電阻頻率響應(yīng)測試實驗

試驗2

目的：測試，電阻，接入不同的頻率方波，都會變成什么樣子。

設(shè)備：電阻，面包板，STM32F103VE 試驗板 ， 示波器。

方法：將100R，1K，10K，1M電阻，分別以不同形式接入頻率為1K，10K，1M，10M，的方波，觀察其波形和區(qū)別。

電路圖：各種接發(fā)詳見下文。

編譯環(huán)境：iar

 

 

程序方面：采用定時器pwm模式，生成需要的頻率以及占空比

#include "stm32f10x.h"
//#include <stdio.h>
#include "key.h"
#include "SYSTICK.h"

void scan(void);

void init(void);
void main()
{
  
      init();
  
      GPIOC->CRL &=~ (0xff<<0);
      GPIOC->CRL |= (3<<0)|(3<<4);
      GPIOC->ODR |= 0;
      TIM5->ARR = 500 ; 
      TIM5->CCR1 = 250;
      while(1)
      {
              scan();
 
       }
}
void init()
{
      SystemInit();
      SYSTICK_Init(72);
      RCC->APB2ENR |= (1<<11) | (1<<4) | (1<<2) | (1<<0);  //打開pc pa和t1時鐘
      GPIOC->CRL &=~ (0xff<<0);
      GPIOC->CRL |= (1<<3)|(1<<7);
      GPIOC->ODR |= (1<<0)|(1<<1);  //按鈕io初始化
      GPIOA->CRH |= (11<<0)|(11<<4)|(11<<8)| (11<<12);    //設(shè)置PA口為50M復(fù)用推挽輸出 
      RCC->APB1ENR |= (1<<3); //開啟t5的時鐘  led
      RCC->APB2ENR |= (1<<2)|(1<<0);
      TIM5->CR1 |= (0<<4)|(1<<7);//向上計數(shù),使能重裝載寄存器
      TIM5->ARR = 20;//周期設(shè)置
      TIM5->PSC = 0;  //預(yù)分頻設(shè)置
      TIM5->CCMR1 &=~ ((3<<8)|(3<<0));////設(shè)置為ch1 ch2為輸出模式
      TIM5->CCMR1 |= (7<<12)|(1<<11)|(7<<4)|(1<<3); //pwm模式和輸出比較預(yù)裝載使能
      TIM5->CCMR2 &=~ ((3<<8)|(3<<0));//設(shè)置為ch4 ch3為輸出模式
      TIM5->CCMR2 |= (7<<12)|(1<<11)|(7<<4)|(1<<3); //pwm模式和輸出比較預(yù)裝載使能
      TIM5->CCER  |= (1<<12)|(1<<8)|(1<<4)|(1<<0);//開啟ch4輸出
      TIM5->CR1|=(1<<0);  
      TIM5->CCR1 = 10;

      GPIOA->CRL &=~ (0xf<<0);
      GPIOA->CRL |= (2<<2)|(3<<0);
      GPIOA->CRL &=~ (0xf<<4);
      GPIOA->CRL |= (2<<6)|(3<<4);
      GPIOA->CRL &=~ (0xf<<8);
      GPIOA->CRL |= (2<<10)|(3<<8);
      GPIOA->CRL &=~ (0xf<<12);
      GPIOA->CRL |= (2<<14)|(3<<12);
}

void scan()
{
       if(Scan_Mode())
      {
           TIM5->ARR = TIM5->ARR+100 ; 
           TIM5->CCR1 = TIM5->CCR1+50 ; 
           TIM5->EGR = 1;
     }
     if(Scan_Add())
     {
           TIM5->ARR = TIM5->ARR-50 ; 
           TIM5->CCR1 = TIM5->CCR1-25 ; 
           TIM5->EGR = 1;
     }
}

 

 

而且根據(jù)以上程序發(fā)現(xiàn)，IO的翻轉(zhuǎn)速度可以達(dá)到36M，但基本上是嚴(yán)重變形了的

 

 

這是直接測量管角上的波形

 

 

 這是接了一塊非常不好的導(dǎo)線，測量的波形

 

 

 

這是接了一般的導(dǎo)線，測量的波形

從上面的波形可以看出，導(dǎo)線的分布電容，和分布電阻對波形的影響還是挺大的。

估計要是產(chǎn)生36M的標(biāo)準(zhǔn)方波是沒戲了，這也是我為啥要測試這些波形的原因。測試這些，可以對高頻波形的預(yù)知，好對生成更好的更標(biāo)準(zhǔn)的波形做基礎(chǔ)。

 

進(jìn)入主題，開始測試，首先是電路圖，最簡單的

 

 

 

 

 

 

這是1HZ的，測試電阻，用1個10K和100K，波形，基本保持不變。

 

 

這是100HZ的波形，其測試電阻為100K，如果不仔細(xì)看，是看不到方波的右下角已經(jīng)開始有一些小的變化了。

 

 

 

這是1KHZ的方波，第一幅圖電阻為1K，而第二副圖電阻為100K，可以明顯的看到，波形開始扭曲。

 

 

100KHZ方波，測試電阻0歐，方方正正的，很好看 

 

 

當(dāng)測試電阻為10K時，波形已經(jīng)變成這個鳥樣子了，可以看到，圖中的最大電壓也從3.6V降到了3.28V

 

 

這是30K的樣子，最大電壓和最小電壓都變了。 

 

 

這是50K的樣子，已經(jīng)看不出原來波形的樣子了，直接變成了很短的三角波了。看來這小小的電阻還是真厲害啊。

 

 

 

1MHZ 測試電阻為0歐，貌似還湊合

 

 

1K測試電阻，我怎么看，怎么想鋸條，鋸鋸齒，鋸鋸齒的 

 

 

這是10K的測試電阻，已經(jīng)快變成1條線了

 

 

這是10MHZ的頻率，測試電阻為0歐，啥也沒加，就已經(jīng)變形了

 

 

這個是10MHZ，1k測試電阻，就已經(jīng)啥也沒有了

 

從上面這個這些圖可以看出，在低頻情況下，長距離傳輸數(shù)據(jù)，信號畸變是小的，電阻的大小，對波形不構(gòu)成太大影響

而超過1K頻率時，電阻的增加是波形產(chǎn)生扭曲，而且信號頻率越大，或者電阻越大，情況就越嚴(yán)重，而超過10Mhz的時候，1K的電阻就已經(jīng)會使信號面目全非了。

 

方案二：采用上拉電阻的形式，看看能不能矯正扭曲的波形呢？

 

在開漏模式下，試了一下10K上拉電阻，650K左右的頻率，樣子也蠻奇怪的，呵呵

 

 

 

這種圖形，基本上不會給波形帶來任何效果，試了一下，不好用。

只是電阻的話，估計不會給波形帶來啥效果，要不，就不用那么復(fù)雜的電路了，其他的接入方法，就不試了，也沒想出來還有啥方法，明天測試電容的。