2005年电子大赛一等奖作品：集成运放参数测试仪
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简介：
本项目为2005年电子设计大赛一等奖获奖作品，创新性地开发了一种基于集成运算放大器技术的参数测试仪器。该设备能够高效、精确地测量多种电路参数，提供便捷且可靠的分析功能，适用于广泛的电子工程应用领域。
集成运放参数测试仪[2005年电子大赛一等奖] 摘要：本系统基于照片中的设计架构，采用FPGA与SPCE061A相结合的方法构建而成。其中，SPCE061A单片机作为进程控制和任务调度的核心；而FPGA则用作外围扩展，并自建了系统总线，在地址译码时采用了全译码方式。
该方案中，FPGA内部集成了DDS控制器，通过向指定的存储单元发送正弦表数据来生成高精度、高稳定的5Hz基准测量信号。扫频信号则是通过对30MHz的FPGA系统时钟进行分频和外部锁相环倍频的方式产生，在频率稳定度与幅值稳定性方面表现出色。
放大器参数测试遵循GB3442-82标准，低频信号幅度通过高速AD采样后进行数字处理来测量；高频信号则直接使用集成有效值转换芯片测得。A/D转换采用SPCE061A内部的10位AD模块完成。
SPCE061A主要负责用户接口界面（包括键盘扫描、液晶显示及数据打印等）、AD转换以及计算并输出测量参数（Vio，Iio，Kcmr，Avd，BWG和Tr）等功能。上位机则用于向下位机发送测试指令，并且与之交换测量数据；同时实现数据的存储、回放和统计分析。
关键词： 参数测量 运算放大器 DDS FPGA SPCE061A 数字信号处理
一、方案比较设计与论证
（一） 测量电路模块
1. 测试信号源部分：
- 方案三采用DDS技术，基于Nyquist时域采样定理，在时域内进行频率合成。相位和幅度均可程控调整，并且使用FPGA实现简单便捷。
2. 主测试电路：
- 综合考虑精度及自动测量需求，选择试题中提供的二级运放方案以确保高精度的同时采取了稳定措施避免自激现象发生。
3. 信号放大电路：
- 使用可编程增益放大器AD625和数字电位器AD737组成的程控增益放大器来动态调整放大倍数，适应大范围变化的测量信号。
4. 滤波电路：
- 结合模拟滤波与数字滤波的优势，在保证有效滤除噪声的前提下进一步提高系统的灵活性。
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