功率分析儀是一種應(yīng)用廣泛的電子測量儀器。功率分析儀的帶寬與精度是非常關(guān)鍵的兩個指標(biāo),它們主要由模擬通道的帶寬與精度決定。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,電子測量中對功率分析儀帶寬和精度的要求越來越高。本文研究和設(shè)計的功率分析儀,電壓通道最大帶寬達(dá)到20MHz,電流通道最大帶寬達(dá)到10MHz;最高測量精度達(dá)到讀數(shù)的0.1%+量程的0.1%。針對寬帶高精度功率分析儀的模擬通道,本文研究內(nèi)容如下:1、分析和比較了三種大電壓采集方法,選擇阻容分壓器法進(jìn)行電壓采集,設(shè)計了包含3種衰減比例的阻容分壓器,實(shí)現(xiàn)了DC²0MHz,1.5¹000Vrms范圍內(nèi)的電壓測量。首先篩選高精度低溫漂的電阻電容進(jìn)行設(shè)計,并且通過可調(diào)電容保證阻容分壓器的電容匹配。然后分析了影響阻容分壓器頻率響應(yīng)的兩種分布電容并對其進(jìn)行比較,通過PCB優(yōu)化設(shè)計減小了主要寄生電容的影響,改善了頻率特性,并且保證了0.1%的測量精度。最后設(shè)計了保護(hù)閾值為30V和300V的峰值檢測電路對阻容分壓器進(jìn)行過壓保護(hù)。2、分析和比較了五種電流采集方法,選擇采樣電阻法進(jìn)行電流采集,用三組高精度采樣電阻實(shí)現(xiàn)了DC

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀研究
    1.3 本文技術(shù)指標(biāo)與結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 本文技術(shù)指標(biāo)
        1.3.2 本文結(jié)構(gòu)安排
第二章 通道關(guān)鍵技術(shù)研究與方案設(shè)計
    2.1 功率分析儀原理與功能介紹
    2.2 通道關(guān)鍵技術(shù)研究
        2.2.1 電壓采集方法研究
        2.2.2 電流采集方法研究
        2.2.3 信號調(diào)理電路的關(guān)鍵
    2.3 功率分析儀系統(tǒng)與通道方案設(shè)計
        2.3.1 功率分析儀系統(tǒng)方案設(shè)計
        2.3.2 電壓板卡方案設(shè)計
        2.3.3 電流板卡方案設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第三章 信號采集電路設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
    3.1 電壓采集電路設(shè)計
        3.1.1 阻容分壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.1.2 阻容分壓器分布參數(shù)分析
        3.1.3 分布電容優(yōu)化設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
    3.2 電流采集電路設(shè)計
        3.2.1 采樣電阻選型
        3.2.2 采樣電路分布參數(shù)分析
        3.2.3 分布電感優(yōu)化設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
    3.3 保護(hù)電路設(shè)計
        3.3.1 過壓保護(hù)電路設(shè)計
        3.3.2 過流保護(hù)電路設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 信號調(diào)理電路與通用模塊設(shè)計
    4.1 運(yùn)算放大器的關(guān)鍵參數(shù)
    4.2 增益控制電路設(shè)計
        4.2.1 檔位增益控制
        4.2.2 增益電路設(shè)計
        4.2.3 運(yùn)算放大器的PCB設(shè)計
    4.3 差動放大電路設(shè)計
        4.3.1 差動放大電路的關(guān)鍵
        4.3.2 差動放大電路優(yōu)化設(shè)計
    4.4 濾波電路設(shè)計
        4.4.1 傳遞函數(shù)與逼近方式選擇
        4.4.2 電路結(jié)構(gòu)選擇
        4.4.3 運(yùn)放選擇與參數(shù)確定
    4.5 頻率測量電路設(shè)計
        4.5.1 信號預(yù)處理
        4.5.2 比較器設(shè)計
    4.6 ADC驅(qū)動電路設(shè)計
    4.7 隔離與電源
        4.7.1 隔離電路設(shè)計
        4.7.2 模擬通道電源設(shè)計
    4.8 本章小結(jié)
第五章 通道測試與驗(yàn)證
    5.1 測試與驗(yàn)證平臺
    5.2 電源測試與驗(yàn)證
    5.3 ADC驅(qū)動電路測試與驗(yàn)證
    5.4 整機(jī)功能測試與驗(yàn)證
        5.4.1 帶寬測試與驗(yàn)證
        5.4.2 保護(hù)電路測試與驗(yàn)證
        5.4.3 電壓測量量程與精度驗(yàn)證
        5.4.4 電流測量量程與精度驗(yàn)證
        5.4.5 濾波器測試與驗(yàn)證
        5.4.6 頻率測量測試與驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻碩期間取得的成果



本文編號：2901148