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本电路(见图1)是一种频率可调的移相式正弦波发生器电路,其频率稳定度通过实际测试为0.002%。该电路性价比高,用很便宜的几个元件在很宽的频段内,实现频率连续可调。笔者在实验时将频段分为低、中、高三个频段,用拨动开关进行切换,用双联电位器R8、R9调节其阻值,实现了输出频率从0.7Hz~60kHz连续可调的功能。
该电路采用±15V供电,通过R11可调整输出正弦波的峰峰值,只要U1A的放大倍数满足大于1的条件,电路即可产生振荡。输出正弦波的峰值,最大可达20V左右。C3、C4、R8、R9决定输出频率,其输出最高频率还取决于运放的截止频率。以下是实际调试中输出波形和电容、电位器的参数值:?低频段:0.67Hz~42Hz双联电位器阻值100kΩ/100kΩ
信号峰一峰值:21~22V?
中频段:27Hz~1500Hz?
双联电位器阻值:100kΩ/100kΩ?
信号峰一峰值19?6~17?8V?
高频段:1_28kHz~60Hz?
双联电位器阻值100kΩ/100kΩ?
信号峰一峰值:14~15.5V
图2是电路仿真的输出波形。图1电路中A点和B点(输出)与图2中的A点和B点的输出波形相对应。A点为U2A的输出波形,B点为U3A的输出波形,从仿真结果不难看出,A点刚好比B点的相位延迟90°,信号经过U3A再移相90°后,刚好移相180。,此时B点和U1A输出的相位刚好刚相差180°。电路要求C3、R8和C4、R9两个网络参数的值要完全相同才会获得最理想的波形。由于笔者没有相关仪器,无法测量正弦波的失真度,但是从软件仿真和硬件实验来看,输出波形还是挺让人满意的。
要想实现输出频率的连续调节,就必须同时改变的阻值,实验证明用双联电位器可实现频率的连续调节,但R8、R9由于电位器的固有噪声在旋动中会有波形跳动的现象,所以电位器的品质直接影响着频率输出的稳定性。
本电路的最高输出频率取决于C3、C4、R8、R9选频网络的值和运放的响应频率,由于笔者需求的频段是1Hz~50kHz,所以未实验本电路的高频特性。理论上如不考虑运放的响应频率,改变RC的值,可使振荡频率工作在几百kHz左右。
TR1结型场效应管在这里充当压控可变电阻,它与R3、R4一起构成文氏振荡器的负反馈回路,TR1的电阻越大,负反馈越强。D2、D3、R8、R9、R10与IC(2/2)对输出振荡电压进行全波整流,在IC的1脚产生负的整流输出电压,经过D1与R7、C4滤波后获得一个负的直流电压,该电压与振荡输出的幅值差不多相等。这个负电压加在TR1的G极,控制着TR1的D-S极之间的电阻值。振荡输出幅度增大,TR1的G极电压就越负,TR1的D-S极间阻值变大,负反馈增强,使得振荡幅度减小。通过以上的自动调节,使振荡幅度保持稳定,避免放大器进入非线性区域,从而获得良好的正弦波形。
文氏振荡器常见的一种稳幅措施是在负反馈回路中加入二极管(见下图):
7.2万字 82页 有设计图和程序代码
摘要
采用FPGA+DAC来实现DDS。这样通过FPGA在数字域实现频率合成然后通过DAC形成信号波形。由于信号都是由FPGA在数字域进行处理,可以很方便的将FM和AM等调制在数字域实现。所有调制电路的功能都由FPGA片内的数字逻辑电路来实现,整个系统的电路设计大为简化,同时由于数字调制避免了模拟调制带来的误差和干扰,大大提高了调制的性能,而且硬件电路设计的软件化,使得电路设计的升级改进工作大为简化。本系统由FPGA、单片机控制模块、键盘、LCD液晶显示屏、DAC输出电路和末级放大电路构成。仅用单片FPGA就实现了直接数字频率合成技术(DDS),产生稳幅正弦波,并在数字域实现了AM、FM、ASK、PSK等四类调制信号。调制信号既可由用户输入参数由FPGA内部生成,也可以从外部输入。整个系统结构紧凑,电路简单,功能强大,可扩展性强。
Abstract
This system is composed by FPGA, MCU controller, keyboard, LCD, DAC and amplifier modules. The DDS, Direct Digital Synthesizer, which is implemented by a unique FPGA IC, can provide the stable sine signal with digital AM, FM, ASK, PSK modulation. The modulation signal can be provided NOT only by FPGA, which will receive parameters from user, but also from external input. This system features in compact module, simple circuit, powerful functions and flexible expansion.
关键词: FPGA、DDS、AM、FM、ASK、PSK、单片机、SPCE061A、累加寄存器
目 录
一、绪论
二、总体设计
(一)、总体设计简述
(二)、理论分析与参数设计
(三)、主要电路设计与分析
1.基于FPGA的DDS设计
2.M调制信号的产生电路设计
3.AM调制信号设计
4.PSK、ASK信号的产生电路设计
5.ASK信号的产生电路设计
三、数字逻辑设计四、次要电路设计
(一)、控制模块
(二)、信号产生模块
五 、软件设计
六、指标测试
七、总结
参考文献
利用单片机做信号发生器,其重点就是单片机的主频啦
因为主频代表着程序运行的时间,这个时间是完成一次程序的从头到尾单片机内部所需的时间,而运行一次只能输出一种端口状态,那么需要方波输出,则需要单片机运行两次才能真正输出一个方波信号,所以主频才是重中之重。
另外还有程序的整体步数,就是程序的长度或多少,程序语句越多,运行速度也越慢,输出的信号频率也越低
例如想做一个1MHz的方波发生器,那么51单片机的最高主频是12MHz,然而真正输出的最高只能达到12分之一,那就是1MHz,勉勉强强算是可以
如果超过1MHz的波形,51类单片机是达不到效果了,只能选择其它单片机
下面是本人曾经利用单片机做的PMW信号发生器程序,仅供参考
#include<reg51.h>//频率约为 2.37 KHz
//根据按键来控制输出波形
sbit D=P2^0 ; //端口定义
int h,m,s,f;
void main(void)
{
TMOD=0x22; EA=1; ET0=1; ET1=1; TR0=1;//定时器初始化
while(1)
{
switch(P0)
{
case 0xfe : h=1; break;
case 0xfd : h=2; break;
case 0xfb : h=3; break;
case 0xf7 : h=4; break;
case 0xef : h=5; break;
case 0xdf : h=6; break;
case 0xbf : h=7; break;
case 0x7f : h=8; break;
default : h=9; break;
}
m=10-h;
}
}
void int0() interrupt 1 //定时器 0 中断
{
TH0=0xff; s++;
if(s>=h){ TR0=0; TR1=1; D=0; s=0; }//开始时间
}
1 要求:产生频率在1HZ--20KHZ 幅度0--5V的方波,三角波,正弦波,并且频率幅度可调.同时实现了波形的频率,幅度参数显示。
2 设计思路:由AT89S51产生的数字信号通过DAC0832转换为模拟信号,由数字量的大小和直接和模拟信号成正比,频率的调节可以通过信号的延时来实现。再通过,滤波和电容的充电来实现三角波和正弦波。
3 总体设计框图:
4 集成块简介:AT89S51,DAC0832,UA741,74LS138,HS-3461AS2。
波形发生器是一种数据信号发生器,在调试硬件时,常常需要加入一些信号,以观察电路工作是否正常。用一般的信号发生器,不但笨重,而且只发一些简单的波形,不能满足需要。例如用户要调试串口通信程序时,就要在计算机上写好一段程序,再用线连接计算机和用户实验板,如果不正常,不知道是通讯线有问题还是程序有问题。用E2000/L的波形发生器功能,就可以定义串口数据。通过逻辑探勾输出,调试起来简单快捷。
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