基于DSP的模擬電路診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
引言
電路規(guī)模和結(jié)構(gòu)日趨功能化和模塊化是其在現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展中，呈現(xiàn)出的兩大基本特征；而集成電路的大規(guī)模應(yīng)用，使得研究如何運(yùn)用現(xiàn)代診斷技術(shù)從大規(guī)模容差電路中準(zhǔn)確地診斷出存在故障的元件，成為實(shí)際工程中迫切需要解決的課題，也是模擬電路故障診斷理論和方法走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵步驟之一。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
1.1 待測(cè)電路
待測(cè)電路如圖1所示。
1.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路
先由DSP產(chǎn)生診斷所需頻率的激勵(lì)源，在被測(cè)電路的可及點(diǎn)中選取合適的測(cè)試點(diǎn)，并將信號(hào)濾波、整定后送入ADC進(jìn)行模／數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)讀入存儲(chǔ)器中作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，經(jīng)過(guò)計(jì)算后得到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，確定故障元件，之后在LCD顯示器和PC機(jī)上同時(shí)顯示故障元件。系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)框圖如圖2所示。
1.3 激勵(lì)源的產(chǎn)生
首先由DSP產(chǎn)生4路所需頻率的PWM信號(hào)，再經(jīng)搭建的4路濾波電路濾出所需頻率的正弦信號(hào)。
1.3.1 頻率為10 kΩ時(shí)PWM波形部分程序
1.3.2 濾波電路
本文濾波電路采用以傳遞函數(shù)為對(duì)象的直接設(shè)計(jì)法，按給定的設(shè)計(jì)要求，選定濾波器的類型為巴特威型；考慮到濾波的效果和設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，本文將一階低通濾波器和二階低通濾波器級(jí)聯(lián)，設(shè)計(jì)出一個(gè)三階低通濾波器，如圖3所示。通過(guò)參數(shù)計(jì)算和實(shí)際調(diào)試，得到所需頻率的低通濾波器，進(jìn)行電路仿真，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。