試驗(yàn)六采樣與保持長(zhǎng)安大學(xué)自動(dòng)控制

實(shí)驗(yàn)六采樣與保持采樣實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)要求以下列圖，構(gòu)造系統(tǒng)，并編制程序。微機(jī)經(jīng)過(guò)A/D變換模塊以必然的采樣周期采樣B9模塊產(chǎn)生的正弦波信號(hào)，并經(jīng)過(guò)上位機(jī)顯示。信號(hào)源RA/DCPU上位機(jī)變換控制顯示在不同樣采樣周期下，觀察比較輸入及輸出的波形（失真程度）。二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明微機(jī)編程實(shí)現(xiàn)以不同樣采樣周期采樣正弦波，調(diào)治B7部分信號(hào)發(fā)生器的調(diào)頻旋鈕，并以此作為A/D采樣周期T。改變T的值，觀察不同樣采樣周期下輸出波形與輸入波形對(duì)照的復(fù)原程度（或失真度）。依照香農(nóng)定理，采樣頻率f必定不小于被測(cè)周期性信號(hào)的2倍，才能滿足信號(hào)無(wú)失真復(fù)原的需要。即采樣周期T在滿足tA/D+t辦理TTS/2的前提下，T越小越好（tA/D為A/D變換時(shí)間，t辦理為計(jì)算機(jī)對(duì)信息進(jìn)行辦理所用的時(shí)間，在本系統(tǒng)中與采樣周期對(duì)照可忽略不計(jì)；TS為被測(cè)周期信號(hào)的周期）。三、實(shí)驗(yàn)步驟（1）接線：模塊B2虛假示波器的CH1接模塊B9的正弦波輸出端SIN，B7中的OUT與J1下部的IRQ7相連，將B7部分的S和ST用開關(guān)系結(jié)，S1置到階躍檔（最頂端），S2置到20－60MS檔，將B9部分中開關(guān)置于400檔，正弦波的幅值和頻率調(diào)治到合適的范圍。（2）示例程序：見CP3－1源文件。（3）運(yùn)行虛假示波器（4）現(xiàn)象：先調(diào)治B7中的調(diào)頻旋鈕使頻率達(dá)到最大，再調(diào)治B9部分的調(diào)頻和調(diào)幅旋鈕（正弦波的幅度不能夠太大），使虛假示波器中的正弦波處于不失真狀態(tài)，記錄下此時(shí)的采樣周期，爾后調(diào)治B7中的頻率旋鈕使頻率慢慢降低直到虛假示波器中的正弦波嚴(yán)重失真，記錄下此時(shí)的采樣周期。注意該實(shí)驗(yàn)是由中斷來(lái)控制采樣和發(fā)送的，所以B7中的調(diào)頻旋鈕不能夠調(diào)得太低，否則會(huì)以致虛假示波器運(yùn)行太慢甚至死機(jī)。保持器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)要求RE101eTSSCSSS(S+1)搭建如圖系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明啟動(dòng)采樣程序，此時(shí)無(wú)零階保持器，系統(tǒng)的輸出波形將失真。因?yàn)樵儆?jì)控系統(tǒng)中若無(wú)零階保持器將以致不牢固，即在采樣點(diǎn)間短暫失控，系統(tǒng)輸出波形將失控。因?yàn)镈/A器件擁有兩極輸出鎖存能力，所以D/A器件擁有零階保持器的作用。三、實(shí)驗(yàn)步驟（1）接線：實(shí)質(zhì)系統(tǒng)線路表示圖以下：A/D變換運(yùn)算環(huán)節(jié)D/A變換10K250KR10K50K2u50KC10K實(shí)驗(yàn)?zāi)KB7的信號(hào)發(fā)生器的輸出端OUT作為輸入信號(hào)R，將B7信號(hào)發(fā)生器部分中的S和ST，G1和G用開關(guān)系結(jié)，S1開關(guān)置在階躍信號(hào)檔（最頂端），S2置在0.2－6S檔，調(diào)治調(diào)幅旋鈕使信號(hào)輸出端OUT幅值為3V，調(diào)劑調(diào)頻旋鈕使周期為5S。使用運(yùn)放單元搭建圖中模擬部分從左到右依次用A2、A6、A4來(lái)完成。圖中點(diǎn)E接B5模塊的輸入IN7。B1數(shù)模變換單元的輸出OUT2接入第三級(jí)運(yùn)放的輸入端，第三級(jí)運(yùn)放的反響電阻250K由A5中的電位器W4供應(yīng)，連接方法為將電位器的一端連到A4的IN端，另一端連接A4中的OUT。最后10K用A4中的OUT和F之間的10K電阻。用CH2觀察系統(tǒng)輸出點(diǎn)OUT2（B1數(shù)模變換單元部分）。（2）示例程序：見CP3-2和CP3-3源文件。（3）運(yùn)行虛假示波器。（4）現(xiàn)象：分別運(yùn)行程序CP3-2和CP3-3，程序CP3-2和CP3-3以兩個(gè)不同樣的采樣周期分別為20ms和40ms，并經(jīng)過(guò)D/A變換輸出。使用虛假示波器CH2通道觀察B1部分?jǐn)?shù)模變換單元輸出點(diǎn)OUT2的波形，若是現(xiàn)象不明顯，合適調(diào)治250K電阻