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基于信号发生器的研究

材料写作网    时间: 2020-07-05 04:25:41     阅读:

【摘 要】本文中的信号发生器以AD公司的AD9850直接数字合成芯片为核心,用Atmel公司的单片机AT89S51对AD9850进行控制。设计出了系统硬件电路的系统框图,并使用multisim软件对部分硬件电路进行了仿真。本系统能够实现正弦波、方波、三角波的输出,以及幅值的调节。实验表明,此信号发生器工作稳定,易于实现,输出频率分辨率高,可以满足实际应用中不断提高的要求。

【关键词】信号发生器,Multisim ,AD9850

在工业自动化系统中,经常要用一些信号作为测量基准信号或输出信号。随着工业的发展,对信号的保真度、频率的稳定性、准确性、幅值的稳定性提出了越来越高的要求,作为电子系统必不可少的组成部分的信号源,在很大程度上决定了系统的性能,因而常称之为电子系统的'心脏“。 信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域[1] . 它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备,几乎所有的电参量的测量都要用到信号发生器。然而在电子技术领域中经常用到的信号发生器,长期以来都是被模拟电路统治着。这类信号源频率可达几百兆赫,在高频范围内其频率稳定度高、可调性好。可是在许多测试设备或是数字系统中常常需要用到低频信号源。由传统的方法构成的低频信号源,其性能不能令人满意。而且用于低频,其RC要很大,大电阻、大电容制造有困难,参数的准确度难以保证,体积大、漏电损耗显著。

本课题的设计目的就是为了解决传统信号发生器所存在的问题,选择一种合适的方案,设计一种以单片机技术为基础的,可以对输出频率进行控制,在低频情况下实现三种波形信号输出的数字信号发生器。

一、系统硬件电路的设计

设计的整体设计思路是:用单片机AT89S51作为控制系统,对DDS芯片AD9850进行控制,由AD9850内部的DAC输出端口输出正弦波,外接双极性输出的I/V转换电路,将AD9850内部的DAC输出的电流信号转化为可以调节的电压信号,对输出信号的幅值进行精确控制,经低通滤波器,滤去杂波后从AD9850的内部比较器的输入端输入AD9850,则可从其比较器的输出端输出方波,再接一个积分电路则可将方波转化为三角波,实现三种波形的输出。同时通过双极性输出的I/V转换电路可以实现对输出电压的控制。整个硬件电路由数字开关、单片机、数据锁存器、系统时钟电路、信号发生电路、幅值调节电路、低通滤波器以及波形转换电路几部分组成。将单片机AT89S51的P1口作为...

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