基于CPLD的LCR測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、電阻、電容、電感、變壓器、晶體等無源器件種類繁多，是電子設(shè)備最常用電子元件，其性能對于電路模塊乃至整機電氣性能至關(guān)重要，有關(guān)這些元件性能的測試設(shè)備在電子產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、維護等環(huán)節(jié)有著極為廣泛的需求。其中，LCR測試儀是無源電子元件性能檢測最重要的基礎(chǔ)設(shè)備。隨著我國工業(yè)自動化水平的快速提高，對LCR測試儀的測量量程、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測試儀已成為這類儀

2、器發(fā)展的趨勢。
　　本學(xué)位論文圍繞一種基于ARM+CPLD+DDS的新型LCR測試儀的關(guān)鍵技術(shù)研究及樣機研制開展工作，在對LCR測量機理研究的基礎(chǔ)上，深入研究了提高測量量程、帶寬、準(zhǔn)確度、速度等性能的軟硬件設(shè)計原理與方法。系統(tǒng)主要模塊包括信號源模塊、矢量電壓/電流檢測模塊、數(shù)字處理模塊。其中，信號源模塊采用CPLD+DDS技術(shù)實現(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/電流信號檢測模塊首先采用矢量電壓和經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換的電流信號，分時進入相敏檢波電路，由CPLD控制實現(xiàn)多斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)矢量信號精密檢測;數(shù)字處理模塊，基于S3C6410實現(xiàn)數(shù)字信號的數(shù)字濾波、矢量分解、多參數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過建立測量通道的二端口測量模型，推導(dǎo)誤差修正公式，利用標(biāo)準(zhǔn)器件法對儀器各量程進行系統(tǒng)誤差的修正。
　　本論文總共分六個章節(jié):第一章詳細介紹了LCR測試儀的應(yīng)用背

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