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，AHS系列交流恒流源价格，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，AHS系列交流恒流源，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。

波形拟合算法

本系统交流波形的生成是将事先拟合好的波形数据存在内存中，待收到输出指令后将数据输送至DAC寄存器中拟合输出。波形拟合公式如下：

式中，数组X[n]为拟合的交流波形点，n=0，1，2，…，N-1；Am为各次谐波幅值，m=1，2，…，M；N为每周波拟合的点数，M为谐波次数。

DAC拟合出的交流波形为数字信号，从时域上看为阶梯波，每周波点数的多少对波形的质量有着直接的影响。对本系统DAC拟合出的频率为50 Hz的数字交流信号进行实测采样并进行了分析，采样频率为51 200 Hz。

评估可编程交流电源版本或系列

选择可编程交流电源合适的版本或系列，首先须考虑待测物测试项目从而进一步分析出可编程交流电源的必需功能和辅助功能。例如生产线品质验证电子产品待测物的电压和频率波动适应能力，那么可编程交流电源具备常规电压和频率变动功能即可，无需其他（）功能。如研发验证电子产品待测物电压暂时中断和谐波抗扰能力，那么可编程交流电源必须具备pulse（线路）和谐波合成功能。

其次选择合适版本或系列可编程交流电源，既能满足测试需求，又能符合采购预算，是十分关键的，是企业不断提高经营效益的重要途径。致远电子为全方面满足客户多样需求，发布两个版本（标准版和版，AHS系列交流恒流源报价，如表2）可编程交流电源，标准版可编程交流电源配置常规功能，能满足电子产品大部分常规测试；版可编程交流电源配置常规功能和功能，能满足电子产品复杂的验证测试。

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