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系统工作原理与硬件实现
基于DAC波形拟合输出的可编程交流电源系统主要由主控芯片STM32F103ZET6、滤波、功率放大、变压器、显示、按键灯模块构成。系统原理框图如图1所示,CPU2根据输出要求,通过按键、显示环节设置好输出参数,由SPI串行总线将数据传至CPU1,并用其内置12 bit DAC拟合出对应的波形并输出。由于DAC拟合出的波形为阶梯波,需对拟合出的波形进行滤波处理,先低通滤波后串电容进行交流耦合来提高波形质量。之后再对滤波后的波形进行功率放大处理,其中功放环节的增益为20 dB,可以对波形幅值进行适当放大。功率放大后的波形,按需选择相应的电压型或者电流型变压器接入即可得到所需的输出。在设定好幅值、频率、相位等参数并使之输出期间,CPU2对终输出的信号进行采集并计算,应用PID算法调节误差,使输出快速且稳定地响应至设定值,同时通过LCD液晶屏显示各输出参数。
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