AY-MSE KIT模拟创新实验套件以Tiva Cortex M4 LaunchPad为核心模块, 包含多个模拟应用模块, 兼顾MCU的开发学习和模拟知识的理解与应用。 套件中所有模块采用BoosterPack为统一硬件接口标准,并以此接口为总线设计母板。这种设计方案为实验套件提供灵活的连接方式和无限制的可扩展性。套件设计时仔细考虑每个模块的功率,使得整个实验套件工作时只需通过标准USB端口取电。由于Launchpad自带调试器电路 ,MCU 的程序调试和下载也通过同一USB端口进行。这样就简化实验过程的联线并降低对其它资源的依赖。每个模拟模块提供大量的跳线配置和测试点,便于学习模拟芯片的多种应用方式和电路参数测试。
具体模块性能指标知识点以及实验内容介绍: 模块一:电阻测量模块 产品性能指标: 1. 可配置稳流源式或电桥式测电阻。 2. 可配置∆-∑型ADC或仪表运算放大器提高共模抑制比。 3. 电荷泵式负电源产生。 4. 校准标定后,测量范围10Ω~2KΩ,测量精度可以达到0.5%。 单片机实验: 实验一. ADC12测量电阻 实验二. TIVA 能过SSI控制∑∆型ADC 实验三. 液晶显示及按键控制 模拟实验: 实验一. 实现精确电阻测量:电桥法VS 恒流源法 实验二. 实现高共模抑制:仪用运算放大器 VS ∑∆型ADC 实验三. 仪用运算放大器的特性: 参考电平和共模输入范围 实验四. 电阻测量的标定 模拟实验涉及的知识点: 恒流源的原理与应用,电桥法测电阻的原理与应用,仪用运算放大器的特性,∑∆型ADC的原理与应用 模块二:DC-DC-BUCK(降压变换)模块 产品性能指标: 1. Buck拓扑实现降压的恒压输出和恒流输出 2. 提供多种输出的调节控制方式 3. 通过Buck拓扑到Buck-Boost拓扑的转换,实现负电源的范例 4. DC-DC电源的布局布线范例 单片机实验: 实验一. 液晶显示、按键控制、拔盘电位器的应用。 实验二. PWM波产生可调直流电压 实验三. GPIO 模拟实验: 实验一. BUCK拓扑的性能测试 实验二. BUCK输出电压的多种调节方式 实验三. 降压恒流的实现与输出电流调节 实验四. 负压产生:BUCK到BUCK-BOOST的转换 模拟实验涉及的知识点: BUCK拓扑的原理与应用,同步DC/DC与异步DC/DC的原理与应用,BUCK拓扑输出电压的多种调节方式(包括反馈端电压,软启动端和使能端),BUCK拓扑到BUCK-BOOST拓扑的相互转换,恒流输入输出的测试,电源效率的测量,PWM波作DAC源,大功率LED的驱动。
模块三 DC-DC-BOOST(升压变换)模块 产品性能指标: 1、 Boost拓扑实现升压的恒压输出和恒流输出。 2、 DC/DC电源输出的多种调节方式可选配置及应用 3、 高共模输入电流检测的应用 4、 应用Boost拓扑转换实现负压生成。 单片机实验: 实验一. 液晶显示、按键控制、拔盘电位器的应用。 实验二. PWM波作为DAC用 模拟实验: 实验一. BOOST拓扑的性能测试 实验二. BOOST输出的调节 实验三. 无反馈式负压输出电路 模拟实验涉及的知识点: BUCK拓扑的原理与应用,BUCK拓扑到无反馈式BUCK-BOOST拓扑的转变, 恒流输出的调节,高侧电流电压转换的原理与应用,电源纹波的测量,高亮LED的驱动。
模块四 电机驱动模块 产品性能指标: 1. 直流电机和永磁步进电机驱动的原理与实现 2. 低侧电流检测的原理 3. 全桥电机驱动芯片形成的高亮LED驱动电路 单片机实验: 实验一. 液晶显示、按键控制、拔盘电位器的应用。 实验二. 多路PWM产生控制H桥 实验三. 定时器端口用于电机测速 模拟实验: 实验一. 空心杯直流电机的驱动及电机转速测量 实验二. 两相四线制永磁步进电机的驱动 实验三. H桥电路变换为高亮LED恒流驱动电路 模拟实验涉及的知识点: 直流电机的驱动原理与应用,H桥的原理与应用,两相四线制永磁步进电机的驱动,高亮LED的驱动,高侧电流电压转换,电机测速的基本原理 模块五 宽带增益控制模块 产品性能指标: 1、 应用高速压控放大器VCA810可配置成增益控制,高速振荡和自动增益控制三种电路,保证放大倍数精度的前提下,信号最高可达20MHz 2、 高速放大器的布线及布局的范例 3、 可调频率有源RC振荡电路设计范例 4、 电荷泵式负电源产 5、 非直流信号转换成直流控制信号的范例 单片机实验: 实验一. 液晶显示、按键控制、拔盘电位器的应用。 实验二. SSI串行总线控制R-2R型DAC 模拟实验: 实验一. 高速开环增益控制 实验二. 闭环AGC 实验三. 闭环振荡器 模拟实验涉及的知识点: 电荷泵式负压生成电路,单极性信号变换为双极性信号,交流信号实现对直流可控端的控制,RC振荡器原理与应用,自稳幅放大原理与应用
模块六 程控增益放大(MDAC)模块 产品性能指标: 1、 双路R-2R型14bit 电流输出型程控放大器应用 2、 提供D类功放性能原理分析与应用 3、 电荷泵式负电源产生 4、 音频信号的输入输出调理实例 5、 结合MCU可实现多种音频录播及编解码实验 单片机实验: 实验一. 液晶显示、按键控制、拔盘电位器的应用。 实验二. SPI串行总线控制双通道MDAC 模拟实验: 实验一. 程控放大与衰减 实验二. 音频信号的输入输出调理 实验三. 两阶有源滤波器性能测试 模拟实验涉及的知识点: R-2R型DAC的原理与应用,有源滤波器的原理与应用,音频信号的输入调理,D类功放的原理与应用,电荷泵式负压生成电路。
模块七 频率相位跟踪模块 产品性能指标: 1、2KHz信号的相位跟踪误差在正负40us范围内 2、DDS信号发生的范例 3、单运算放大器的多种应用:低通滤波,迟滞比较器,反相器 4、波形整形的模拟电路范例 5、和MCU结合,学习SPWM产生、频率测量、相位跟踪 单片机实验: 实验一. 液晶显示、按键控制、拔盘电位器的应用。 实验二. 频率测量 实验三. SPWM波的产生 实验四. DDS原理与应用 模拟实验: 实验一. 有源滤波器性能测试 实验二. 信号波形变换 实验三. 频率相位跟踪实验 模拟实验涉及的知识点: 运算放大器的单电源应用,信号波形变换,SPWM波的产生,DDS原理与应用,有源滤波器的原理与应用,信号频率与相位测量
模块八 LCD模块 产品性能指标: 1. 系统的输入输出模块,实验时配合其它模拟模块,提供显示,控制,存储等功能。 2. 128X64点阵带背光液晶。 3. 滚轮+三个按键可组合成多种输入逻辑。 4. MiniSD卡实现数据存储,蜂鸣器提供警示信号。 5. 系统的输入输出模块,实验时配合其它模拟模块,提供显示,控制,存储等功能。 6. 128X64点阵带背光液晶。 7. 滚轮+三个按键可组合成多种输入逻辑。 |