1.低频正弦信号发生器的论文设计
设计要求:波形可变,三角波正弦波和方波 频率可变(10KHZ~30KHZ,步进1KHZ)另外利用at89c51单片机来控制TLC5620芯片来产生各种函数波形;当选择的波形是矩形波和三角波时,可调节占空比。
三角波:三角波可以分成一个正向的锯齿波加一个负向的锯齿波组成,比如你要产生一个正向的锯齿波那么单片机就由0通过循环慢慢的自加1向TLC5620输出信号直至加到255即(1111 1111)到达最大值就构成一个正向的锯齿波了,如果单片机再由255通过循环不断的自减1直至到输出0那么就构成负向的锯齿波。这两个锯齿波合成在一起就构成三角波了。
方波:方波就更容易了,只要单片机向TLC5620直接输出0延时一段时间再输出255(1111 1111)延时一段时间这样的交替输出就能够构成了。
要实现不同频率的输出只要通过选择不同的延时程序就能够构成了。
2.低频信号发生器设计有哪些内容
低频信号发生器采用单片机波形合成发生器产生高精度,低失真的正弦波电压,可用于校验频率继电器,同步继电器等,也可作为低频变频电源使用。
设计前提及要领: 1。以单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
2。信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波及其他任意波形。
3。波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。
4。单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程、DAC0832?D/A转换器的原理和使用方法、AT89C52以及与设计电路有关的各种芯片、关于产生不同低频信号的信号源的设计方案。
二、设计参数 设计理念:读数直观,精确,性能稳定,操作方便 1、低频信号发生采用单片机波形合成发生器产生高精度,低失真的正弦波电压,可用于校验频率继电器,同步继电器等,也可作为低频变频电源使用 2、频率输出范围?0Hz?~?100Hz?正弦波 3、波形失真度?0。 5% 4、电压输出范围?0?~?50V 5、额定输出功率?50VA 6、电压测量准确度?±0。
5%?满量程 7、频率测量准确度?±0。05% 8、电源?220V±10% 9、工作环境?环境温度:0°~40° 10、相对湿度:≤80%。
3.课程设计 低频信号发生器
设计要求:波形可变,三角波正弦波和方波 频率可变(10KHZ~30KHZ,步进1KHZ)另外利用at89c51单片机来控制TLC5620芯片来产生各种函数波形;当选择的波形是矩形波和三角波时,可调节占空比。
三角波:三角波可以分成一个正向的锯齿波加一个负向的锯齿波组成,比如你要产生一个正向的锯齿波那么单片机就由0通过循环慢慢的自加1向TLC5620输出信号直至加到255即(1111 1111)到达最大值就构成一个正向的锯齿波了,如果单片机再由255通过循环不断的自减1直至到输出0那么就构成负向的锯齿波。这两个锯齿波合成在一起就构成三角波了。
方波:方波就更容易了,只要单片机向TLC5620直接输出0延时一段时间再输出255(1111 1111)延时一段时间这样的交替输出就能够构成了。
要实现不同频率的输出只要通过选择不同的延时程序就能够构成了。
4.低频信号发生器的设计
低频信号发生器的设计 摘 要: 直接数字合成(DDS)是一种重要的频率合成技术,具有分辨率高、频率变换快优点,在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。
文中介绍了一种高性能DDS芯片AD9850的基本原理和工作特点,阐述了如何利用此芯片设计一种频率在0—50 kHz内变化、相位正交的信号源,给出了AD9850芯片和MCS51单片机的硬件接口和软件流程。 关键词:直接数字频率合成 信号源 AD9850芯片 概述: 随着数字技术的飞速发展,高精度大动态范围数字/模拟(D,A)转换器的出现和广泛应用,用数字控制方法从一个标准参考频率源产生多个频率信号的技术,即直接数字合成(DDS)异军突起。
其主要优点有:(1)频率转换快:DDS频率转换时间短,一般在纳秒级;(2)分辨率高:大多数DDS可提供的频率分辨率在1 Hz数量级,许多可达0.001 Hz;(3)频率合成范围宽;(4)相位噪声低,信号纯度高;(5)可控制相位:DDS可方便地控制输出信号的相位,在频率变换时也能保持相位联系;(6)生成的正弦/余弦信号正交特性好等。因此,利用DDS技术特别容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号,这在电子测量、雷达系统、调频通信、电子对抗等领域具有十分广泛的应用前景。
1. 低频信号发生器的组成 图2.7为低频信号发生器组成框图。它主要包括主振器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表等。
(1)主振器 RC文氏桥式振荡器具有输出波形失真小、振幅稳定、频率调节方便和频率可调范围宽等特点,故被普遍应用于低频信号发生器主振器中。主振器产生与低频信号发生器频率一致的低频正弦信号。
文氏桥式振荡器每个波段的频率覆盖系数(即最高频率与最低频率之比)为10,因此,要覆盖1Hz~1MHz的频率范围,至少需要五个波段。为了在不分波段的情况下得到很宽的频率覆盖范围,有时采用差频式低频振荡器,图2.8为其组成框图。
假设f2=3.4MHz,f1可调范围为3.3997MHz~5.1MHz,则振荡器输出差频信号频率范围为300Hz (3.4MHz-3.3997MHz)~1.7MHz(5.1 MHz-3.4 MHz)。 差频式振荡器的缺点是对两个振荡器的频率稳定性要求很高,两个振荡器应远离整流管、功率管等发热元件,彼此分开,并良好屏蔽。
(2)电压放大器 电压放大器兼有缓冲与电压放大的作用。缓冲是为了使后级电路不影响主振器的工作,一般采用射极跟随器或运放组成的电压跟随器。
放大是为了使信号发生器的输出电压达到预定技术指标。为了使主振输出调节电位器的阻值变化不影响电压放大倍数,要求电压放大器的输入阻抗较高。
为了在调节输出衰减器时,不影响电压放大器,要求电压放大器的输出阻抗低,有一定的带负载能力。为了适应信号发生器宽频带等的要求,电压放大器应具有宽的频带、小的谐波失真和稳定的工作性能。
(3)输出衰减器 输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率,分为连续调节和步进调节。连续调节由电位器实现,步进调节由步进衰减器实现。
图2.9为常用输出衰减器原理图,图中电位器RP为连续调节器(细调),电阻R1~R8与开关S构成步进衰减器,开关S为步进调节器(粗调)。调节RP或变换开关S的挡 (4) 功率放大器及阻抗变换器功率放大器用来对衰减器输出的电压信号进行功率放大,使信号发生器达到额定功率输出。
为了能实现与不同负载匹配,功率放大器之后与阻抗变换器相接,这样可以得到失真小的波形和最大的功率输出。 阻抗变换器只有在要求功率输出时才使用,电压输出时只需衰减器。
阻抗变换器即匹配输出变压器,输出频率为5Hz~5kHz时使用低频匹配变压器,以减少低频损耗,输出频率为5kHz~1MHz时使用高频匹配变压器。输出阻抗利用波段开关改变输出变压器次级圈数来改变。
2. 工作原理及结构 函数信号发生器产生信号的方法有三种:一种是由施密特电路产生方波,然后经变换得到三角波和正弦波形;第二种是先产生正弦波再得到方波和三角波;第三种是先产生三角波再变换为方波和正弦波。在此主要介绍第一种方法,即脉冲式函数信号发生器 3. 低频信号发生器的主要工作特性 目前,低频信号发生器的主要工作特性如下: ①频率范围 一般为20Hz~1MHz,且连续可调。
②频率准确度 ±(1~3)%。 ③频率稳定度 一般为(0.1~0.4)%/小时。
④输出电压 0~10V连续可调。 ⑤输出功率 0.5~5W连续可调。
⑥非线性失真范围 (0.1~1)%。 ⑦输出阻抗 50Ω、75Ω、150Ω、600Ω、5kΩ等几种。
⑧输出形式 平衡输出与不平衡输出。 4. 低频信号发生器的使用 低频信号发生器型号很多,但它们的使用方法基本类似 (1)了解面板结构 使用仪器之前,应结合面板文字符号及技术说明书对各开关旋钮的功能及使用方法进行耐心细致的分析了解,切忌盲目猜测。
信号发生器面板上有关部分通常按其功能分区布置,一般包括:波形选择开关、输出频率调谐部分(包括波段、粗调、微调等)、幅度调节旋钮(包括粗调、细调)、阻抗变换开关、指示电压表及其量程选择、电源开关及电源指示、输出接线柱等。 5. AD9850 芯片介绍 AD9850是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的。
5.利用89C51单片机设计多功能低频函数信号发生器
89C51单片机设计多功能低频函数信号发生器
绪论
一.要求与设计方案
二.硬件电路设计
1.原理图
2.控制部分
3.AT89C51的主要分析
4.数/模转换部分
5.DAC0832的主要分析
三.软件电路设计
1.初始化子程序
2.键扫描子程序
3.波形数据产生子程序
4.主程序
四.调试及性能分析
五.控制源程序清单
总结
致谢
参考文献
89C51单片机设计多功能低频函数信号发生器。
有程序流程图和主要模块的程序。
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