低频信号发生器

2024-10-13

低频信号发生器（精选9篇）

低频信号发生器篇1

0 引言

信号发生器一般指能自动产生正弦波、方波、三角波电压波形的电路或者仪器[1,2,3]。电路形式可以采用由运放及分离元件构成;也可以采用单片集成函数发生器。这里,采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器,并确定了各元件的参数,通过调整和模拟输出,该电路可产生频率低于10 Hz的3种信号输出,具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。该电路已经用于实际电路的实验操作。

1 波形转换原理

1.1 方波和三角波的产生

方波-三角波-正弦波信号发生器电路由运算放大器电路及分立元件构成,其结构如图1所示。它利用比较器产生方波输出;方波通过积分产生三角波输出[4]。

1.2 利用差分放大电路实现三角波-正弦波的变换

波形变换原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性,波形变换过程如图2所示[5]。由图2可以看出,传输特性曲线越对称,线性区域越窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。

2 电路设计及参数调整

根据设计功能,电路的设计过程分为正弦波、方波、三角波3部分。

2.1 方波与三角波的产生及转换电路

图3中U1构成同相输入迟滞比较器电路,用于产生输出方波。运算放大器U2与电阻Rp2及电容构成积分电路,用于将U1电路输出的方波作为输入,产生输出三角波。

方波部分与三角波部分的参数确定如下:

根据性能指标可知,由 $Τ = \frac{4 R_{4} (R_{4} + R_{p 2}) C}{R_{3} + R_{p 1}} = \frac{1}{f}$ 可见,f与C成正比,若要得到1～10 Hz输出,C=10 μF;若要得到10～100 Hz输出,C=1 μF。此时,R4+Rp2=7.5 ～75 kΩ,若取R4=5.1 kΩ,则Rp2=2.4 kΩ或者Rp2=69.9 kΩ,因为Rp2=100 kΩ时, $V_{三角} = \frac{R_{2}}{R_{3} + R_{p 1}} V_{方波}$ 。

根据输出的三角形幅值5 V和输出的方波幅值14 V,若有:R2/(R3+Rp1)14=5⇒R2/(R3+Rp1)=5/14时,R2=10 kΩ,则有Rp1⧋47 kΩ,R3=20 kΩ。

根据方波的上升时间为2 ms,可以选择74141型号的运放。由此可得调整电阻为:

$\begin{array}{l} R_{1} = R_{2} / / (R_{3} + R_{p 1}) \overset{Δ}{_} 10 k Ω ‚ \\ R_{5} = (R_{4} + R_{p 2}) \overset{Δ}{_} 10 k Ω \end{array}$

2.2 正弦波产生电路

正弦波产生电路如图4所示。由于选取差分放大电路对三角波-正弦波进行变换,选择KSP2222A型的管,其静态曲线图像如图5所示[6]。

根据KSP2222A的静态特性曲线,选取静态工作区的中心静态电流和电压分别为:

$\begin{array}{l} Ι_{c} = 5 m A, Ι_{β} = 0.25 m A \\ V_{c e} = 0.12 V, β = 20 \end{array}$

根据直流通路有:

$\begin{array}{l} R_{c 1} \times Ι_{c} + V_{_{c e}} = 12 \Rightarrow R_{c 1} = R_{c 2} = 20 k Ω \\ V_{b 2} = R_{b 2} \times Ι_{b} \Rightarrow R_{b 2} = 6.8 k Ω \\ V_{o 2} / 2 = 0.7 + Ι_{e} \times R_{p 4} / 2 \Rightarrow R_{p 4} \overset{Δ}{_} 100 Ω \end{array}$

因为静态工作点已经确定,所以静态电流变成已知。根据KVL方程可计算出镜像电流源中各个电阻值的大小:

$R_{e 4} = R_{e 3} = 2 k Ω, R = 8 k Ω$

2.3 系统集成

把各分电路集中在一块电路板上,共用电源和接地端后,整个信号发生器的结构变得紧凑美观,集成电路图如图6所示。

3 模拟实验结果及分析

3.1 模拟结果

利用Multisim软件画出电路图[7],在相应点接上示波器,模拟电路结果。

改变Rp2的值,由2.4 kΩ变为5.6 kΩ的输出结果对比如下。

3.2 结果分析

(1) 频率范围

为便于测量,将电路图上的方波信号接入示波器,并合上C1=10 μF的开关,断开C2=1 μF的开关,然后调节Rp2,并测出此时方波信号频率的变化范围;断开C1的开关,合上C2的开关,按照同样的方法调节Rp2,并记录方波信号频率的变化范围,结果如表1所示。电路的三种输出波形对比如图7所示。

(2) 输出电压

方波信号接入示波器,调节Rp1,得方波峰峰Vpp=14 V;撤除方波信号并接入三角波信号,调节Rp1,测得三角波峰峰值Upp=5 V;将正弦波信号接入示波器,调节Rp3和Rp4,测得正弦波峰峰值Upp=2.8 V。

4 结语

函数信号发生器的性能

指标主要取决于元器件的选择以及电路元器件参数的选择。在电路中接入示波器将对电路的负载匹配产生一定的影响,进而影响波形输出。该设计中采用Multisim软件对设计出的电路进行模拟,对结果进行了仿真,电路可产生低于10 Hz的三种信号波形,输出电压可以达到合理范围,该电路已经应用于实验操作中。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础模拟部分[M].5版.北京:高等教育出版社,2005.

[2]罗佰绥,熊小民,熊锴.简易函数信号发生器与计数器设计[J].国外电子元器件,2008(7):49-52.

[3]彭善琼,丁长松.一种新型信号发生器的设计与实现[J].电子工程师,2007,33(2):38-40.

[4]张宪,王春娴.电子元器件的选用与检测问答[M].北京:化学工业出版社,2005.

[5]刘全盛,童子权.函数发生器的脉冲信号发生电路设计[J].哈尔滨理工大学学报,2004,9(3):31-34.

[6]熊飞丽,王光明,刘国福.多功能智能函数信号发生器的设计[J].测控技术,2003,22(4):9-12.

[7]尹勇,李林凌.Multisim电路仿真与入门[M].北京:科学出版社,2005.

[8]黄超,杨瑞明,杨广辉.任意信号发生器软件设计[J].现代电子技术,2008,31(10):177-179.

[9]王胜勇,韩月秋,陈禾.基于DDS的固定频率正弦信号发生器的改进[J].现代电子技术,2006,29(4):11-12,18.

低频信号发生器篇2

51单片机设计多功能低频函数信号发生器

应用89S52单片机和DAC0832进行低频函数信号发生器的设计。本设计能产生正弦波、锯齿波、三角波和方波。这里着重介绍正弦波和锯齿波的生成原理。

ADC0832的介绍：DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。

D0~D7：八位数据输入端 ILE：数据允许锁存信号 /CS：输入寄存器选择信号 /WR1：输入寄存器选择信号 /XFER：数据传送信号

/WR2： DAC寄存器的写通选择信号 Vref：基准电源输入端 Rfb：反馈信号输入端 Iout1: 电流输出1 Iout2: 电流输出2 Vcc: 电源输入端 AGND: 模拟地 DGND: 数字地 DAC0832结构：

D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；

ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；

CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；

WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；

XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；

WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR1、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。

IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；

IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；

Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；

Vcc：电源输入端，Vcc的范围为+5V～+15V；

VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V～+10V； AGND：模拟信号地 DGND：数字信号地 DAC0832的工作方式：

根据对DAC0832的数据锁存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三种工作方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。本设计选用直通方式。

DAC0832工作时序：

DAC0832内部结构图：

当ILE为1时，只有当/CS、/WR1都为0时输入寄存器才允许输入；当/WR2、/XFER也都为0时，输入寄存器里的信息才能写入DAC寄存器。根据实际电路图我们就可以得到DAC0832工作的时序的程序。如下：

P37=0;//P37=CS _nop_();//P36=WR P36=0;

P0=value;(数据端口信号数值0~255)P36=1;_nop_();P37=1;硬件电路：

P0口是数据端口，接上拉电阻（其他端口则不用）。电源质量要好，质量越好的电源，芯片工作就越稳定。

从LM358运放输出的电压最大峰峰值就是12V所以在二级运放的放大倍数要注意跟基准电压想匹配，否则输出信号会很容易失真。

正弦波的生成：

DAC0832产生信号的原理可以说是ADC0809AD转换的逆过程，但DAC0832生成的信号是离散的。假设要生成一个Y=Asin(2*pi*f*t)的正弦波。adc0832数据端口给的数据的范围是0~255一共256个。前0~127表示是X轴上方的电压值（也可能是下方）。那么128~255是X轴下方的电压值。那么我们可以得到数据端口的数值的具体量，即value=127sin(2*pi*f*t)+127；假设我在X轴上抽样100个点（0~99），那么value=127sin(pi/50*t)+127;t：0~99.(这个100位的数组可以用MATALB生成)。也可以抽样更多的点，抽样的点越多，得到的信号越保真，但信号的频率会有所下降。抽样的点越少，失真越大，但频率能成大幅度递增。怎么选择，具体情况具体分析。其他的波形也跟正弦波一样。

程序如下：

#include sbit dac_WR=P3^6;//dac0832的wr端 sbit dac_cs=P3^7;sbit KEY1=P2^0;sbit KEY2=P2^1;bit keyflag;unsigned char i;unsigned char code tab[100]={127,135,143,151,159,166,174,181,188,195,202, 208,214,220,225,230,234,238,242,245,248,250, 251,252,253,254,253,252,251,250,248,245,242, 238,234,230,225,220,214,208,202,195,188,181, 174,166,159,151,143,135,127,119,111,103,95, 88,80,73,66,59,52,46,40,34,29,24, 20,16,12,9,6,4,3,2,1,0,1, 2,3,4,6,9,12,16,20,24,29,34, 40,46,52,59,66,73,80,88,95,103,111,119};

void getkey(void){ if(KEY1==0){ //按键按下后为电电平 RCAP2L+=10;//调节频率 if(CY==1){ RCAP2H+=1;} } if(KEY2==0){ RCAP2L-=10;if(CY==1){ RCAP2H-=1;} } } void Timer2_Init(){ T2CON=0x00;TH2=(65536-300)/256;TL2=(65536-300)%256;RCAP2H=0XFE;RCAP2L=0XDA;//稳定在50Hz左右 EA=1;ET2=1;TR2=1;} void T0_service()interrupt 1 { TH0=0XEC;TL0=0X77;keyflag=1;}

void Timer2_service()interrupt 5 { TF2=0;//清除中断标志位 dac_cs=0;dac_WR=0;P1=tab[i];dac_WR=1;i++;dac_cs=1;if(i==100)i=0;} void main(){ Timer2_Init();TMOD=0x01;TH0=0XEC;TL0=0X77;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){ if(keyflag){ keyflag=0;getkey();} } } 本程序需注意：按键是低电平有效。定时器2中断发送数据给DAC0832，0832在得到一个数据后生成相应的电压值。所以他的中断时间决定信号的频率，调节它的中断时间就能调节信号的频率。

其他波形的生成，其他的波形也跟正弦波一样，但锯齿波和三角波可以不用查表法，应用加减计算得到就可以得到。下面介绍的是锯齿波： #include #include sbit DACWR=P3^6;sbit DACCS=P3^7;unsigned int i;void DAC_0832(void){ DACCS=0;DACWR=0;P0=i;i+=1;//加以操作得到上升的锯齿波 DACWR=1;_nop_();DACCS=0;if(i==0xff)i=0x7f;//为什么初值是0x7f,其他的行不行。大家自己动手试试。} void main(void){ i=0x7f;

while(1){ DAC_0832();} } DAC0832有着致命的一个缺点就是输出的波形里的含有的频率比较杂乱，常常出现过激的现象。如果你需要精确的信号的话，那么你必须在信号输出端就如滤波器。得到干净的低频函数信号。如果要作为信号源的话最好是能就上一级攻放。效果会好很多。虽然DAC0832不是非常专业的函数信号发生芯片，但是它的输出波形的范围比较广，常常能输出一些，你意想不到得很有意思的信号曲线。

简易低频信号发生器的制作篇3

1.1 电压放大器OP07简介

OP07是一种高精度单片运算放大器, 具有很低的输入失调电压和漂移。OP07的优良特性使它特别适合作前级放大器, 放大微弱信号。使用OP07一般不用考虑调零和频率问题就能满足要求。OP07高精度运算放大器具有极低的输入失调电压, 极低的失调电压温漂, 非常低的输入噪声电压幅度及长期稳定等特点。可广泛应用于稳定积分、精密绝对值电路、比较器及微弱信号的精确放大, 尤其适应于宇航、军工及要求微型化、高可靠的精密仪器仪表中。

OP07运算放大器的输入失调电压低, 输入偏置电流小, 开环增益高。这些特性使这种运算放大器非常适合用于高增益仪器系统。此外, OP07的失调和增益具有极好时间稳定性和温度稳定性。

1.2 功率放大器LM386简介

LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器, 主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少, 电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容, 便可将电压增益调为任意值, 直至200。输入端以地位参考, 同时输出端被自动偏置到电源电压的一半, 在6V电源电压下, 它的静态功耗仅为24mW, 使得LM386特别适用于电池供电的场合。

LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。LM386电源电压4--12V, 音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制造的, 它的电源电压范围非常宽, 最高可使用到15V, 消耗静态电流为4mA, 当电源电压为12V时, 在8欧姆的负载情况下, 可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为50K。

2 低频信号发生器的原理与制作

2.1 低频信号发生器的工作原理

低频信号发生器用来产生频率为20Hz~200kHz的正弦信号。除具有电压输出外, 有的还有功率输出。所以用途十分广泛, 可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带, 也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外, 在校准电子电压表时, 它可提供交流信号电压。

2.1.1 低频信号发生器的原理方框图

低频信号发生器的原理方框图如图1所示。包括主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器 (输出变压器) 和指示电压表。

主振级产生低频正弦振荡信号, 经电压放大器放大, 达到电压输出幅度的要求, 经输出衰减器可直接输出电压, 用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。电压输出端的负载能力很弱, 只能供给电压, 故为电压输出。振荡信号再经功率放大器放大后, 才能输出较大的功率。阻抗变换器用来匹配不同的负载阻抗, 以便获得最大的功率输出。电压表通过开关换接, 测量输出电压或输出功率。

2.1.2 简易低频信号发生器的原理:

低频信号发生器的主振级几乎都采用RC桥式振荡电路。RC振荡器用电阻代替了电感器, 使绐构简单、紧凑, 不仅降低了成本, 而且还具有较高的频率稳定性, 调节使用较方便, 因而在低频信号发生器中被广泛地应用。典型的RC振荡器叫做文氏电桥振荡器。

RC桥式振荡器是一种反馈式振荡器, 其原理电路如图2所示。R1、C1、C3、R2、C2、C4为选频网络。选频网络的反馈系数与频率有关。因此, 反馈网络具有选频特性, 使得只有某一频率满足振荡的两个基本条件, 即振幅和相位平衡条件。

RC文氏电桥振荡器的优点是:在同一频段内比LC振荡器的频率范围宽, 其频率变化比值 (以最高频率与最低频率之比表示) 可达10:1, 而LC振荡器只有3:1左右。振荡波形是正弦波, 非线性失真小。频率稳定性高, 在所有工作频率范围内, 振幅几乎等于常数。低频信号发生器中多采用这种电路。

2.2 电源与整流稳压电路

系统对电源的要求不高, 可以采用串联式稳压电源电路来实现。稳压电源采用7805, 电路简单可靠, 电源的稳定度与波纹数均能满足要求。如图3所示:

电源封装如图4所示:

2.3 手工制作印刷电路板, 焊接元件, 安装调试

根据电路原理图绘制的印刷电路图如图5所示, 组合翻转后的电路图如图6所示:

2.4 正弦低频信号发生器的应用

低频信号发生器虽然型号很多, 但是它们除频率范围、输出电压和功率大小等有些差异外, 它们的基本测试方法和应用范围是相同的。本项介绍低频信号发生器面板装置、测试步骤与技巧等方面的一些共性的内容, 以便使用者能在此基础上可适应各种不同型号的低频信号发生器。

在工业、农业、生物医学等领域内, 如高频感应加、熔炼、淬火, 超声波焊接, 超声诊断, 核磁共振成像等, 都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。可见, 正弦波震荡电路在各个科学技术部门的应用是十分广泛的。

摘要：信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器, 是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。本文丛电压放大器OP07和功率放大器LM386出发, 采用文氏桥振荡电路, 探讨制作一种简易的低频信号发生器。

关键词：OP07,LM386,原理,应用

参考文献

低频信号发生器篇4

123456DDRc10VCC2Cc0.01uFRa10VCC1CC3470uFC1VEE11uF1R12M362OP074AR18R610KR8100KC55nFVCC1VCC2C8CC1470uFJ1C321POWERCC2470uFVCCGNDVEEJ2Ca0.01uF123INPUTv1GNDv275nFR1351KVCC2AR3CAR526318OP07voGNDJ312OUTPUTVCC1R447KC32R34.7K30nF31C477AR46C78OP0731uFR1011M8OP0726R112.2KCb0.01uF4Rb10VEE1Rd10VEE2CC4470uFCd0.01uFVEE1VEE230nFR547KVCC15nF4VEE2C6R122.2K7AR22C231uF1R22M8OP07610K91K20KB4TAPR7R91Rp1TOPBOT3247VEE1BATitleASizeBDate:File:12345NumberRevision8-Jun-2007 K:小信号放大器lab12-ryd.ddbSheet of Drawn By:6 器件封装（footprint）：

电阻R：AXIAL0.4 普通电容C：RAD0.2 运放OP07：DIP8 电解电容：RB.2/.4 三脚插座CON3：MT6CON3V 滑动变阻器Rp：VR5

原理图（*.Sch）中需要的器件库文件：Miscellaneous Devices.lib

新型低频信号发生器的设计原理篇5

目前常用的信号发生器大部分由模拟电路构成, 通过RC振荡电路产生信号源, 输出波形种类固定单一。当输出频率在几百到几千Hz范围内, 波形较好;但当它使用在低频时, 输出波形不稳定, 也不精确, 应用范围十分有限。

现介绍一种用单片机构成的信号发生器, 可自定义输出任意波形, 产生的波形信号频率范围是0.001-800 H z, 输出的模拟信号电压范围为-10~10 V。输出信号的幅值具有一定的调节范围。该信号发生器与传统的信号发生器相比有如下特点:超低频性能好, 最低可达到0.01 Hz, 且在超低频时精度高, 失真度小, 性能稳定;采用数字波形合成技术, 可输出自定义的任意波形, 满足在不同场合的需求;电路结构简单, 体积小, 适合携带。

1 工作原理

信号发生器开始上电后, 先自动进行复位清零, 然后处于等待工作状态。信号发生器工作原理如图1所示。通过键盘设置的频率值和波形, 输入单片机内, 通过LED同步显示。单片机按一定算法得到的任意波形的偏移码表存放在外部数据存储器 (RAM) , 通过直接数字波形合成技术, 再由D/A转换电路滤波、功率放大后, 输出所需信号波形。调幅电路调整输出信号的幅值。信号发生器复位后, 停止输出信号, 复位清零, 然后再次进入等待工作状态[1]。

2 任意波形产生原理

系统采用数字波形合成技术产生任意波形, 其基本原理是设法将任意波形的采样点的值依次通过数模转换器转换成模拟量输出。具体原理如下:首先自定义一个周期波形函数, 其值按等距采样N个点, 然后进行离散化取值。采样后, 得到该波形一个周期内N点的波形数据, 把它们按D/A位数进行取整转换, 合成偏移码表存放在单片机数据存储器 (RAM) 中, 根据波形时间参数值, 依次取每个点的偏移码通过I/O输出给D/A转换器。如此循环取值, 便可以得到连续的波形信号。

2.1 波形数据的算法

系统对于简单波形, 可以直接计算得到波形数据, 以自定义一个正弦波为例, 波形偏移码的计算公式为

式中:n的取值范围为;D (n) 为偏移码, 即正弦波单位周期内第n点对应的参数值。

从而编制正弦波的偏移码表。其他波形依照同样原理产生。但对于复杂波形, 通过将周期函数展开成为傅里叶级数进行离散化计算, 可得到波形数据。设自定义波形函数f (x) 在单位周期上有定义, 且满足收敛条件后可展开成傅里叶级数, 如:

式中:an、bn是f (x) 傅里叶系数;a0是常数;

因此, 周期函数f (x) 展开成只含常数项、正弦项、余弦项的傅里叶级数。根据上式, 可以推导周期函数的算法, 具体步骤如下:

a.采样:依据数字合成波形原理, 将正弦函数一个周期的值按等距采样N点 (系统中N=256) , 分别求每点对应的幅值, 编制成采样表, 作为计算基波和谐波的基本数据。

b.基波和各次谐波计算:基波 (n=1) 时, 根据采样表可得到含有余弦项和正弦项函数基波的离散化值 (余弦项和正弦项相差900, 其值相当于正弦项移后n/4点的值) 。其他各次谐波的频率为基波的n (n=2, 3...) 倍, 当基波的频率为f时, n次谐波的频率为 (n, f) , 而对应该次谐波的正弦项值就是在采样表中每隔 (n-1) 点对应的值, 其一个周期值只要反复循环取N点即可, 余弦项同理可得。傅里叶级数中的相位决定了从表中的第几个数开始取值。根据周期信号各参数的离散采样测量法, 傅里叶系数计算公式为:

式中:n为谐波次数;T为波形周期;N为采样总数点;i为第几个采样点。

完成取N值后, 乘以计算出的傅里叶系数an、bn, 得到对n次谐波一个周期内采样N点的离散化值。将各次谐波内第i () 点值相叠加后就得到函数f (x) 单位周期内第i点离散化的值, 叠加满N点后, 就得到一个周期完整的波形数据。

2.2 波形的合成和输出方式

波形数据用式 (6) 进行归一化和取整, 从而转换成偏移码, 将其合成偏移码表, 可存放在单片机RAM中, 通过程序依次取码, 输出波形。

根据实际需要, 系统可通过计算机软件运算出波形数据, 并将常用的4种波形 (正弦波、三角波、方波、锯齿波) 的偏移码值制表后固化在单片机内部, 便可直接调用输出。对于其他自定义波形, 可再通过该软件计算出偏移码后, 合成输出波形。

3 系统硬件设计

该装置的硬件电路组成部分主要包括单片机、D/A转换电路、矩阵式键盘电路、LED显示电路、启动电路、复位电路、电源电路等。下文将介绍部分电路工作原理及设计方法[2]。

3.1 单片机电路设计

单片机作为系统设计的核心部分, 在系统功能实现上起到了决定性的作用。系统采用SST89E564RD单片机及24MHz晶振, 以提高输出信号的精度。

3.2 信号输出电路

信号输出电路主要有D/A转换电路、功率放大电路和调幅电路组成。系统中使用8位双极性输出D/A转换电路, 使用的芯片是DAC0832, 经过双极性输出D/A转换器电路及滤波电路后, 输出信号电压范围为-5~5V。

在双极性输出后, 系统的多级放大电路除了应有电压放大级外, 还要求有一个信号功率的输出级。在系统中使用甲乙类双电源互补对称功率放大电路。多级放大电路中再加一个单运放, 实现幅值调节, 输出端信号的电压变化范围是-10~10V。

3.3 频率显示电路

频率显示电路采用四位共阳极LED静态显示方式, 共同占用P2口, 每位LED数据锁存。采用静态数码显示, 不占机时, 单片机可以处理其他程序。静态显示电路中增加了4个373锁存器, 减少了单片机I/O接口。

3.4 波形选择电路

波形选择电路的4个发光二极管分别代表自定义的4种波形。工作时, 单片机从P3.6、P3.7输出的波形数据, 经过译码驱动后, 点亮对应工作状态的发光二极管。

3.5 矩阵式键盘

矩阵式键盘通过查键码转换表将特征码转换成顺序码, 从而得到键盘输入值。系统使用4×3的十二键, 当有数值输入时, P1口高三位中有一路是高电平, 同时也使与门产生一高电平给1NT0使单片机产生外部中断, 进入中断子程序。键SO~S9分别表示数字0~9, SA和SB分别为小数点和波形的选择键。

3.6 启动、复位电路

系统的复位电路采取上电复位和人工复位两种方式, 上电复位和人工复位通过和非门 (74LS00) 与单片机RST引脚相连。启动电路连接单片机的l NT 1引脚, 实现启动输出信号。

结束语

该信号发生器设计思路新颖, 安装和调试都比较简单。由于可输出不同波段的频率信号, 该单片机信号发生器可以满足工业控制、医学、科研以及实验教学中对各种低频信号源的要求, 广泛可应用于科学研究和生产实践中。

摘要：根据信号发生器的工作原理及工作特点, 设计一款超低频信号发生器, 该信号发生器可输出自定义波形, 如正弦波、三角波、方波和锯齿波及其他任意波形, 详细介绍了任意波形的生成原理以及硬件电路设计原理等, 此信号发生器输出的波形具有任意化及低频高精度的特点。

关键词：信号发生器,任意波形,超低频

参考文献

[1]王福瑞.单片机微机测控系统设计大全[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1998.

[2]周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1999.

[3]郑学坚, 周斌.微型计算机原理及应用[M].北京:清华大学出版社.2001.

高精度低频信号发生器的制作篇6

本系统主要由单片机系统、显示模块、电源电路、AD9833应用电路、控制隔离电路和功率放大电路等构成。通过单片机控制AD9833输出指定频率的波形。本系统的方框图如图1所示。

二、硬件电路设计

1. AD9833简介

AD9833是ADI公司的一款低功耗、DDS器件。采用MSOP～10封装。能够输出正弦波、三角波和方波, 工作电压为2.3V～5.5V, AD9833无需外接元件, 输出频率和相位可通过软件编程设置, 易于调节。当主频时钟为25 MHz时, 其精度为0.1 Hz;当主频时钟为1 MHz时, 精度可达0.004 Hz。

AD9833的核心是28位的相位累加器, 它由加法器和相位寄存器组成, 每来1个时钟, 相位寄存器以步长增加, 相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。正弦查询表包含1个周期正弦波的数字幅度信息, 每个地址对应正弦波中0°～360°范围内的1个相位点。查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度的数字量信号, 通过10位的DAC输出模拟量, 相位寄存器每经过228/K个MCLK采样时钟后回到初始状态, 相应地正弦查询表经过一个循环回到初始位置, 这样就输出了一个正弦波。输出正弦波频率为:

f0=K×fmclk/228

其中, K为28位频率控制字, 由外部编程给定, 其范围为0≤K≤228-1。

fmclk为外部晶振频率。

AD9833引脚排列和功能如图2 (a) 和表1所示。

应用电路图如图2 (b) 所示。

2. 控制电路

AD9833芯片有3根串行接口线, 在串行时钟SCLK下降沿的作用下, 数据位SDATA以16位的方式加载到设备上, FSYNC引脚是使能引脚, 低电平有效。进行串行数据传输时, FSYNC引脚必须置低。

本设计采用AT89S52单片机与AD9833通信。单片机的控制信号与AD9833之间用光耦隔离, 使控制信号与芯片之间没有电气联接, 从而避免了由于共通阻抗耦合而造成的干扰, 光耦隔离电路如图3所示。

这里需要指出的是, 由于光耦P521输出信号的沿不够陡峭, 不能使AD9833可靠锁存数据, 因此在光耦的输出端加上史密特触发器 (74HC14) 整形电路。

3. 功率放大电路

AD9833通过DAC输出正弦波, 负载能力很弱, 因此需要功率放大电路以提高负载能力, 如图4所示。

4. 电源模块

AD9833的电源电压范围为2.3V～5.5V, 功率放大电路中的运放LM358的工作电压为±5V, 因此, 本系统采用±5V双电源供电, 由变压器输入12V交流电, 经整流滤波后由集成稳压器78L05和79L05稳压得到。如图5所示。

5. 电路板设计

本设计硬件电路板分为AD9833PCB板和控制主板, 均使用单面板。AD9833PCB板组成AD9833的最小应用系统, 主要元件是AD9833、有源晶振和必要的滤波电容 (使用贴片封装电容) , 并将引脚接到标准插槽;控制主板包括电源电路, 光耦隔离电路和输出信号功率放大电路。两个电路板通过标准插槽连接。PCB图如图6所示。

三、系统软件设计

进行串行数据传输时, FSYNC引脚必须置低, 然后在串口时钟SCLK的作用下, , 数据是以16位的方加载到设备上。FSYNC引脚是使能引脚, 电平触发方式, 低电平有效。FSYNC置低后, 在16个SCLK的下降沿数据被送到AD9833的输入移位寄存器, 在第16个SCLK的下降沿FSYNC可以被置高, 当然, 也可以连续加载多个16位数据, , 仅在最后一个数据的第16个SCLK的下降沿时将FSYNC置高。需要注意的是, 在FSYNC开始变为低前 (即将开始写数据) , SCLK必须为高电平。16位数据寄存器功能如表2所示。

当AD9833初始化时, 为了避免DAC产生虚假输出, 控制寄存器RESET位必须置为1 (RESET不会复位频率、相位和控制寄存器) , 直到配置完毕, 需要输出时才将RESET置为0;RESET为0后的8～9个MCLK时钟周期可在DAC的输出端观察到波形。

从AD9833写入数据到输出端得到响应, 中间有一定的响应时间, 每次给频率或相位寄存器加载新的数据, 都会有7～8个MCLK时钟周期的延时, 之后输出端的波形才会产生改变, 有一个MCLK时钟周期的不确定性, 因为数据加载到目的寄存器时, MCLK的上升沿位置不确定。

AD9833串行数据传输时序如图7所示。

(在SCLK下降沿作用下, 数据以16位方式被写入AD9833内部寄存器)

程序流程图如图8所示。

在更新输出频率时, 应先写控制字, 再写频率寄存器低14位, 最后写频率寄存器高14位。

主要程序如下:

四、测试结果

测量仪器:Tektronix TDS2012示波器。

通过按键对单片机控制产生各种波形, 调节频率按键改变频率。测量输出值的频率、幅值和给定值的频率, 如表3。

五、结束语

低频信号发生器篇7

在雷达系统、通信系统以及自动控制系统中,一个高精度、高稳定度、频率可调的信号源往往是设备和系统实现高性能的关键。常用信号发生器一般有这样几种实现方法:(1)用专门的函数信号发生器IC产生,如L8038等,其功能较少,精度不高,频率上限只有300k Hz,无法产生更高频率的信号;(2)用单片集成芯片的函数发生器实现:如MAX038,能产生多种波形,达到较高的频率,但是MAX038输出频率是用模拟信号控制的,需要将微处理器输出的数字信号经过D/A转换,并经过信号调理之后进行控制,不但增加了电路的复杂度,输出频率精度也不高。系统采用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器实现,这是一种新型频率合成技术。

DDS器件采用了高速数字电路和高速D/A转换技术,具有频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、稳定度高、可编程、全数字化等特点[1,2]。用DDS技术实现的信号源,可以通过数控电路对DDS输出波形的频率、幅度、相位等进行精确控制,利用这种方法实现的系统具有稳定、可靠、精度高等优点,因此用DDS模块构成高性能频率合成信号源来取代传统频率信号源是今后发展的趋势。

DDS芯片有很多种,由于AD9833具有功耗小(20m W)、外围电路简单、引脚少、可编程,通过编程能够产生方波、三角波、正弦波三种波形,输出频率从0~12.5MHz连续可调,信号频率分辨率可达到0.1Hz,因此系统选用AD9833作为波形发生器。

2 系统总体方案

系统采用单片机M S P430F149为控制核心,对D D S芯片A D9833进行控制和配置,输出不同频率、不同幅值和不同波形的信号。系统总体原理框图如图1所示:

频率、幅值、波形类型输入键盘采用4*4矩阵键盘,通过键盘可以直接输入信号频率和幅值,以及进行波形类型切换,使用非常方便。

为了去除输出波形中的干扰,输出波形需要进行滤波。AD9833输出波形的幅值只有0.65V,而实际使用中需要波形的幅值往往更大,因此滤波之后的波形还需要进行幅值放大。由于AD9833输出波形的频率理论上可达到12.5MHz,因此这里选用的放大器要考虑其带宽,以保证正确放大。

3系统主要功能模块的设计

3.1 DDS波形产生模块[3]的设计

系统采用AD9833作为DDS芯片,其频率、相位数字可编程,控制方便灵活,输出频率精度高。功耗低,只有20m W/3V,输出频率范围:0~12.5MHz,可以输出正弦波、三角波和方波,满足系统需要。工作电压范围宽:2.3~5.5V,可选择5V或3.3V单片机进行控制。

DDS波形产生模块如图2所示,AD9833采用的是25MHz有源晶振,频率寄存器是28位的,经过编程,输出信号频率分辨率可达到0.1Hz。引脚SDATA是串行数据输入,采用16位串行数据字格式;SCLK是串行时钟输入,数据在时钟下降沿输入AD9833;FSY是低有效控制输入,数据输入的帧同步信号。当FSY被拉低时,内部逻辑就表示一个新的数据被载入。这三个引脚与单片机相连,单片机对AD9833的工作模式、输出信号频率和相位进行配置,波形从引脚VOUT输出,经过电容C8、C9和C10滤波。

AD9833有一个控制寄存器,2个频率寄存器,2个相位寄存器。

AD9833的控制寄存器用来配置其工作模式,其中OPBITEN(D5)、MODE(D1)和DIV(D3)用来选择输出波形类型,如表1所示。

根据表1,输出正弦波的控制字为0x2108;输出三角波的控制字为0x210A;由D A C的M S B输出方波的控制字为0x2128。为了防止A D9833初始化时产生虚假的D A C输出,初始化时R E S E T(控制字的D8)必须为1,初始化结束后开始输出波形时,再使RESET置0。

AD9833有两个28位的频率寄存器和两个12位的相位寄存器[4],其输出信号频率和相位可分别由式(1)和(2)求得。

如果要输出频率为1k Hz、相位为0的波形,可根据式(1)和(2)求得频率字为29F1H,相位字为0。由于频率寄存器分为高14位和低14位,频率寄存器0的前面需要加上标识01,相位寄存器0前面需要加上标识110,这样得到频率寄存器0的低位字是0x69F1,高位字是0x4000,写入相位寄存器的值是C000H。

根据实际调试,得知配置AD9833输出频率为1k Hz、相位为0的正弦波形的过程如下:(1)复位AD9833,设置正弦输出,配置控制字0x2108;(2)配置频率寄存器0低14位,写频率字0x69F1;(3)配置频率寄存器0高14位,写频率字0x4000;(4)写相位寄存器0的相位字C000H;(5)退出复位状态,写控制字0x2008,开始输出正弦波形。

3.2幅值放大电路的设计

选择放大电路需要考虑AD9833输出频率最高可达到12.5MHz,放大器的带宽必须大于12.5MHz。满足要求的放大器很多,但是大多数放大器放大倍数的改变是通过外接电阻阻值的改变来实现的,这种实现方式不容易实现系统自动控制输出幅值。而AD8320是一种可编程的放大器,通过改变输入的8位数字量来改变放大倍数,而且带宽可达到150MHz,使用非常方便灵活。

幅值放大电路如图3所示,PD为高电平使能输出功率,DATEN为低电平时可输入串行数据,SDATA是串行数据输入,该数字输入允许一个8位串行字被装入内部寄存器(MSB在前),通过改变输入的串行字可改变AD8320的放大倍数。放大倍数Gain(V/V)=0.077×Code+0.316,其中Code为输入的8为串行字。通过改变8位数字量Code,从而改变放大倍数Gain。

4 实验结果与分析

采用数字示波器对系统输出波形进行了测试,在0~2MHz范围内波形光滑、理想,当输出波形频率超过2MHz时波形就开始发生畸变、出现毛刺。图4为系统工作过程中的实测波形,显示的是1k Hz的方波和7k Hz的三角波。

图5是系统输出的1MHz正弦波经过AD8320放大前后的波形对照,放大前幅值是656m V,放大后幅值是6.71V,可以看出放大前后波形非常光滑理想。经过测试,发现系统最大只能放大16倍,即放大到10V,如果进一步增大放大倍数,波形会被削顶。

实测表明,系统输出波形具有如下特点:

(1)可以输出正弦波、方波和三角波;

(2)系统输出波形频率在0~2MHz范围时,波形光滑稳定,没有毛刺,当频率大于2MHz时,波形开始出现毛刺,AD9833直接输出波形峰峰值也开始减小;

(3)系统输出波形峰峰值可数字控制,最大峰峰值为10V,随着峰峰值的进一步增大,波形会出现削顶现象;

(4)相对于基于其他DDS芯片设计的数字信号发生器,系统功耗低,只有大约20m W。

5 结束语

系统功耗低,能产生分辨率高、波形光滑稳定的正弦波、三角波和方波信号,可通过键盘直接输入信号频率、幅值、进行波形类型切换,使用方便简单。该低频信号发生器可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带[5,6],也可用作高频信号发生器的外调制信号源,以及在校准电子电压表时,可用于提供交流信号电压。

摘要：针对常用信号发生器精度不高、控制功能实现不便等不足,设计了一款低频信号发生器。系统以低功耗DDS芯片AD9833为直接数字频率合成器,以可编程放大器AD8320为幅度调节器,设计并实现了一个频率和幅值可调的低频信号发生器,该信号发生器控制功能实现方便,能输出正弦波、三角波和方波三种波形。实测结果表明:该系统输出信号精度高、稳定度高、功耗低、波形光滑。

关键词：低功耗,AD9833,DDS模块,AD8320

参考文献

[1]姒强.一种基于中频采样的雷达数字波形产生方法研究[D].成都:电子科技大学,2004.

[2]袁辉.基于FPGA的数字信号发生器的设计与实现[J].电子技术应用,2011,37(9):67-69.

[3]白居宪.直接数字频率合成[M].西安:西安交通大学出版社,2007.

[4]张美仙等.基于DDS芯片的信号源设计[J].仪表技术与传感器,2010,(9):54-56.

[5]刘哲,韩焱,姚金杰.基于DDS的多模信号发生器设计[J].计算机测量与控制,2010,18(3):731-733.

低频信号发生器篇8

(1) 可以手动设置频率的大小, 其设置范围在1—999HZ之间, 以达到频率在一定范围内可调这一特点。

(2) 可以手动设置占空比的大小, 控制脉宽, 即实现占空比可调这一特点。

(3) 通过放大电路使输出脉冲电压在3.6V—27V之间可调, 从而达到输出脉冲幅值电压可调这一特点。

根据以上情况, 我们尝试用SPACE061A小系统板及低频脉冲信号发生器的硬件控制电路构成整个系统, 通过编程来控制脉冲的产生。下面主要从硬件方面来描述本系统。

一、系统设计方案

本系统采用凌阳单片机作为控制核心, 将SPACE061A小系统板与低频脉冲信号发生器的硬件控制电路板用排线相连, 即用SPACE061A的输入/输出口来控制低频脉冲信号发生器的硬件电路板上的数码管显示和1*5小键盘, 产生矩形波信号, 再经过硬件电路板上的74LS74D触发器和由555定时器构成的单稳态触发器, 最后通过放大电路输出频率、幅值、占空比均在一定范围内可调的低频脉冲信号发生器。充分利用凌阳单片机的实时定时、多功能输入/输出口等优势, 使得整个系统更加具有实用性。

二、系统相关硬件说明

凌阳单片机SPACE061A已为大家所熟知, 这里不再详述, 下面主要对低频脉冲信号发生器硬件控制电路板作一具体介绍。

硬件电路整体框图如下图2-1所示。

下面就分别介绍一下显示模块、键盘输入模块、74LS74D触发器、单稳态触发器模块和放大电路模块。

(1) 显示模块和键盘输入模块

显示模块:

采用三个八段共阴数码管, 动态显示脉冲的频率值, 如图2-2所示, 通过IOB0—IOB7端口控制字型输出。通过IOA8—IOA10作为数码管的片选引脚, 来控制点亮数码管。

自行焊接了一个1*5小键盘, 作为频率、占空比的输入控制。其中Key1为占空比控制键, Key2、Key3、Key4为频率控制位, 分别控制频率值的百位、十位、个位。

利用SPCE061A的定时器/计数器Timer A的特殊功能, 通过设置P_Timer A_Ctrl单元的B6-B9位, 将占空比设置为在十四种情况下可选, 其占空比分别为1/16、2/16、3/16、4/16、5/16、6/16、7/16、8/16、9/16、10/16、11/16、12/16、13/16、14/16、14/16。

通过以上介绍, 我们可知单片机输出了频率、占空比在一定范围内可控的、幅值电压为3.6V左右的矩形波信号, 再经过74LS74D触发器和单稳态触发器、放大电路整形输出最终我们所需的脉冲信号。下面详细介绍74LS74D触发器和单稳态触发器模块。

(2) 74LS74D触发器和单稳态触发器模块

D触发器:

将单片机输出的矩形波信号通过上升沿触发的74LS74D触发器变为频率为原来1/2、占空比固定为50%的方波信号。

单稳态触发器:

将通过74LS74D触发器的输出的方波再通过555定时器构成的单稳态触发器就形成输出频率不变占空比可调的脉冲信号。

此触发器主要由555定时器组成, 555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。它由三个阻值为5K的电阻组成的分压器、两个比较器、基本Rs触发器、放电BJT T以及缓冲器G组成。

三、系统联调结果

本系统以凌阳单片机 (“61板”) 为控制器, 通过排线与脉冲信号发生器的硬件控制电路板相连, 利用程序加以控制, 最终实现占空比、幅值、频率可调的低频脉冲信号发生器, 联调结果良好。

参考文献

[1]康光华.电子技术基础 (模拟部分) [M].北京:高等教育出版社, 2001.第四版.[1]康光华.电子技术基础 (模拟部分) [M].北京:高等教育出版社, 2001.第四版.

低频信号发生器篇9

正弦信号源在航空航天测试、通信系统、电子测量、科研等方面都有着十分广泛的应用。传统的信号源很难实现高质量、高精度和高稳定性波形的输出,且一般频率调节是通过调节电阻、电感、电容参数或变容二极管的电容量来实现,难于实现高精度和数控调节[1]。直接数字频率合成技术(Direct Digital Frequency Synthesis,DDS)是从相位的概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术[2]。随着现代超大规模集成电路工艺的高速发展,DDS技术得到了越来越广泛的应用。采用单片机控制DDS芯片,设计实现了一种高精度的低频正弦信号源。

1 DDS技术原理

DDS技术是一种从相位概念出发,运用数字电路产生信号直接合成所需波形的一种频率合成技术。它具有频率分辨率高,稳定性好,失真度小,可灵活产生多种信号等优点[3]。一个DDS芯片主要由相位累加器、正弦查询表、数模转换器组成,如图1所示,再加上简单的外部电路即可组成DDS信号发生器。

相位累加器是其核心。相位累加器读取地址值,然后通过查询正弦查询表,将地址值转变为输出波形的数字幅度序列。在稳定时钟信号的控制下,每个时钟脉冲,相位累加器的输出就增加一个步长的相位增量。然后通过数模转换将数字量的波形转换为模拟量输出,得到所需的波形。当相位累加器溢出时就输出了一个周期的波形,也就是输出波形的周期。

DDS系统信号的输出频率由频率控制字个M(也称为步进值)、相位累加器字长N、参考时钟频率fCLKIN决定,即

undefined

当DDS芯片选定时,N为一定值,只能通过改变频率控制字或者参考时钟频率来改变输出波形的频率。由取样定理,它所产生的信号频率能超过参考时钟频率的50%,但在实际应用中,为了避免杂散问题引起的波形失真,输出频率一般不超过参考时钟频率的33%。

DDS系统的频率分辨率,即频率的变化间隔为

undefined

当参考时钟频率固定时,频率分辨率由相位累加器的字长决定,即由DDS芯片本身决定。本设计采用Micro Linear公司的ML2037芯片作为DDS芯片。该DDS芯片最高可输出频率为500kHz高精度正弦波。它具有3线SPI串行接口,幅度可调,同步可调,可进入低功耗模式,单5V供电,外部电路简单等特点[4]。

2 系统设计

2.1 硬件设计

本设计采用STC11F单片机为控制器,ML2037为信号发生单元。单片机外接4×4键盘和1602液晶显示模块,用于输入和显示信号发生器的输出频率值以及输出的波形幅值。当频率设置完成后,即可通过使能按键将数据从移位寄存器送入数据锁存器以输出所需频率的波形[5]。在信号输出时,可通过幅值调节按键调节输出波形的幅值,可输出0.5V、1V、1.5V、2V四种峰峰值的波形。系统结构如图2所示。

ML2037是一款基于DDS技术的单片低频正弦信号发生芯片,外围电路极少,可以产生直流最高频率为500kHz的正弦波。其内部主要由串行输入、晶体振荡器、相位累加器、DAC转换、门极电压控制和低通滤波器组成[4]。

单片机通过SPI通信接口将16为频率控制字写入16位移位寄存器。ML2037内含2倍频倍频器,相位累加器的字长N为22,所以输出频率为

undefined

本文设计采用25M有源晶振,可提供精准和稳定的参考时钟信号。由式(3)可知输出波形最高频率为391kHz,频率分辨率最小为5.96Hz。

单片机与ML2037接口电路如图3所示。将单片机的I/O口P1.0,P1.1,P1.2依次与ML2037的S CLK,S DATA IN,S ENABLE相连用于写频率控制字,P1.3与SHDN相连控制DDS进入低功耗模式,P1.4,P1.5与G1,G0相连控制输出波形的幅值。DDS芯片的输出具有大量的谐波分量和系统干扰,因此一般都需要外加低通滤波电路,但是由于ML2037内部已集成低通滤波器,所以可以省去这一部分外围电路。1602液晶显示与4×4键盘都是常用模块,在这里不再多做说明。

2.2 软件设计

软件设计如图4所示。上电后,首先初始化液

晶显示与中断,然后单片机对键盘扫描,获取操作者的设定值。键盘16个键,除了10个数字键外,还有频率/幅度切换键、确定键、睡眠键、写入使能键、删除键[6]。频率/幅度切换键用于确定输入的为频率还是幅值,确定键用于将设定值送入移位寄存器或者直接改变幅值,睡眠键则是使ML2037进入低功耗模式,写入使能键用于将移位寄存器的内容送入数据所存器中即可改变输出。液晶显示模块在初始化时显示频率和幅度都为零,输出时显示输出波形的频率与幅值,有键按下时显示按下的数字。

3 结束语

本文设计采用了以DDS技术为基础的ML2037芯片与单片机相结合来实现低频高精度的信号发生器。它具有频率容易控制、幅值可粗调、切换速度快、电路简单、价格低等特点,可产生最高391kHz的正弦波,具有良好的实用性。在本设计的基础上,还可以设计多个波形同步输出的系统。

摘要：以ML2037为技术核心,设计了一种以STC11F单片机为控制器的低频正弦信号发生器。介绍了DDS技术原理以及该系统的硬件电路、软件部分的设计原理。系统工作在单5V电源下,能产生最高391kHz的高精度正弦波,具有频率可调、幅值可粗调、性能稳定、电路简单、价格低等优点。

关键词：DDS,信号发生器,ML2037

参考文献

[1]周遐,金瑞,曹云川.基于DDS技术的高精度数控信号源设计[J].昆明理工大学学报:理工版,2009,34(5):50-53.

[2]范伟.超宽带(UWB)通信技术[J].微机算机信息,2005,21(2):154-155.

[3]汉泽西,张海飞,王文渤,等.基于DDS技术正弦波信号发生器的设计[J].电子测试,2009(8):65-69.

[4]Micro Linear Corporation.ML2037 Datasheet[Z].1998.

[5]胡鸿豪,李世红,蔡志端.基于单片机和DDS信号发生器设计[J].电子元器件应用,2006,8(12):47-49.

【低频信号发生器】推荐阅读：

低频信号07-24