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  • 信噪比计算公式

    千次阅读 2020-12-11 15:31:05
    信噪比介绍 信噪比(SIGNAL NOISE RATIO,SNR or S/N),即放大器的输出信号的功率,与同时输出的噪声功率的比值,常用分贝数表示。...其计算方法是10lg(Ps/Pn),其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率,也可

    信噪比介绍

    • 信噪比(SIGNAL NOISE RATIO,SNR or S/N),即放大器的输出信号的功率,与同时输出的噪声功率的比值,常用分贝数表示。信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,采集到的的信号质量越高,否则相反。
    • 信噪比是指信号电平与噪声电平之比。以分贝(dB)为单位。对脉冲噪声通常用峰值表示,而对随机噪声则用均方根表示。简写为S/N或SNR。归一化信噪比为每比特信号能量和噪声的功率谱密度的比值,用dB表示。
    • 其计算方法是10lg(Ps/Pn),其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率,也可以换算成电压幅值的比率关系:20Lg(Vs/Vn)(也即10lg(Vs2 /Vn2)),Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”
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  • 导出了较接近于实际激光束功率密度分布的光束在连续及脉冲状态下与材料相互热作用的瞬态温度场计算公式,给出计算实例,为实际应用提供了方便.
  • 相比传统边发射激光器,垂直腔面发射激光器(VCSEL)光束质量高、可靠性高,在激光雷达测距(LiDAR)领域有广泛的应用前景。...推导出了脉冲条件下VCSEL的功率转换效率公式,并分析了杂散参数对VCSEL功率转换效率的影响。
  • 555定时器电路,只要外部配接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。...它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等领域都有着广泛的应用...

    555定时器电路,只要外部配接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。555定时器的电源电压范围宽,双极型555定时器为5~16V,CMOS555定时器为3~18V。可以提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。555定时器还可输出一定的功率,可驱动微电机、指示灯、扬声器等。它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等领域都有着广泛的应用。

    TTL单定时器型号的最后3位数字为555,双定时器的为556;CMOS单定时器的最后4位数为7555,双定时器的为7556。它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。

    1、555定时器的组成与功能

    如图所示为双极型5G555定时器的逻辑图。两个电压比较器C1和C2的基准电压由UCC经3个5kΩ电阻分压后提供,因此,C1的基准电压UR1为,C2的基准电压UR2为;G1和G2组成基本RS触发器;V为集电极开路的放电管,在uO=0时导通;G3为输出缓冲级。

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    如图所示,555定时器为8脚DIP封装。1脚接地;2脚为触发输入端;3脚为输出端;4脚为异步置0端,=0时输出uO=0,工作时一般接电源;5脚为控制电压输入端UCO,可以改变阈值电压;6脚TH为阈值输入端;7脚为放电端,uO=0时,与1脚接通;8脚接电源UCC。

    2、555定时器的应用

    555定时器功能表

    555定时器功能表

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    (1)555定时器组成施密特触发器

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    如图所示,555定时器的6脚和2脚直接连在一起,作为触发信号输入端。

    (2)555定时器组成的单稳态触发器

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    (3)555定时器组成的多谐振荡器

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    如图所示,555定时器外接定时元件R1、R2和C;其6脚TH端和2脚端并接,接在R2和C之间;放电端7脚接在R1和R2之间。与单稳态触发器不同的仅仅是外接了定时元件,靠电容C的充放电产生输入信号,使两个暂稳态交替转换,产生自激振荡。

    假设当电源接通后电路处于某一暂稳态,电容C上电压初始值为0,555输出高电平,即uO=1;此时V截止,电源UCC通过R1和R2给电容C充电。随着充电,UC逐渐升高,在UC未高到之前,输出一直保持高电平不变,uO=1就是第一个暂稳态。

    当电容C上的电压UC大于2/3UCC时,输出由高电平翻转到低电平,即uO=0;此时,V饱和导通,电容C通过R2放电。随着放电,UC逐渐下降,在UC未低到1/3UCC之前,输出电压一直保持低电平不变,uO=0就是第二个暂稳态。

    当UC下降到1/3UCC以下时,555的输出又跳变为高电平,电路翻回第一个暂稳态。接着,V截止,电容C再次充电,重复以上过程,电路便输出周期性的矩形脉冲。

    矩形脉冲的周期取决于充电时间常数(R1+R2)C和放电时间常数R2C。(R1+R2)C决定矩形脉冲的高电平时间,即脉冲宽度tW1;R2C决定矩形脉冲的低电平时间,即脉冲间隔tW2,若两者相等,就是方波。因此,矩形脉冲周期的估算公式为

    T=tW1+tW2=0.7(R1+2R2)

    (4)占空比可调的多谐振荡器

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    如图6-126所示为555定时器组成的脉冲占空比可调的多谐振荡器。与图6-124不同的是通过RP可调节C的充放电时间常数,同时用二极管V1、V2将充放电回路隔开。电容C充电经R1和RP的上半部RP1,放电经R2和RP的下半部RP2。电路输出脉冲的占空比为

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  • 由于下面案例较基础,直接给出计算公式并代入数据得到答案,若有疑问可留言告知。由于公式无法直接放入文章,因此以图片形式给出,铁杆会员可下载WORD可编辑版,其中公式用Mathtype编辑,图片用Visio编辑,可自行...

    由于下面案例较基础,直接给出计算公式并代入数据得到答案,若有疑问可留言告知。由于公式无法直接放入文章,因此以图片形式给出,铁杆会员可下载WORD可编辑版,其中公式用Mathtype编辑,图片用Visio编辑,可自行编辑。

    案例一:

    假设一部低PRF雷达的脉冲重复频率PRF=10kHz,辐射的峰值功率为Pt=10kW,占空比duty=20%

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    1,计算平均发射功率,脉冲重复间隔,脉冲宽度,在20ms内的辐射能量?

    2,计算最大无模糊距离?

    3,计算对应的距离分辨率和带宽?

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    案例2:

    假设一部警用K波段雷达的工作频率24.5GHz,一辆汽车以126km/h的速度向该警用雷达站驶来,汽车的速度矢量方向与雷达有一个30°的夹角(情景1)。

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    1,计算情景(1)下的多普勒频率和雷达接收回波信号的频率?

    2,如果该汽车远离雷达站并且夹角为45°(情景2),重新计算多普勒频率和雷达接收回波信号的频率?

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    案例三:

    假设月球轨道上的宇宙飞船(轨道距离3.8×108米)采用L波段雷达,天线工作频率3000MHz,平均发射功率是Pav=3MW(各向同性)。

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    1,计算到达地球表面的功率密度?

    2,计算信号从宇宙飞船到达地球表面的时间?

    3,计算地球表面一个直径为1m的天线接收到的功率(假设传输无损耗)?

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  • 计算公式 注意事项 此类芯片均需要使用非隔离电源!!!否则无法正常工作。 使用过程中发现计算数据与采集数据差值较大,最好自行拟合。但是最好先计算数据周期大小,选择合适的定时器周期,否则容易出现数据溢出...

    介绍:

    HLW8012是一款单相多功能计量芯片,提供高频脉冲CF用于电能计量、指示有功功率,高频CF1用于指示电流有效值或者电压有效值

    电路原理图

    在这里插入图片描述

    计算公式在这里插入图片描述

    注意事项

    1. 此类芯片均需要使用非隔离电源!!!否则无法正常工作。
    2. 使用过程中发现计算数据与采集数据差值较大,最好自行拟合。但是最好先计算数据周期大小,选择合适的定时器周期,否则容易出现数据溢出问题。

    不足之处

    使用过程中发现如下问题 1:电压电流是一个IO输出,在切换时貌似数据有异常,需要等待一会才正常。2:数据使用高频脉冲输出,易受影响。3:在测量电流时,如果是空载情况下,数据不太正常会跳,且不规律,目前我是通过判段空载时会出现抖动来判段是否空载(空载时抖动如下图)。 (建议对于低成本产品开发时,可以查看HLW8110/HLW8112等产品。精度更好,且可以输出UART/SPI)

    采集数据图形如下:在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    图中蓝色框内接入纯阻性负载,可以很明显看出在拔掉后电流抖动还是相当大的。不晓得是测量误差,或者线路干扰。
    在这里插入图片描述

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