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电阻频率响应测试实验

2015-06-12来源: 51hei关键字:电阻频率响应  测试实验  STM32F103VE
目的:测试,电阻,接入不同的频率方波,都会变成什么样子。
设备:电阻,面包板,STM32F103VE 试验板 , 示波器。
方法:将100R,1K,10K,1M电阻,分别以不同形式接入频率为1K,10K,1M,10M,的方波,观察其波形和区别。
电路图:各种接发详见下文。
编译环境:iar
 
 
程序方面:采用定时器pwm模式,生成需要的频率以及占空比
#include "stm32f10x.h"
//#include
#include "key.h"
#include "SYSTICK.h"
void scan(void);
void init(void);
void main()
{
  
      init();
  
      GPIOC->CRL &=~ (0xff<<0);
      GPIOC->CRL |= (3<<0)|(3<<4);
      GPIOC->ODR |= 0;
      TIM5->ARR = 500 ; 
      TIM5->CCR1 = 250;
      while(1)
      {
              scan();
 
       }
}
void init()
{
      SystemInit();
      SYSTICK_Init(72);
      RCC->APB2ENR |= (1<<11) | (1<<4) | (1<<2) | (1<<0);  //打开pc pa和t1时钟
      GPIOC->CRL &=~ (0xff<<0);
      GPIOC->CRL |= (1<<3)|(1<<7);
      GPIOC->ODR |= (1<<0)|(1<<1);  //按钮io初始化
      GPIOA->CRH |= (11<<0)|(11<<4)|(11<<8)| (11<<12);    //设置PA口为50M复用推挽输出 
      RCC->APB1ENR |= (1<<3); //开启t5的时钟  led
      RCC->APB2ENR |= (1<<2)|(1<<0);
      TIM5->CR1 |= (0<<4)|(1<<7);//向上计数,使能重装载寄存器
      TIM5->ARR = 20;//周期设置
      TIM5->PSC = 0;  //预分频设置
      TIM5->CCMR1 &=~ ((3<<8)|(3<<0));////设置为ch1 ch2为输出模式
      TIM5->CCMR1 |= (7<<12)|(1<<11)|(7<<4)|(1<<3); //pwm模式和输出比较预装载使能
      TIM5->CCMR2 &=~ ((3<<8)|(3<<0));//设置为ch4 ch3为输出模式
      TIM5->CCMR2 |= (7<<12)|(1<<11)|(7<<4)|(1<<3); //pwm模式和输出比较预装载使能
      TIM5->CCER  |= (1<<12)|(1<<8)|(1<<4)|(1<<0);//开启ch4输出
      TIM5->CR1|=(1<<0);  
      TIM5->CCR1 = 10;

      GPIOA->CRL &=~ (0xf<<0);
      GPIOA->CRL |= (2<<2)|(3<<0);
      GPIOA->CRL &=~ (0xf<<4);
      GPIOA->CRL |= (2<<6)|(3<<4);
      GPIOA->CRL &=~ (0xf<<8);
      GPIOA->CRL |= (2<<10)|(3<<8); 
      GPIOA->CRL &=~ (0xf<<12);
      GPIOA->CRL |= (2<<14)|(3<<12);
}

void scan()
{
       if(Scan_Mode())
      {
           TIM5->ARR = TIM5->ARR+100 ; 
           TIM5->CCR1 = TIM5->CCR1+50 ; 
           TIM5->EGR = 1;
     }
     if(Scan_Add())
     {
           TIM5->ARR = TIM5->ARR-50 ; 
           TIM5->CCR1 = TIM5->CCR1-25 ; 
           TIM5->EGR = 1;
     }
}
 
 
而且根据以上程序发现,IO的翻转速度可以达到36M,但基本上是严重变形了的

 

 

这是直接测量管角上的波形

 

 

 这是接了一块非常不好的导线,测量的波形

 

 

 

这是接了一般的导线,测量的波形
从上面的波形可以看出,导线的分布电容,和分布电阻对波形的影响还是挺大的。
估计要是产生36M的标准方波是没戏了,这也是我为啥要测试这些波形的原因。测试这些,可以对高频波形的预知,好对生成更好的更标准的波形做基础。
 
进入主题,开始测试,首先是电路图,最简单的

 

 

 

 

 

 

这是1HZ的,测试电阻,用1个10K和100K,波形,基本保持不变。

 

 

这是100HZ的波形,其测试电阻为100K,如果不仔细看,是看不到方波的右下角已经开始有一些小的变化了。

 

 

 

这是1KHZ的方波,第一幅图电阻为1K,而第二副图电阻为100K,可以明显的看到,波形开始扭曲。[page]

 

 

100KHZ方波,测试电阻0欧,方方正正的,很好看 

 

 

当测试电阻为10K时,波形已经变成这个鸟样子了,可以看到,图中的最大电压也从3.6V降到了3.28V

 

 

这是30K的样子,最大电压和最小电压都变了。 

 

 

这是50K的样子,已经看不出原来波形的样子了,直接变成了很短的三角波了。看来这小小的电阻还是真厉害啊。

 

 

 

1MHZ 测试电阻为0欧,貌似还凑合

 

 

1K测试电阻,我怎么看,怎么想锯条,锯锯齿,锯锯齿的

 

 

这是10K的测试电阻,已经快变成1条线了

 

 

这是10MHZ的频率,测试电阻为0欧,啥也没加,就已经变形了

 

 

这个是10MHZ,1k测试电阻,就已经啥也没有了

 

从上面这个这些图可以看出,在低频情况下,长距离传输数据,信号畸变是小的,电阻的大小,对波形不构成太大影响

而超过1K频率时,电阻的增加是波形产生扭曲,而且信号频率越大,或者电阻越大,情况就越严重,而超过10Mhz的时候,1K的电阻就已经会使信号面目全非了。

 

方案二:采用上拉电阻的形式,看看能不能矫正扭曲的波形呢?

 

在开漏模式下,试了一下10K上拉电阻,650K左右的频率,样子也蛮奇怪的,呵呵

 

 

 

这种图形,基本上不会给波形带来任何效果,试了一下,不好用。

只是电阻的话,估计不会给波形带来啥效果,要不,就不用那么复杂的电路了,其他的接入方法,就不试了,也没想出来还有啥方法,明天测试电容的。


关键字:电阻频率响应  测试实验  STM32F103VE

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/2015/0612/article_20312.html
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