试验五采样与保持

实验六采样与保持采样实验一、实验要求如图所示，构造系统，并编制程序。微机通过 A/D 转换模块以一定的采样周期采样 B9 模块产生的正弦波信号，并通过上位机显示。信号源RA/DCPU上位机转换控制显 示在不同采样周期下，观察比较输入及输出的波形（失真程度） 。二、实验说明微机编程实现以不同采样周期采样正弦波，调节B7 部分信号发生器的调频旋钮，并以此作为 A/D 采样周期 T。改变 T 的值，观察不同采样周期下输出波形与输入波形相比的复原程度（或失真度） 。根据香农定理，采样频率 f 必须不小于被测周期性信号的2 倍，才能满足信号无失真复原的需要。 即采样周期 T 在满足 tA/D+t 处理 TTS / 2 的前提下， T越小越好（ tA/D 为 A/D 转换时间， t 处理为计算机对信息进行处理所用的时间，在本系统中与采样周期相比可忽略不计； TS 为被测周期信号的周期） 。三、实验步骤（1）接线：模块 B2 虚拟示波器的 CH1 接模块 B9 的正弦波输出端 SIN， B7 中的 OUT 与 J1 下部的 IRQ7 相连，将 B7 部分的 S 和 ST 用开关连接， S1 置到阶跃档（最顶端）， S2 置到 2060MS 档，将 B9 部分中开关置于 400 档，正弦波的幅值和频率调节到合适的范围。（2）示例程序：见 CP31 源文件。（3）运行虚拟示波器（4）现象：先调节 B7 中的调频旋钮使频率达到最大，再调节 B9 部分的调频和调幅旋钮（正弦波的幅度不能太大） ，使虚拟示波器中的正弦波处于不失真状态，记录下此时的采样周期，然后调节 B7 中的频率旋钮使频率慢慢降低直到虚拟示波器中的正弦波严重失真， 记录下此时的采样周期。 注意该实验是由中断来控制采样和发送的，所以B7 中的调频旋钮不能调得太低，否则会导致虚拟示波器运行太慢甚至死机。保持器实验一、实验要求RE101 e TSSCSSS(S+1)搭建如图系统二、实验说明启动采样程序， 此时无零阶保持器， 系统的输出波形将失真。 因为再计控系统中若无零阶保持器将导致不稳定， 即在采样点间短暂失控， 系统输出波形将失控。因为 D/A 器件具有两极输出锁存能力，所以D/A 器件具有零阶保持器的作用。三、实验步骤（1）接线：实际系统线路示意图如下：A / D转换运算环节D / A转换10K250KR10K50K2u50KC10K实验模块 B7 的信号发生器的输出端 OUT 作为输入信号 R，将 B7 信号发生器部分中的 S 和 ST， G1 和 G 用开关连接， S1 开关置在阶跃信号档（最顶端） ， S2 置在 0.26S 档，调节调幅旋钮使信号输出端 OUT 幅值为 3V ，调剂调频旋钮使周期为5S。使用运放单元搭建图中模拟部分从左到右依次用A2 、A6 、A4来完成。图中点 E 接 B5 模块的输入 IN7 。B1 数模转换单元的输出OUT2 接入第三级运放的输入端，第三级运放的反馈电阻250K 由 A5 中的电位器 W4 提供，连接方法为将电位器的一端连到A4 的 IN 端，另一端连接A4 中的 OUT。最后10K 用 A4 中的 OUT 和 F 之间的 10K 电阻。用 CH2 观察系统输出点 OUT2（B1数模转换单元部分）。（2）示例程序：见 CP3-2 和 CP3-3 源文件。（3）运行虚拟示波器。（4）现象：分别运行程序 CP3-2 和 CP3-3，程序 CP3-2 和 CP3-3 以两个不同的采样周期分别为 20ms 和 40ms，并通过 D/A 转换输出。使用虚拟示波器 CH2 通道观察 B1 部分数模转换单元输出点 OUT2 的波形，如果现象不明显，适当调节 250K 电阻到 100K 左右和 B4 的调频和调幅旋钮。改变采样周期，观察相应实验现象。记录波形，并判断其稳定性，填入表格，下面是 TEK 示波器观察得到的仅供参考。