2021年07月16日 | 电阻频率响应测试实验

简介：目的：测试，电阻，接入不同的频率方波，都会变成什么样子。

设备：电阻，面包板，STM32F103VE 试验板 ， 示波器。

方法：将100R，1K，10K，1M电阻，分别以不同形式接入频率为1K，10K，1M，10M，的方波，观察其波形和区别。

电路图：各种接发详见下文。

编译环境：iar

程序方面：采用定时器pwm模式，生成需要的频率以及占空比

#include "stm32f10x.h"

//#include

#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); //打开pc pa和t1时钟

GPIOC->CRL &=~ (0xff<<0);

GPIOC->CRL |= (1<<3)|(1<<7);

GPIOC->ODR |= (1<<0)|(1<<1);//按钮io初始化

GPIOA->CRH |= (11<<0)|(11<<4)|(11<<8)| (11<<12);//设置PA口为50M复用推挽输出

RCC->APB1ENR |= (1<<3); //开启t5的时钟 led

RCC->APB2ENR |= (1<<2)|(1<<0);

TIM5->CR1 |= (0<<4)|(1<<7);//向上计数,使能重装载寄存器

TIM5->ARR = 20;//周期设置

TIM5->PSC = 0; //预分频设置

TIM5->CCMR1 &=~ ((3<<8)|(3<<0));////设置为ch1 ch2为输出模式

TIM5->CCMR1 |= (7<<12)|(1<<11)|(7<<4)|(1<<3); //pwm模式和输出比较预装载使能

TIM5->CCMR2 &=~ ((3<<8)|(3<<0));//设置为ch4 ch3为输出模式

TIM5->CCMR2 |= (7<<12)|(1<<11)|(7<<4)|(1<<3); //pwm模式和输出比较预装载使能

TIM5->CCER |= (1<<12)|(1<<8)|(1<<4)|(1<<0);//开启ch4输出

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;

}

}

而且根据以上程序发现，IO的翻转速度可以达到36M，但基本上是严重变形了的

这是直接测量管角上的波形

这是接了一块非常不好的导线，测量的波形

这是接了一般的导线，测量的波形

从上面的波形可以看出，导线的分布电容，和分布电阻对波形的影响还是挺大的。

估计要是产生36M的标准方波是没戏了，这也是我为啥要测试这些波形的原因。测试这些，可以对高频波形的预知，好对生成更好的更标准的波形做基础。

进入主题，开始测试，首先是电路图，最简单的

这是1HZ的，测试电阻，用1个10K和100K，波形，基本保持不变。

这是100HZ的波形，其测试电阻为100K，如果不仔细看，是看不到方波的右下角已经开始有一些小的变化了。

这是1KHZ的方波，第一幅图电阻为1K，而第二副图电阻为100K，可以明显的看到，波形开始扭曲。

100KHZ方波，测试电阻0欧，方方正正的，很好看

当测试电阻为10K时，波形已经变成这个鸟样子了，可以看到，图中的最大电压也从3.6V降到了3.28V

这是30K的样子，最大电压和最小电压都变了。

这是50K的样子，已经看不出原来波形的样子了，直接变成了很短的三角波了。看来这小小的电阻还是真厉害啊。

1MHZ 测试电阻为0欧，貌似还凑合

1K测试电阻，我怎么看，怎么想锯条，锯锯齿，锯锯齿的

这是10K的测试电阻，已经快变成1条线了

这是10MHZ的频率，测试电阻为0欧，啥也没加，就已经变形了

这个是10MHZ，1k测试电阻，就已经啥也没有了

从上面这个这些图可以看出，在低频情况下，长距离传输数据，信号畸变是小的，电阻的大小，对波形不构成太大影响

而超过1K频率时，电阻的增加是波形产生扭曲，而且信号频率越大，或者电阻越大，情况就越严重，而超过10Mhz的时候，1K的电阻就已经会使信号面目全非了。

方案二：采用上拉电阻的形式，看看能不能矫正扭曲的波形呢？

在开漏模式下，试了一下10K上拉电阻，650K左右的频率，样子也蛮奇怪的，呵呵

这种图形，基本上不会给波形带来任何效果，试了一下，不好用。

只是电阻的话，估计不会给波形带来啥效果，要不，就不用那么复杂的电路了，其他的接入方法，就不试了，也没想出来还有啥方法，明天测试电容的。