谐振式微传感器专用信号源

admin · 发表于 2022-9-25 21:25:13

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雅宝题库解析：
谐振式硅微结构传感器对激励信号与参考信号提出了低功耗、低失真、小体积、易于集成方面的要求。然而，现有的通用信号源模块不能满足要求，既影响了系统的灵活性和快速性，又造成了不必要的资源和能源浪费，所以研制一款专用信号源尤为必要。课题研究并实现了谐振式硅微结构传感器专用信号源。主要包括以下几部分内容：1、由于现有DDS技术在低采样频率下，输出高频正弦波形信号时，DAC的零阶保持特性容易导致较大的总谐波失真。为了降低总谐波失真，本文提出了用锯齿波形信号来补偿零阶保持波形，实现折线波形逼近的改进方案。通过理论分析获得了折线波形的总谐波失真和离散点数之间的关系公式。使用MATLAB对改进前后的波形进行了频谱分析。2、使用FPGA实现改进的DDS算法，使用双刀双掷模拟开关对两电容进行轮流切换充放电生成补偿锯齿波形，通过加减法运算器与阶梯波形进行叠加，最后合成折线波形。成功研制了一款实现折线波形逼近的原理样机，并带有通信模块进行工作模式控制。3、对信号源原理样机整体功能与性能进行了实验测试，对数字电路功耗与工作频率的关系进行了实验分析。信号源原理样机在2.1MHz采样频率下，发生正弦信号的总谐波失真小于-65dB，频率精度达到0.01Hz，能够在15kHz~100kHz频率范围内进行扫频，且频率步长和频率转换速度均可调。该信号源原理样机适用于谐振式硅微结构传感器。课题的研究内容和成果，对于谐振式硅微结构传感器与其综合性能分析仪器的研制具有理论意义与实用价值。

谐振式微传感器专用信号源

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