用ADALM1000估计电路的传递函数

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本例展示了如何使用MATLAB连接到ADALM1000源测量单元，配置它生成任意信号，进行实时测量，并利用测量结果计算连接电路的传递函数。

简介

在这个例子中，你有一个由1k组成的R-C电路 $Ω$ 电阻与0.1串联 $μ$ F电容器。R-C电路连接到ADALM1000设备上，该设备的通道A提供由啁啾信号组成的电压刺激。通道A的输出端接电阻，接地端接电容。该装置的B通道用于测量电容上的电压。下面的电路图显示了测量设置。

您可以使用刺激和测量波形来估计R-C电路的传递函数，并将测量响应与R-C电路的理论响应进行比较。

发现连接到系统的设备

daqlist (“阿迪”）

ans =1×4表的DeviceID DeviceInfo描述模型  ________ _______________________________ ___________ ________________________ " SMU1”“模拟设备公司。ADALM1000" "ADALM1000" [1×1大全.adi. deviceinfo]

为ADALM1000设备创建数据采集

= daq(“阿迪”）

ADIDaq = DataAcquisition using Analog Devices Inc. hardware: Running: 0 Rate: 100000 NumScansAvailable: 0 NumScansAcquired: 0 NumScansQueued: 0 NumScansOutputByHardware: 0 RateLimit: [] Show channels显示属性和方法

增加电压源和测量通道

ADALM1000装置能够在独立的通道上同时获取和测量电压。以此方式设置设备。

对于电压源，需要增加一个设备号为SMU1，通道号为A的模拟输出通道，并设置其测量类型为voltage。

addoutput (ADIDaq“smu1”，“一个”，“电压”）;

需要增加一个模拟输入通道，设备号为SMU1，通道号为B，测量类型为voltage。

addinput (ADIDaq“smu1”，“b”，“电压”）;

确认通道配置。

ADIDaq。渠道

ans =1×2对象索引类型设备通道测量类型范围名称  _____ ____ ______ _______ _____________________ _________________ ________ 1“ao”“SMU1”“A”“电压(SingleEnd)”"0 ~ +5.0 Volts" "SMU1_A" 2 "ai" SMU1" B" Voltage (SingleEnd)""0到+5.0伏" "SMU1_B"

定义和可视化一个刺激电路的啁啾波形

使用1伏振幅的啁啾波形，频率范围从20hz到20khz来刺激电路。啁啾的周期为1秒。

Fs = adiq . rate;T = 0:1/Fs:1;兴奋信号= chirp(T,20,1,20e3，“线性”）;

增加2v的直流偏移量，确保设备输出电压始终在0v以上。

Offset = 2;励磁信号=励磁信号+偏移;

将刺激信号在时域内形象化。

图(1)图(T，兴奋信号，“蓝”xlabel([0 0.15])“时间(s)”) ylabel (“(V)级”)标题(“刺激信号时域图”）

将刺激信号在频域内可视化。

图(2)谱图(Fs ExcitationSignal, 1024、1000、1024年,“桠溪”)标题(“刺激信号的频域视图”）

刺激电路并同时测量频率响应

生成设备输出，并在另一个通道上同时测量电容上的电压。

MeasuredTable =读写(ADIDaq，兴奋信号');MeasuredSignal = MeasuredTable{:，1};

绘制刺激和被测信号

图(1)在；情节(T, MeasuredSignal“红色”）;Xlim ([0 0.15]) ylim([1 3]) title(“刺激和被测信号的时域图”)传说(“励磁信号”，被测信号的）

图(3)谱图(Fs MeasuredSignal, 1024、1000、1024年,“桠溪”)标题(“被测信号的频域视图”）

计算电路的传递函数

将被测信号与刺激信号进行比较，计算R-C电路的传递函数，并绘制幅值响应。

处理前去掉直流偏移量。

MeasuredSignal = MeasuredSignal -平均值(MeasuredSignal);励磁信号=励磁信号-偏移;[TFxy,Freq] = tfestimate(excite signal,MeasuredSignal，[]，[]，[]，Fs);Mag = abs(TFxy);

将估计的传递函数与理论震级响应进行比较。

R = 1000;%电阻(欧姆)C = 0.1e-6;%电容(法拉)TFMagTheory = abs(1;/(1 + (1i*2*pi*Freq*C*R)));图(4);semilogy (TFMagTheory频率,频率,Mag);Xlim ([0 20e3]) xlabel(的频率(赫兹)ylabel([0.05 1.1])“级”网格)在传奇(“理论频率响应”，“测得的频率响应”)标题({"理论的量级响应"；和估计的传递函数})；

清除数据采集和数据

清晰的ADIDaq关闭所有