电气测量实验报告——实验二.doc

电子科技大学
标
准
实
验
报
告
学生姓名: 钟治瑶
学号: 20**********
指导教师: 李晓宁
一、实验室名称: 工训中心三楼西门子实验室
二、实验项目名称: Δ-ΣAD转换实验
三、实验原理:
(一)δ-∑调制
δ-∑调制器是一项广泛应用于ADC和其他应用上面的技术。它有着低成本、高动态变化范围和在转变低频输入信号上有很好的灵敏性。δ-∑调制器被用于连接数字与模拟信号(高精度分辨率)的转换。
δ-∑调制器是集成化的转换器,通常被用于高分辨率的过采样,噪声整形,求平均值和抽样等。一个δ-∑调制器有两个主要组成部分:一个调制器和一个抽取器。调制器将输入模拟信号转变为高速数据流(过采样),低分辨率串行比特流(通常为1bit),平均值为输入信号的平均值。这个比特流通过抽取过滤器转换成高分辨率,低数据流的数字输出。抽取过滤器是综合降低取样频率取样器和低通滤波器的平均值得到的数字输出。
该实验需要一个模拟信号刺激来检验δ-∑调制器的运行。这个输入信号是由先前的实验中产生的正弦信号波。。δ-∑调制器是一个基本数字触发器的复合信号设计的一个构建模块。接下来的实验将进一步的探索它的运行功能。
(二)PSOC3中的δ-∑调制器结构
在PSOC3中的δ-∑调制器有如下拓扑结构。

图2-1 PSOC3中的δ-∑调制器结构
该DSM(Delta Sigma Modulator)中含有一个三阶的调制器,接着是一个四阶的抽取器。调制器有一个高阻抗缓冲区接着是RC滤波器。
调制器用测温格式发送出高数据速率比特流
调制器的输出被传送给可以将测温输出转换成二进制补码的模拟接口,然后将其传送到抽取器。
抽取器采用4bit二进制补码,提供一个低数据速率的更高分辨率(用户可选择)的输出。可使用电位计来提供一个可变输入给DSM.
实验目的:
学****Δ-Σ调制的工作原理并采用PSOC单片机编程实现Δ-Σ调制器。
五、实验内容:
构造一个δ-∑调制器
六、实验器材(设备、元器件):
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
PSOC开发板
CY8CKIT-030
1
2
电脑
1
七、实验步骤:
(一)构造一个δ-∑调制器
步骤一:建立一个新工程
命名为Lab9A
打开原理图编辑框放置一个δ-∑ADC用户模块并命名为ADC
设置如Figure 2所示参数
放入一个Analog Pin并配置到P0[2]端口,并连在ADC的输入端,再放入一个LCD模块,LCD模块选择P2[6:0]口
配置好的原理图如下:
用跳线连接电位器的划片P6[5]和P0[2]。
注:因电位计在LCD那块小板子上,因此应将主板上与LCD板上的P6[5]连接,又需要与P6[5]接的端口比较多,端口不够用,则需要将主板上的P6[5]引出来接到有多个针的地方进行中转一下。
build工程。
步骤二:编写程序代码

添加代码启动ADC模块,LCD模块
在控制循环中添加代码开始运行ADC转换,读出ADC转换结果并显示在LCD上。
build工程,下载并运行
步骤三:连接P6[5]端与万用表,调整电位计并将P6[5]的电压值和与之对应的LCD上显示的值记录在后面的表格中,共记录五组