tie電路

A. 如何設計一個音頻信號發生電路

MATLAB有強大的音頻處理函數和強大的數據處理功能，能夠方便地產生各種波形的數據數組，同時通過音頻處理函數又可以很方便的將數據數組傳遞給聲音設備，並以特定的采樣頻率和傳輸比特位由音效卡輸出。本文以MATLAB6.5版和Waveterminal 192L音效卡為例，介紹了實現T型波信號發生器的方法。

在進行通訊和DSP等試驗過程中，信號源是不可缺少的一個工具，很多設備是使用信號源來模擬檢測實際目標，來驗證設備的功能及可靠性。通常，對於研製單一產品的廠家來說，需要某一固定的信號源即可，在市場上也可以找到性價比合適的產品。但對於某些開發人員來說，單一的信號源遠遠滿足不了要求，他們可能需要各種頻率、各種包絡和精度的信號源來驗證設計的可靠性。設計者通常很難找到完全符合要求的產品，而且價格一般也極為昂貴。此外，大多數信號源可能用一兩天，從而造成極大的浪費。因此，自己研製出符合要求、高性價比的信號源成為很多廠家的選擇。

使用硬體也可以完成過數字信號源的設計，其實現的大致思路是：先分析信號源的波形，對波形的一周期數據進行采樣，存儲到ROM中，再使用可編程邏輯器件對采樣數據進行重復讀取、A/D轉換、濾波、放大；如想監測信號質量，對輸出進行A/D轉換，反饋到可編程邏輯器件進行分析、顯示和校正。很多工程師會選擇這樣的設計思路，所得波形具有可靠性高、易於實現和精度高的優點。然而，是從選擇思路、繪制原理圖、設計電路板、製版、編程、調試和更改的整個設計周期可能達2、3個月之久，而用MATLAB和音效卡去實現則更方便有效。

設計思路和軟體實現方法

音效卡是將音頻輸入數據轉換為立體聲輸出的一種設備，輸入信號同時也設定了音效卡的采樣頻率和采樣位數，普通音效卡采樣頻率通常可選值為8,000Hz、11,000Hz、16,000Hz、22,000Hz和44,100Hz，而高性能的專業音效卡的A/D采樣頻率最高可達96,000Hz，D/A轉換頻率最高可達192,000Hz。音效卡的采樣頻率可以通過專業軟體來進行更改和設置的。音效卡輸出位數為固定值，包括8位、16位和24位，這個參數標志音效卡進行D/A轉換時的轉換精度，但要使輸出信號更接近理想值，還需要高采樣頻率來做保障。

由於輸出是一個T形波信號，具有一定的周期，在T形波以外輸出零電平，因此界面設計(見圖1)中應包括：中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔，T形波信號周期、采樣頻率的選擇或輸入/輸出信號位數的選擇，以及信號發送、演示、清除、發送暫停、繼續和退出系統。其實還有很多軟體可以對音頻文件進行播放，因此又增加了一個按鈕用於產生音頻文件。將信號參數輸入完全後，可以通過信號演示按鈕對波形進行查看。對數據進行修改時，可先用信號清除按鈕清空數據，或直接對數據進行修改，對信號發送暫停或繼續也可進行控制。

a. 音頻數據的產生方法

在應用界面中，共設置了中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔、T形波信號周期、采樣頻率和傳輸位共七個參數源，通過MATLAB強大的計算函數將其轉換成音效卡所能接受的音頻數據向量、D/A采樣頻率以及數據向量的寬度。
Vs：一周期信號數據向量

Vup：上升段信號數據向量，

Vstb：平穩段信號數據向量，

Vdown：下降段信號數據向量；

Vs=[Vup,Vstb,Vdown]

Vup=sin(w×Pup)，

Vstb=sin(w×Pstb)，

Vdown=sin(w×Pdown)，

w=2×3.1416×f。

Pup：上升段信號采樣點，

Pstb：平穩段信號采樣點，

Pdown：下降段信號采樣點。

w：輸出信號的角頻率，

f：輸出信號頻率，由應用界面取得。

Pup=[0:point:tup-point]

Pstb=[tup:point:tup+tstb-point]

Pdown=[tup+tstb:point:tup+tstb+tdown-point]

Pt=[Pup,Pstb,Pdown]

point=1/fspl，為采樣頻率的倒數，中括弧及內部數據表示由起始時間到結束時間以point為間隔而產生的數據向量，Pt為采樣時間點。

b. 對T型波信號進行演示和信號清除

這兩個功能分別由信號演示和信號清除兩個按鈕來完成，信號演示的實現方法是將采樣時間點一周期信號數據向量使用plot函數，以二維圖形的形式將信號顯示在坐標軸上。坐標軸設置為自動調節，圖形界面設置為系統菜單模式，這樣可以方便對信號進行編輯、縮放和其它管理。信號清除只是在回調子函數中將中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔和T形波信號周期這5個文本框清零，並對坐標軸進行一個預設設置，因此所顯示的信號在座標軸中就會消失。

c. 對T型波信號進行發送、暫停和繼續控制

信號發送是採用MATLAB「sound」函數，該函數的輸入參量是音頻數據向量、采樣頻率和轉換位數，數據產生方法如上所述。由於信號是連續發送，因此需要使用一個循環對產生的音頻信號向量反復讀取發送，需要注意的是在函數sound後面需要加一個pause(T)語句，T的單位為秒，為一個信號的周期。加該語句是由於MATLAB是連續執行循環段語句的，並不管音效卡是否已執行完一周期信號的D/A轉換。發送暫停和發送繼續是由一個全局變數對信號發送進行控制，當此全局變數為1時，發送繼續，否則發送禁止，但應用此方法的缺點是信號並不能在暫停的時間點繼續發送，而是從新的周期開始重復讀取音頻信號向量。

d. 輸出波形文件和退出系統

這個功能由輸出文件按鈕來完成，是應用MATLAB的wavwrite函數將音頻信號轉換成.wav文件，文件中也包含了采樣頻率和數據寬度選項，增加此項的目的是為了能讓更專業的音頻處理軟體對信號進行分析。通過執行應用程序和MATLAB的退出操作，使用「quit」命令退出系統。採用MATLAB的一點不足就是不能將所有的M文件轉換成能脫離MATLAB而獨立運行的應用程序。

音效卡輸出波形分析

下面採用界面預設參數輸出信號，即信號周期為29.5kHz，上升段時間為15ms，平穩段時間為70ms，下降段時間為15ms，周期為1s，也可以推算出每周期有900ms是沒有信號輸出。對信號的采樣波形如圖2所示，經過儀器分析，時間誤差可達到小於0.1ms。

對周期信號的傅立葉頻譜分析如圖3所示，信號的能量主要集中在29.5kHz的窄帶范圍內，是符合設計要求的。

信號的信噪比分析：通過對輸出0伏值段分析即可判斷信號信噪比和噪音信號類型，從而找出消除噪音的方法。對噪音波形進行局部放大，可看出此噪音為頻率大於1M的鋸齒波，波形如圖4所示。

音效卡輸出噪音分析

Waveterminal 192L音效卡的輸出信號峰峰值為6V，而噪音信號的峰峰值為40mV，因而信噪比為20log(6000/40)=43.5dB，當數據寬度為8位時，D/A精度為1位；數據寬度為16位時，D/A精度為9位；數據寬度為24位時，D/A精度為17位。而Waveterminal 192L音效卡的信噪比為104位，因此，噪音信號主要為電腦本身、電腦輻射和環境噪音。電腦本身的噪音主要來自於主機電源，音效卡的電源信號取自計算機主板，因此主機電源的噪音會引入音效卡。另外，接收T型波的設備，如被檢驗設備和示波器等，往往就放在主機旁邊，主機的高頻輻射會通過機箱縫隙而形成噪音。環境噪音是最容易被忽視的一個部分，因為這是一個頻率僅有50赫茲的噪音分量，對於低頻輸出信號會有很大的影響。

降低噪音的解決方法

a. 通過消除雜訊源來減小噪音分量

通過上述分析可知，噪音源主要來自於電腦本身、電腦輻射和環境噪音。選擇信噪比較高的主機電源將會對消除噪音源起到重要作用。另外，測試設備再利用信號源時應盡量與主機保持1米以外的距離，以減少電磁輻射對設備的影響。對於環境噪音，當信號頻率與50赫茲相差很大時可以忽略環境噪音對設備的影響，但當信號頻率接近50赫茲時，應對被檢測設備採取適當的屏蔽措施。

b. 採用濾波消除音效卡輸出的噪音

經實驗測定，音效卡輸出的噪音大於1MHz，因此對於29.5kHz的T形波來說，通過濾波可以輕易地將噪音濾掉，同時還應考慮到環境噪音的影響，因此使用帶通濾波器會得到更好的效果。當然，是否採取措施減小噪音，還應根據試驗的要求決定，對於要求特別嚴格的信號源來說，靠MATLAB和音效卡也是難以實現的。

本文小結

採用MATLAB和音效卡來實現信號源，使設計者能快速實現多種方案，對信號源進行採集、分析和處理都帶來了極大的方便。MATLAB有豐富的數據處理函數，可提供任意形式的數據源，同時也有很多音頻處理函數支持音效卡的運行。MATLAB強大的圖形可視化功能可以做出友好的操作界面。使用這種方法實現信號源的不足是受采樣頻率的限制、噪音的影響較大，因此實際應用時還需使用專門的濾波儀器對輸出信號進行處理。所以，用這種方案實現信號源，更適合與對輸出信號質量要求不是很高，又需要在很短時間內得到一種或多種信號源的技術人員。

參考文獻：

【1】 Shi Xiaohong, Zhou Jia, master GUI graph interface, Peking univ. press,2003.

【2】 Xue Dingyu, Chen Yangquan, System Simulation technology and application based on MATLAB/simulink, Tsinghua press, 2002.

【3】 Fan Yingle, Yang Shengtian, Li Tie, simulink application in detail of MATLAB, people's post-electronics press,2001.

【4】 James R.Armstrong F.Gail Gray,VHDL Design representation and Synthesis(Second Edition),China Machine Press,2002.

【5】 Hou Boting, Gu Xin,VHDL program and digital logic electronics design, XiAn electeonics science institute,1997.

B. 高壓配電櫃中聯絡櫃的作用謝謝

和低壓聯絡櫃的作用一樣，主要是實現兩條迴路的互相連接功能，以保證供電的可靠性和緊急供電，fg1、一個供電迴路有兩條電源進線，其中一條停電或者故障了，那麼如果不設高壓聯絡櫃，那麼由這條電源進線所供的負載在停電或故障期間就無法供電，只能待供電恢復正常後才能供電，而有了高壓聯絡櫃之後，就可實現一條故障後通過高壓聯絡櫃實現從另外一條正常的供電進線連接到故障這條進線，實現應急供電。反之亦然。

(2)tie電路擴展閱讀：

高低壓配電櫃顧名思義就是電力供電系統中用於進行電能分配、控制、計量以及連接線纜的配電設備，一般供電局、變電所都是用高壓開關櫃，然後經變壓器降壓低壓側引出到低壓配電櫃，低壓配電櫃在到各個用電的配電盤，控制箱，開關箱，裡面就是通過將一些開關、斷路器、熔斷器、按鈕、指示燈、儀表、電線之類保護器件組裝成一體達到設計功能要求的配電裝置的設備。

安全技術操作規程

1、在全部和部分帶電的盤上進行工作，應將檢修設備與運行設備以明顯標志隔開。

2、有電流互感器和電壓互感器的二次繞組應有永久性的、可靠的保護接地。

3、在運行的電流互感器二次迴路上工作時，應採取下列安全措施：

3.1嚴禁將電流迴路斷開。

3.2為了可靠地將電流互感器二次線圈短路，必須使用短路片和短路線，禁止使用導線纏繞。

3.2禁止在電流互感器與短路端子之間的迴路和導線上進行任何工作。

4、在運行中的電壓互感器二次迴路上工作時，應採取下列安全措施：

4.1嚴格防止短路或接地

4.2應使用絕緣工具、戴絕緣手套，必要時在工作前停用有關繼電保護裝置。

4.3接臨時負載時，必須裝有專用的開關和熔斷器。

4.4二次迴路通電試驗時，為防止由二次側向一次反變壓，除將二次迴路斷開外，還應取下一次熔斷器。

4.5二次迴路通電或耐壓試驗前，應通知值班員和有關人員，並派人看守現場，檢查迴路，確認無人工作後方可加壓。

4.6 檢查斷電保護和二次 迴路的工作人員，未經值班人員許可，不準進行任何倒閘操作。

參考鏈接：網路-高壓配電櫃

C. 電路中串反並同是什麼意思，解釋下，最好結合個例子講一下，會給好評！！！

簡單的來說：「串反」說是與變阻器串聯的電表或電器變化規律與變阻器本身回變化相反答，即變阻器變大，與變阻器串聯的就變小。

而「並同」：「串反」說是與變阻器並聯的電表或電器變化規律與變阻器本身變化相同，即變阻器變大，與變阻器並聯的也變大

D. 關於射頻（RF）晶元Si443X的RX/TX直連（Direct-Tie)原理圖的一點疑問！

那個部分是外部連接天線用的。如果你要使用該晶元用來實現短距離的無線通信的話，晶元的RX和TX都是需要與天線相連的，不然如何能夠實現對信號的接收和發送呢？
它的示意電路上的L6、L7、C8、C9也能實現一定的頻分雙工的功能。
因此紅框部分是不能去掉的

E. 逆變器的作用及工作原理

作用：逆變器是一種將直流電（DC）轉化為交流電（AC）的裝置，由逆變橋、控版制邏輯和濾波電路組成權。

原理：逆變器將Adapter輸出的12V直流電壓轉變為高頻的高壓交流電，兩個部分同樣都採用了用得比較多的脈寬調制（PWM）技術。其核心部分都是一個PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆變器則採用TL5001晶元。

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正弦波逆變器輸出的是同我們日常使用的電網一樣甚至更好的正弦波交流電，因為它不存在電網中的電磁污染。

正弦波逆變器的性能：

1、純正弦波輸出，適用於電視機、電冰箱、電磁爐、電風扇。

2、微波爐、空調等家用設備使用# 微電腦（CPU）控制技術，性能優越。

3、超寬輸入電壓范圍、高精度輸出、全自動穩壓。

4、內置過載、短路、過壓、欠壓、過溫等保護功能，可靠性高。

5、簡潔明了的 LED顯示，可升級到全面的數字化 LCD 顯示，方便觀察機器狀態。

6、供電時間可根據不同要求任意配置。

7、採用閥控式免維護鉛酸電池，智能型電池管理，過充，過放電保護，延長電池使用壽命。