基于LabVIEW技術的模電實驗中積分微分器的設計

王曉娟

摘 要：本文主要研究基于LabVIEW的模擬電路實驗系統(tǒng)的設計，設計過程中的虛擬積分微分器采用圖形化編程語言LabVIEW進行設計，通過各種波形信號的輸入，對其各種參數(shù)進行設置，然后利用信號選擇器選擇所要輸入的信號，然后經(jīng)過程序的處理之后在前面板上顯示積分微分前后的變化，在波形圖中顯示輸入輸出信號的波形，觀察虛擬積分微分器的結果，得出結果與理論分析的結論是一致的。設計的積分微分器能對正弦波、方波、三角波等波形進行正確顯示和積分微分處理。

關鍵詞：積分器；微分器；LabVIEW

積分微分器的實質是對信號進行處理。本文以積分微分器闡述基于LabVIEW的虛擬儀器在實驗中應用的實踐性，并完成系統(tǒng)的仿真調試，讓學生能夠理解并掌握LabVIEW技術。

1 積分微分器的軟件設計思路

設計一個虛擬積分微分器首先要進行前面板的設計，前面板的設計主要考慮到要實現(xiàn)什么功能，在根據(jù)設計的功能在功能空板上選擇相應的控件，擺放的過程中要使得看起來協(xié)調。其次，是后面板的設計，后面板主要是用到函數(shù)模塊，根據(jù)要實現(xiàn)的功能選擇相應的函數(shù)。如果涉及到循環(huán)結構，可用的循環(huán)結構有while循環(huán)結構和條件結構。當程序調試成功后會顯示產(chǎn)生一個虛擬的積分微分發(fā)生器。

2 積分微分器前面板設計

首先添加顯示窗口，并為窗口配置相應的控件，用于設定或改變信號的類型、頻率、相位、幅度和偏移量等，在信號積分微分器界面中，采用LabVIEW中設計的典型信號模塊來實現(xiàn)對仿真信號的生成。前面板設計如圖1所示，流程圖如圖2所示。

3 積分微分器的后面板設計

波形發(fā)生器是用函數(shù)Basic Function Generater來生成基本波形，信號的類型本文選用了正弦波/方波，可以通過前面板的按鈕來選擇相應參數(shù)，用函數(shù)simulate signal將幅值、頻率、相位等參數(shù)放在一個簇中，用Waveform Graph來顯示。信號發(fā)生器的流程圖如圖3所示。

積分微分器的面板采用Waveform Graph來顯示積分微分器的前后波形，仿真信號的生成采用LabVIEW典型的信號生成模塊。生成仿真信號和函數(shù)的處理需要加一個while循環(huán)結構設置一個延時器，就完成了一個基本的積分微分器的流程。積分微分器的程序框圖如圖4所示。

4 結語

設計的積分微分器可以實現(xiàn)對信號的積分微分作用。從操作中可以看出，這種操作比較直觀簡潔。通過基于LabVIEW軟件所設置的發(fā)生器說明了虛擬儀器具有較強的儀器設計功能。

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