信号失真度测量装置（A题）.pdf

"信号失真度测量装置（A题）" 本文将对信号失真度测量装置的设计和实现进行详细的解释和分析。该装置旨在测量来自函数/任意波形发生器的周期信号的总谐波失真（THD），并将测量结果显示在手机上。 一、基本要求 信号失真度测量装置的基本要求包括： 1. 输入信号的峰峰值电压范围：300mV~600mV。 2. 输入信号基频：1kHz。 3. 输入信号失真度范围：5% ~ 50%。 4. 要求对输入信号失真度测量误差绝对值xoTHD -THD≤5%，xTHD 和oTHD 分别为失真度的测量值与标称值。 5. 显示失真度测量值xTHD。 6. 失真度测量与显示用时不超过 10 秒。 二、发挥部分 信号失真度测量装置的发挥部分包括： 1. 输入信号的峰峰值电压范围：30mV ~ 600mV。 2. 输入信号基频范围：1kHz ~100kHz。 3. 测量并显示输入信号失真度xTHD 值，要求xoTHD -THD≤3%。 4. 测量并显示输入信号的一个周期波形。 5. 显示输入信号基波与谐波的归一化幅值，只显示到 5 次谐波。 6. 在手机上显示测量装置测得并显示的输入信号xTHD 值、一个周期波形、基波与谐波的归一化幅值。 三、说明 信号失真度测量装置的说明包括： 1. 本题用于信号失真度测量的主控制器和数据采集器必须使用 TI 公司的 MCU 及其片内 ADC，不得使用其他片外 ADC 和数据采集模块（卡）成品。 2. 关于 THD 的说明：当放大器输入为正弦信号时，放大器的非线性失真表现为输出信号中出现谐波分量，即出现谐波失真，通常用“总谐波失真 THD（total harmonic distortion）”定量分析放大器的非线性失真程度。 3. 本题信号失真度测量采用近似方式，测量和分析输入信号谐波成分时，限定只处理到5次谐波。 4. 基波与谐波的归一化幅值：当输入信号的基波幅值为m1U，各次谐波幅值分别为m2U、m3U…，基波与谐波的归一化幅值为：m2m1UU、m3m1UU…. 四、评分标准 信号失真度测量装置的评分标准包括： 1. 设计报告：系统方案比较与选择，方案描述。 2. 理论分析与计算：测量原理分析计算，误差分析。 3. 电路与程序设计：电路设计，程序设计。 4. 测试方案与测试结果：测试方案，测试结果完整性，测试结果分。 信号失真度测量装置的设计和实现需要满足基本要求和发挥部分的条件，同时需要遵守评分标准的要求。