高速采樣電路

A. 核信號採集電路中前置運放與主放的區別是什麼

光陰似箭，記得是85年11月，國家准備最後一次在大氣層做實驗，因為國際環境突變，在最後時刻取消了，大家郁悶了好久。你現在的信號有什麼特點要說清楚，不方便可以私聊。我當年的信號能量很大，屬於瞬態高壓，有外觸發信號，對高速數據採集系統沒有特殊的要求。現在的器件很容易做的更好。
和通用的前置放大器比較，特點就是抗干擾要更好吧， 我原來設計的是75歐輸入阻抗，後來加了一檔1兆歐的。共模抑制比高，屏蔽很嚴格，電路置於金屬盒子內。前置放大器的性能決定了數據採集的精度，是最關鍵的一環。

B. 什麼是電流比較器，哪位大俠給給解釋！！！3Q

電壓比較器是集成運放非線性應用電路，他常用於各種電子設備中，那麼什麼是電壓比較器呢？下面我給大家介紹一下，它將一個模擬量電壓信號和一個參考固定電壓相比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產生躍變，相應輸出高電平或低電平。比較器可以組成非正弦波形變換電路及應用於模擬與數字信號轉換等領域。

圖1所示為一最簡單的電壓比較器，UR為參考電壓，加在運放的同相的輸入端，輸入電壓ui加在反相的輸入端。

<電壓比較器原理原理圖>

(a)電路圖 (b)傳輸特性當ui＜UR時，運放輸出高電平，穩壓管Dz反向穩壓工作。輸出端電位被其箝位在穩壓管的穩定電壓UZ，即 uO＝UZ

當ui＞UR時，運放輸出低電平，DZ正向導通，輸出電壓等於穩壓管的正向壓降UD，即 uo＝－UD

因此，以UR為界，當輸入電壓ui變化時，輸出端反映出兩種狀態，高電位和低電位。

表示輸出電壓與輸入電壓之間關系的特性曲線，稱為傳輸特性。 圖3－1(b)為(a)圖比較器的傳輸特性。

常用的電壓比較器有過零電壓比較器、具有滯回特性的過零比較器、滯回電壓比較器，窗口（雙限）電壓比較器。LM339常用來構成各種電壓比較器

集成電壓比較器簡介：

作用：可將模擬信號轉換成二值信號，即只有高電平和低電平兩種狀態的離散信號。
應用：作為模擬電路和數字電路的介面電路。
特點：比集成運放的開環增益低，失調電壓大，共模抑制比小；但其響應速度快，傳輸延遲時間短，而且不需外加限幅電路就可直接驅動TTL、CMOS和ECL等集成數字電路；有些晶元帶負載能力很強，還可直接驅動繼電器和指示燈。

電壓比較器工作原理及應用

電壓比較器(以下簡稱比較器)是一種常用的集成電路。它可用於報警器電路、自動控制電路、測量技術，也可用於V/F變換電路、A/D變換電路、高速采樣電路、電源電壓監測電路、振盪器及壓控振盪器電路、過零檢測電路等。本文主要介紹其基本概念、工作原理及典型工作電路，並介紹一些常用的電壓比較器。
什麼是電壓比較器 簡單地說，電壓比較器是對兩個模擬電壓比較其大小(也有兩個數字電壓比較的，這里不介紹)，並判斷出其中哪一個電壓高，如圖1所示。圖1(a)是比較器，它有兩個輸入端：同相輸入端(「+」 端) 及反相輸入端(「-」端)，有一個輸出端Vout(輸出電平信號)。另外有電源V+及地(這是個單電源比較器)，同相端輸入電壓VA，反相端輸入VB。VA和VB的變化如圖1(b)所示。在時間0～t1時，VA>VB；在t1～t2時，VB>VA；在t2～t3時，VA>VB。在這種情況下，Vout的輸出如圖1(c)所示：VA>VB時，Vout輸出高電平(飽和輸出)；VB>VA時，Vout輸出低電平。根據輸出電平的高低便可知道哪個電壓大。

如果把VA輸入到反相端，VB輸入到同相端，VA及VB的電壓變化仍然如圖1(b)所示，則Vout輸出如圖1(d)所示。與圖1(c)比較，其輸出電平倒了一下。輸出電平變化與VA、VB的輸入端有關。
圖2(a)是雙電源(正負電源)供電的比較器。如果它的VA、VB輸入電壓如圖1(b)那樣，它的輸出特性如圖2(b)所示。VB>VA時，Vout輸出飽和負電壓。

如果輸入電壓VA與某一個固定不變的電壓VB相比較，如圖3(a)所示。此VB稱為參考電壓、基準電壓或閾值電壓。如果這參考電壓是0V(地電平)，如圖3(b)所示，它一般用作過零檢測。

比較器的工作原理
比較器是由運算放大器發展而來的，比較器電路可以看作是運算放大器的一種應用電路。由於比較器電路應用較為廣泛，所以開發出了專門的比較器集成電路。
圖4(a)由運算放大器組成的差分放大器電路，輸入電壓VA經分壓器R2、R3分壓後接在同相端，VB通過輸入電阻R1接在反相端，RF為反饋電阻，若不考慮輸入失調電壓，則其輸出電壓Vout與VA、VB及4個電阻的關系式為：Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，則Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1為放大器的增益。當R1=R2=0(相當於R1、R2短路)，R3=RF=∞(相當於R3、RF開路)時，Vout=∞。增益成為無窮大，其電路圖就形成圖4(b)的樣子，差分放大器處於開環狀態，它就是比較器電路。實際上，運放處於開環狀態時，其增益並非無窮大，而Vout輸出是飽和電壓，它小於正負電源電壓，也不可能是無窮大。

C. 電纜故障測試儀原理是什麼

電纜故障測試儀的工作原理
其方法是首先在不擊穿被測電纜故障點的情況下，測得低壓脈沖的反射波形，緊接著用高壓脈沖擊穿電纜的故障點產生電弧，電弧電壓降到一定值時觸發中壓脈沖來穩定和延長電弧時間，之後再發出低壓脈沖，從而得到故障點的反射波形，兩條波形疊加後同樣可以發現發散點就是故障點對應的位置。由於採用了中壓脈沖來穩定和延長電弧時間，比二次脈沖法更容易得到故障點波形。相對於二次脈沖法由於三次脈沖法不用選擇燃弧的同步時長，操作起來也跟加簡便。三次脈沖法採用雙沖擊方法延長燃弧時間並穩弧,能夠輕易地定位高阻故障和閃絡性故障。三次脈沖法技術先進,操作簡單,波形清晰,定位快速准確,目前已經成為高阻故障和閃絡性故障的主流定位方法。三次脈沖法是二次脈沖法的升級。
全長及電纜故障點距測試端的大致位置。電纜故障定點儀是電纜故障測試儀主機確定電纜故障點的大致位置的基礎上來確定電纜故障點的精確位置。對於未知走向的埋地電纜，電力電纜故障測試儀的工作原理電力電纜故障測試儀由電力電纜故障測試儀主機、電纜故障定位儀、電纜路徑儀三個主要局部組成。電纜故障測試儀主機用於丈量電纜故障故障性質。需使用路徑儀來確定電纜的地下走向。電力電纜故障進行測試的基本方法是通過對故障電力電纜施加高壓脈沖，電纜故障點處產生擊穿，電纜故障擊穿點放電的同時對外發生電磁波並同時發出聲音。
讓電纜的高阻故障點發生擊穿燃弧。同時，測試端加入丈量用的低壓脈沖，丈量脈沖到達電纜的高阻故障點時，遇到電弧，電弧的外表發生反射。由於燃弧時，高阻故障變成了瞬間的短路故障，低壓丈量脈沖將發生明顯的阻抗特徵變化，使得閃絡測量的波形變為低壓脈沖短路波形，使得波形判別特別簡單清晰。這就是稱之為的二次脈沖法」接收到低壓脈沖反射波形相當於一個線芯對地完全短路的波形。將釋放高壓脈沖時與未釋放高壓脈沖時所得到低壓脈沖波形進行疊加，2個波形會有一個發散點，這發散點就是故障點的反射波形點。這種方法把低壓脈沖法和高壓閃絡技術結合在一起，使測試人員更容易判斷出故障點的位置。與傳統的測試方法相比,弧反射法（二次脈沖法）電纜故障定位中的應用的工作原理：首先使用一定電壓等級、一定能量的高壓脈沖在電纜的測試端施加給故障電纜。二次脈沖法的先進之處，將沖擊高壓閃絡法中的復雜波形簡化為最簡單的低壓脈沖短路故障波形，所以判讀極為簡單，可准確標定故障距離。

D. 請求一個高速的正弦波峰值采樣電路設計方案

根據采樣定理，采樣頻率應該為信號的3到10倍，應為50到200khz，本例可以選擇100khz，用兩個放大器，加上反饋和電容，構成一個采樣保持電路，電阻電容值多大，你在文庫和網路搜采樣保持電路裡面有，我在這里不詳述。

E. 數據採集的系統實例

嵌入式操作系統μC/OSⅡ（）是專為微控制器系統和軟體開發而設計的公開源代碼的搶占式實時多任務操作系統內核，是一段微控制器啟動後首先執行的背景程序，作為整個系統的框架貫穿系統運行的始終。對於對實時性和穩定性要求很高的數據採集系統來說，引入μC/OSⅡ無疑將大大改善其性能。
μC/OSⅡ的特點可以概括為以下幾個方面：公開源代碼，代碼結構清晰、明了，注釋詳盡，組織有條理，可移植性好，可裁剪，可固化。內核屬於搶占式，最多可以管理60個任務。μC/OSⅡ自1992年的第一版（μC/OS）以來已經有好幾百個應用，是一個經實踐證明好用且穩定可靠的內核。對μC/OSⅡ的研究和應用都很多。 該系統採用了Samsung公司的S3C4510B作為系統與上位機溝通的橋梁，S3C4510B是基於乙太網應用系統的高性價比16/32位RISC微控制器，他有如下幾個主要特點：
硬體方面內含一個由ARM公司設計的16/32位ARM7TDMIRISC處理器核，ARM7TDMI為低功耗、高性能的16/32核，最適合用於對價格及功耗敏感的應用場合。S3C4510B通過在ARM7TDMI核內容基礎上擴展一系列完整地通用外圍器件。
片上資源包括2個帶緩沖描述符（bufferdescriptor）的HDLC通道；2個UART通道；2個GDMA通道；2個32位定時器；18個可編程的I/O口。還有中斷控制器；DRAM/SDRAM控制器；ROM/SRAM和FLASH控制器；系統管理器；1個內部32位系統匯流排仲裁器；1個外部存儲器控制器等片內的邏輯控制電路。
這些為μC/OSⅡ的移植提供了優良的物理資源。
軟體支持方面他有配套的代碼編輯調試環境ADS12和JTAG在線調試功能，使S3C4510B晶元軟體可以直接用C編寫，這就使μC/OSⅡ的植入成為可能。
12位高速A/D轉換電路採用AnalogDevices的AD574，該電路輸出具有三態鎖存功能。預處理電路包括了電流電壓互感器、隔離電路和同步采樣電路，他可以將信號轉換成與AD574相匹配的量值，供後續處理。通訊電路採用常用的乙太網介面與上位機相連，而232介面可作為備用，這樣該裝置既可作為攜帶型系統使用，也可通過網路來對設備實施實時監控。

F. 何謂光譜數據如何得到的有何意義如題 謝謝了

摘要：介紹利用單片機和A/D器件MAX120等構成的光譜信號採集系統，由單片機控制A/D產生不同的采樣頻率，用於光電倍增管和CCD輸出的光譜信號的採集。 關鍵詞：單片機 A/D 信號採集 光譜 概述 在光譜測量中，常用光電倍增管（PMT）和電荷耦合器件（CCD）作為光電轉換器。在慢變化、高精度光譜測量中使用PMT；對於閃光燈、熒光和磷光等強度隨時間變化時的光譜信號則採用CCD。PMT和CCD輸出的信號形式是不同的：光電倍增管輸出的是連續的模擬信號；CCD輸出的是視頻脈沖信號。由於輸出信號的不同，相應的信號採集電路也不盡相同。本文所述的系統通過設定控制開關的不同狀態，由單片機檢測、判斷和執行相應的操作，完成對不同形式輸入信號的採集。採集到的光譜強度通過並口送入計算機進行處理、計算，並顯示和列印出光譜曲線。 由於CCD像元幾何尺寸小、精度高，有光積分時間和信號存儲功能，因此，可以用來進行光譜測量。被測光源發出的光線經狹縫落在光柵平面上，經光柵色散後在CCD像元上成像，CCD各像元的位置對應於光線色散後不同的波長。CCD輸出的是被測對象的視頻信號，在視頻信號中每一個離散電壓信號的大小對應著該光敏元所接收光強的強弱，而信號輸出的時序則對應CCD光敏元位置的順序。由采樣電路對CCD輸出信號進行逐位采樣，根據采樣的位數，就可以知道信號所在的波長，而信號的幅度則是該波長的光譜能量。這樣，只要對目標進行一次采樣，就可以得到在一定波長范圍內的光譜分布曲線，因而可以用來測量閃光燈等瞬態發光光譜。 光電倍增管以其特有的倍增系統，成為一種理想的低雜訊放大器。它可以探測極微弱的光信號，而且響應速度很快，有效面積也大，被廣泛應用於光信號測量的領域。光電倍增管輸出的是一個理想的電流源，外接一個負載電阻，通過測量信號電流在負載上的電壓降，即可得到光譜信號。 一、系統設計 利用單片機控制A/D採集光譜信號是一種方便快捷的方法。光譜數據採集系統的原理框圖如圖1所示。它主要由單片機、CCD時序產生電路、多路選擇開關、A/D采樣電路、存儲器、並行口倍增管高壓調整電路等組成。我們設計的信號採集電路可以用於兩種探測器。針對不同的探測器，單片機工作在不同的狀態，利用同一A/D采樣電路，完成信號的採集。A/D采樣通過並口和計算機通訊，由計算機完成光譜數據的處理。這在應用中非常方便實用，可以滿足光譜測量要求。 AT89C52是美國ATMEL公司的產品。89系列的單片機與80C51系列完全兼容。它的最大特點就是在片內含有Flash存儲器。我們選用的AT89C52是在標准型AT89C51基礎上改進的（在存儲器容量、定時器和中斷能力上加以改進）。AT89C52的內部含有8KB可改寫的Flash內部程序存儲器，可擦/寫1000次，3級程序存儲器加密，256位元組內部RAM，32根可編程I/O線，3個16位定時/計數器，可編程串列口，中斷級8級。 1.A/D轉換 在光譜數據採集系統中，A/D轉換器選用MAX120。其引腳和電路原理如圖2所示。MAX120是一種採用BiCMOS工藝、帶采樣電路的12位模擬數字轉換器（ADC）；它有片內的跟蹤、保持電路（T/H）和低漂移電壓基準電路，而且轉換速度快、功耗低。它的轉換時間為1.6μs，其中包含了T/H電路250ns的采樣時間，因此，MAX120的吞吐率高達5×10 5次/s采樣，可以滿足一般測量需要。 MAX120可以接收-5～+5V的模擬輸入電壓，惟一需要的外部元件是去耦電容（用於為電源電壓和基準電壓去耦）。它的工作可用0.1～8MHz頻率范圍的時鍾信號。MAX120採用了標準的微處理器介面，3態數據輸出可直接與12位數據匯流排連接。訪問數據和在線釋放的時序特性參數允許在不插入等待狀態的情況下與大多數微處理器兼容。所有的邏輯輸入端和輸出端與TTL/COMS電平兼容。 圖2（b）所示電路圖中，內部緩沖器對電容進行充電以減少2次轉換之間所需的採集時間。模擬輸入端可以看作1個6kΩ電阻與10pF電容並聯的電路。2次轉換之間，緩沖器輸入通過輸入電阻與AIN相連。當轉換開始時，該輸入端又與AIN斷開，於是就採集了輸入信號。在轉換結束時，緩沖器輸入端又重新與AIN相連，保持電容再次充電至輸入電壓。只要不是正在轉換過程中，T/H電路就處在跟蹤方式下。 MAX120有5種工作方式：全控制方式、獨立方式、慢存儲方式、ROM方式和連續轉換方式。方式1是全控制方式，它為用戶提供最大的控制能力，以控制轉換的開始和取數操作。全控制方式用於能插入或不插入等待狀態的微處理機系統。方式2是獨立方式，為用戶提供較大的自主空間。方式3是慢存儲方式，主要用於ADC的轉換期間微處理器不能被強制進等待狀態的微處理器系統。方式4是ROM方式。方式5是連續轉換方式，用於基於微處理器的系統。 系統設計中採用MAX120的工作方式2，即獨立方式（MODE=開路，RD=CS=DGND）電路連接方式如圖3所示。這種方式下，MAX120能直接與FIFO緩沖器相連或通過DMA口直接與存儲器相連。在獨立方式下，CONVST引腳上的下降沿啟動一次轉換，數據輸出端總是開放的，當INT/BUSY引腳電平的上升沿指示轉換結束時，數據端上數據就得到更新。因為A/D的數據端總有數據，所以，用74HC245雙向三態八匯流排收發器進行匯流排隔離。 MAX120的輸入信號范圍為-5～+5V。在對採集信號進行電平調整時，需要用1片LF356運算放大器，電路連接如圖4所示。通過對電位器RP2和RP3的調整來實現電平調整，以滿足A/D對輸入信號的要求。電路MAX120為雙極性輸入/輸出的變換函數。代碼的變換均出現在相繼兩個整數最小數據位（LSB）值的中間。輸出代碼是2的補碼的二進制碼且1LSB=2.44mV（10V/4096）。 增益調整和雙極性偏置調整，由圖4中的電位器RP3和RP2來實現，調整中偏置調整應先於增益調整。調整雙極性偏置時，將+1/2LSB（0.61mV）施加到沒有反向的放大器輸入端，然後調節RP3，使輸出代碼在0000 0000 0000和0000 0000 0001之間變化。對增益的調整，將滿量程（FS）-1/2LSB（2.4988V）施加到放大器的輸入端，然後調節RP2，使輸出代碼在0111 1111 1110和0111 1111 1111之間變化。這兩個調整之間可能有一些相互影響，須要反復調整。偏置和增益的調整是對A/D轉換的細分，目的在於提高A/D的精度。 2.A/D轉換的過程 本系統中，CCD輸出信號的重復頻率為200kHz，因而，要求模數轉換器的速率要高於200kHz。A/D轉換器的工作控制不用系統CPU來完成，而是用專用邏輯控制電路完成，包括地址產生器、匯流排緩沖隔離器、讀寫控制邏輯電路和數據存儲單元。在數據轉換過程中，CPU只負責轉換電路的啟動和檢測1幀數據轉換是否結束，中間過程無須CPU干預，使對CCD1幀數據轉換由邏輯控制電路自動完成。A/D一次采樣的工作過程為：①接收光耦同步採集信號；②驅動A/D轉換；③單片機查詢是否轉換完成；④讀出數據，存入存儲器。轉換過程式控制製程序框圖如圖5所示。 用光電倍增管對小於10kHz調制頻率的慢變化光譜信號的測量，50kHz的采樣頻率可以滿足測量的要求，其採集電路可以適用於各種光電倍增管的輸出信號採集。我們選用12MHz的時鍾頻率，對軟體進行優化，其運行的時間為20μs，采樣頻率為50kHz，可以滿足采樣的要求。 3.光電倍增管的高壓調整 在光電倍增管應用中，高壓的穩定性直接影響測量的精度。一般，光電倍增管的倍增級為10級左右，圖6所示為倍增管高壓與電流增益之間的電流增益之間的倍增關系。從圖6可看出電流增益約與陰極-陽極間所加電壓的10 6～10 10成比例。所以PMT的輸出對工作電壓非常敏感，使用時，必須用高穩定性的高壓電源。高壓電源的漂移、紋波、溫度變化、輸出變化、負載變化等的綜合穩定度必須優手所要求的光電倍增管穩定度1個數量級。我們選用的是由HAMAMATSU（濱松）公司生產的高壓模塊，其電壓最大漂移量為±0.03%h。 為擴大動態范圍，須對光電倍增管的高壓進行動態調整。圖7是控制電壓和控制電阻上相應的輸出電壓的關系曲線。光電倍增管的專用高壓模塊通過改變高壓模塊調整端的電壓或電阻，來改變輸出端的高壓。調整電阻用10kΩ電位器，電壓調整范圍為0～1.4V。圖8所示為濱松公司高壓模塊的原理框圖。 為滿足不同的測量要求，需要設置三個量程。一般量程的調整為人工調整電位器，效率較低、精度不好控制。這里我們利用單片機控制可編程數字電位器X9C103來實現調整倍增管高壓，圖9是X9C103的接線原理圖。根據測量輸出信號的強弱，相應調整PMT的高壓，並將調整的狀態通過並口送入計算機。X9C103是一個包含100個電阻單元的電阻陣列。在每個單元之間和任一端都有可以被滑動單元訪問的抽頭點。滑動單元的位置由片選輸入端CS、升/降輸入端U/D、增加輸入端INC控制。它類似於TTL升/降計數器，總阻值10kΩ、工作時鍾250kHz、工作電壓+5V，滑動端位置存儲於非易失性存儲器中，可在上電時重新調用，滑動端位置數據可保存100年。X9C103是固態非易失性電位器，它與機械電位器相比有調節更精確、不受意外影響（振動、污染）、節省空間、易於安裝、滑動端位置易於由單片機或邏輯電路控制的優點，是理想的數控微調電位器。三線介面由單片機P0口控制1片74LS374來完成鎖存，軟體編程實現。 二、應用 為了滿足光譜採集的需要，我們設計了相應的信號採集電路，應用單片機控制A/D晶元完成對於兩種不同的探測器輸出信號的採集。實際應用表明，採集系統的信噪比、采樣頻率等性能可以滿足測量的要求。 1.用於CCD輸出信號採集 採用CCD測量光譜大大縮短了測量時間，減少了外界環境對測量精度的影響。對於閃光燈、熒光和磷光等強度隨時間變化的光源，採用CCD測量其光譜分析，能得到精確的測量結果。 單片機在其中要完成的工作是控制CCD時序脈沖的產生和高速A/D采樣頻率的實現等，其原理框圖如圖10所示。對於兩相線陣CCD，須要在其相關引腳加入適當脈沖才能正常工作，主要有兩相時鍾脈沖ψA和ψB、轉移門ψTG、復位門ψR，並且要輸出與CCD輸出信號同步的脈沖，作為信號採集的同步觸發信號，其主驅動脈沖由單片機控制產生。 CCD將光信號轉換成視頻脈沖信號後，經差分放大和電平調整電路後，輸出滿足MAX120輸入信號范圍的信號（-5～+5V），送入A/D轉換器的輸入端。邏輯控制電路的輸入信號是CCD視頻脈沖同步信號、微處理器控制是否進行A/D轉換信號、A/D轉換器狀態信號和數據存儲器地址信號，經一定的邏輯運算後輸出A/D轉換的起始信號、地址產生器的計數信號以及送入AT89C52單片機計數埠用來控制轉換次數的計數信號。數據隔離器的作用是將A/D轉換部分的數據線與主機部分的數據線隔離，使兩部分可同時獨立工作，不會產生干擾，且在需要時可將A/D轉換器的轉換結果（在存儲器中）讀入主機進行處理。地址產生器由二進制計數器構成，數據存儲器的地址線與計數器的輸出端相接，計數輸入信號有清零信號和計數信號。其中，清零信號受主機控制，每次對1幀CCD信號轉換前，必須將地址產生器清零，使2048個像元信號的轉換結果從零地址開始依次存放；同樣，在讀存儲單元時，也要先地址產生器清零。計數信號由邏輯控制單元提供，在A/D轉換和讀存儲器期間，每對存儲器操作1次就使地址加1，連續操作就可以順序讀寫存儲器。地址分配器是主機用來給每個讀寫埠分配地址的。由於本系統的獨持設計，每個數據存儲器只佔用1個地址。只要反復對某一地址操作，就可將存儲器中的數據讀出。 最後，由系統總控制單元採用適當的計算對其進行處理得到被測物圖像的信息。系統總控制單元除完成數據處理工作以外，還擔負著數據存儲、CCD積分時間控制、PC遠程數據傳輸和控制等工作。 下面給出利用信號採集系統得到的實測光譜。圖11是用CCD實測的閃光燈泵浦可調諧摻鈦寶石激光器的輸出光譜。通過在激光腔內加一鈮酸鈮晶體光電開關，改變鈮酸晶體上的電壓，使不同波長的光在激光腔內發生振盪，從而實現鈦寶石調諧。這是一種新型的實現鈦定石調諧的實驗方法，圖11所示光譜線就是改變鈮酸鈮晶體電壓，用CCD實測的鈦寶石激光器的輸出光譜線。每改變一次電壓就能很快地、准確地得知輸出光的波長和帶寬。 2.用於光電倍增管輸出信號採集 根據被採集光譜信號的特徵和采樣頻率的要求，我們設計了相應的信號採集電路，如圖12所示。它的采樣頻率為50kHz，同時根據測量信號的強弱，相應地調整光電倍增管的高壓，從而提高採集系統的動態范圍。在這種工作模式下，由AT89C52完成信號採集過程式控制制和倍增管的高壓自動調整。控制完成信號的採集、數據存儲和數據的傳輸。數據存儲由一片6264完成，採集到的光譜強度通過並行口送入計算機進行處理。 由於PMT的靈敏度高、精度高，常用來測量分子吸收光譜。利用光譜法檢測空氣中污染氣體的含量，是目前常用的快捷、連續、在線的監測方法。研究污染氣體分子的特徵吸收光譜是准確測量的關鍵。圖13是利用光電倍增管測得的SO2特片吸收光譜。它是用氘燈日光源，光經過含有SO2氣體的吸收波，由光譜儀分光，在出射狹縫處用光光倍增管接收光譜信號。在50kHz采樣頻率下測得SO2在300nm波長附近的特徵吸收光譜，入射光的調制頻率日1kHz。

G. 使用單片機和FFT演算法顯示波形（高分！！！急救！！）

fft演算法是頻譜分析，輸入電流或電壓信號首先要使用模-數轉換電路，根據精度和速度的不同要求，採用的電路也差別很大。fft的輸入不外乎就是一串采樣數據，以及這些數據的采樣時間間隔是多少，這個你需要自己去分析或者代碼中有註解就更好。fft最終可能會輸出一個數組作為它的分析結果，你可以通過串口輸入到電腦中，電腦通過串口接收到單片機發過來的數據以後，就可以通過一些數據分析工具把曲線顯示出來。我見過用fft演算法配合高速采樣電路來分析鋼琴音準和音色(即頻譜)的實際產品，價格很貴的哦。

H. 采樣保持器的保持電容對採集數據的影響

可以將電容分為四類：
第一類：
ac耦合電容。主要用於ghz信號的交流耦合。
第二類：
退耦電容。主要用於保持濾除高速電路板的電源或地的雜訊。
第三類：
有源或無源rc濾波或選頻網路中用到的電容。
第四類：
模擬積分器和采樣保持電路中用到的電容。
電容重要分布參數的有三個：esr、esl、epr。其中最重要的是esr、esl，實際在分析電容模型的時候一般只用rlc簡化模型，即分析電容的c、esr、esl。
1、等效串聯電阻esr
resr
：電容器的等效串聯電阻是由電容器的引腳電阻與電容器兩個極板的等效電阻相串聯構成的。當有大的交流電流通過電容器，resr使電容器消耗能量(從而產生損耗)。這對射頻電路和載有高波紋電流的電源去耦電容器會造成嚴重後果。但對精密高阻抗、小信號模擬電路不會有很大的影響。resr
最低的電容器是雲母電容器和薄膜電容器。
2、等效串聯電感esl，lesl
：電容器的等效串聯電感是由電容器的引腳電感與電容器兩個極板的等效電感串聯構成的。像resr
一樣，lesl
在射頻或高頻工作環境下也會出現嚴重問題，雖然精密電路本身在直流或低頻條件下正常工作。其原因是用於精密模擬電路中的晶體管在過渡頻率(transition
frequencies)擴展到幾百兆赫或幾吉赫的情況下，仍具有增益，可以放大電感值很低的諧振信號。這就是在高頻情況下對這種電路的電源端要進行適當去耦的主要原因。
3、等效並聯電阻epr
rl
：就是我們通常所說的電容器泄漏電阻，在交流耦合應用、存儲應用(例如模擬積分器和采樣保持器)以及當電容器用於高阻抗電路時，rl
是一項重要參數，理想電容器中的電荷應該只隨外部電流變化。然而實際電容器中的rl
使電荷以rc時間常數決定的速率緩慢泄漏。
選擇電容標準是：
1、盡可能低的esr電容。
2、盡可能高的電容的諧振頻率值。
電解電容器(比如：鉭電容器和鋁電解電容器)的容量很大，由於其隔離電阻低，就是等效並聯電阻epr很小，所以漏電流非常大
(典型值5〜20na/μf)，因此它不適合用於存儲和耦合。電解電容比較適合用於電源的旁路電容，用於穩定電源的供電。最適合用於交流耦合及電荷存儲的電容器是聚四氟乙烯電容器和其它聚脂型(聚丙烯、聚苯乙烯等)電容器。單片陶瓷電容器比較適合用於高頻電路的退耦電容

I. 太陽能路燈接線圖

一、路燈控制系統工作原理：白天光伏電池向蓄電池充電，晚上蓄電池提供電力供路燈照明。所以蓄電池將構成一個充放電循環。太陽能路燈照明控制電路包括光伏電池、蓄電池、路燈和控制器四部分。

1、設計中採用AT89S52單片機，並將其作為智能核心模塊。外圍電路主要包括太陽能電池電壓采樣模塊、蓄電池電壓采樣模塊、鍵盤電路模塊、LED顯示模塊、充放電控制模塊等。

2、圖1是太陽能路燈控制器結構設計圖。

向左轉|向右轉

12、定壓、穩壓電路

12.1、圖4的最左邊是光敏電阻，為檢測車燈的電路。光敏電阻受光越強，其電阻值越小。在夜晚時，光敏電阻的電阻值變大，單片機HT46R23的PB0所檢測到的電壓值較小；當車燈照射到光敏電阻時，光敏電阻的電阻值就會變小，單片機之PB0檢測到的電壓值就會比較大。

12.2、因此在夜晚，當單片機的PB0所檢測到的電壓值大於某臨界值時，即表示有車輛接近，則單片機將點亮LED燈。

12.3、圖中的人體紅外線感測器的檢測電路是當有人進入檢測范圍時，人體紅外線感測器會發出1個小脈波，因為此小脈波的功率很小，需要經過幾次放大器（LM324）的放大，其信號才能有效地被單片機接收，所以平時無人進人人體紅外線檢測器的檢測范圍時，此電路的輸出為低電位；當單片機的PC0收到高電位時，表示有人進人人體紅外線感測器的檢測范圍，單片機將點亮LED照明燈。

（1）在成品上方的太陽能發電板有受光的情形下，其輸出是否有7．5V以上的太陽能發電板之工作電壓。

（2）如果上述測試正常的話，在未接充電電池的情形下，定電壓電路．HT7544的輸出端應該會有約6V的電壓輸出。流經1個整流二極體後，約為5．4v的電壓，以供充電電池充電之用。

（3）將充電電池接至電路中穩壓電路，HT7551會輸出5V的電壓給單片機使用。

（4）以不透光物質遮蔽太陽能發電板，以模擬人夜的情形。當單片機的PB1所檢測到的太陽能發電板的輸出電壓值小於某一臨界值時，表示天色已暗。此時，單片機會輸出一高電位給控制信號c，以打開電源控制電路，使電池的電能流人LED驅動電路中。同時，單片機會輸出FWM信號以點亮LED燈。6h的時間較長，此時讓LED燈持續點亮1min，以模擬點亮6h，6h後應已過深夜，人車已少，所以熄滅LED燈。

（5）當已過6h而LED燈熄滅後，如果有人車接近，則裝在PB0的光敏電阻或裝在PCO的人體紅外線檢測器應會感應到車燈或人體所發出來的紅外線。此時，單片機會再點亮LED燈約30S，以作警示或照明之用。此情形直到單片機的PB1所檢測到的太陽能發電板所輸出的電壓值大於某1個臨界值時，表示天色已亮，程式再回到開始的狀態。

四、接線說明： 

1、 先接蓄電池的連接線

2、 再接蓄電池到控制器的線 

3、 再接太陽能板到控制器的線

4、 最後接負載到控制器的線 

5、 負載為低壓鈉燈時，在做燈具的時候應該先把整流器的輸出端接光源的兩端的線先連接好（低壓鈉燈光源無正負極可任意連接）。把整流器的輸入端連接兩根足夠長的線（要能區分正負極）。在最後接負載到控制器的接線時注意正負極不能接反。

J. 什麼是電壓比較器

電壓比較器(以下簡稱比較器)是一種常用的集成電路。它可用於報警器電路、自動控制電路、測量技術，也可用於V/F變換電路、A/D變換電路、高速 采樣電路、電源電壓監測電路、振盪器及壓控振盪器電路、過零檢測電路等。