第二章闡述了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，深入分析了系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)技術(shù);第三章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案，分析了各功能模塊的電路原理;第四章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)方案，包括CPLD的邏輯控制軟件和主控制器的算法控制軟件，并針對(duì)儀器測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了理論分析，提出多種補(bǔ)償解決方案;第五章深入分析樣機(jī)的性能，并針對(duì)研制過(guò)程中遇到的典型技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并給出解決方案。第六章對(duì)學(xué)位論文工作進(jìn)行了總