浅析数字信号发生器的设计原理
点击次数:439 更新时间:2022-12-22
数字信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域。采用集成运放和分立元件相结合的方式,利用迟滞比较器电路产生方波信号,以及充分利用差分电路进行电路转换,从而设计出一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易信号发生器。
通过对电路分析,确定了元器件的参数,并利用Proteus软件仿真电路的理想输出结果,克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题,使得设计的低频信号发生器结构简单,实现方便。是基于直接数字合成即DDS技术设计的,采用单片机与C语言相结合的方法,通过查找存储于ROM查找表中的各种标准波形数据,产生频率可调并且高精度的正弦波、方波、锯齿波等常用信号,并且可以通过修改表中的数据,实现任意信号发生器。
数字信号发生器的设计原理:
用一块键盘输入扫描与LED数码管显示控制,同时通过外中断向发送频率控制与波形转换档位选择信息。通过接受外中断0的触发次数确定当前输出的波形,并且通过外中断1触发的次数确定当前波形的频率,总共合计16个状态,实现频率输出。利用Pl口和P2口实现频率显示数码管的控制,P1控制位选,P2控制段选,利用动态扫描方式进行显示。利用双缓冲方式输出波形,外界两级集成运放实现信号放大与输出。
对于波形的产生,简洁的办法是让单片机连续的输出一组数字量,并且每一个数字量都有一定的保持时间,这样在利用数模转换,即可实现不同波形的输出,可以将那些数字量统统放在一个表里,供输出是查找,至于那些数字量,自然是那些波形函数的一些点通过转换得到的八位二进制数或者是小于等于255的十进制数。
对于波形幅值的调节,可以通过对参考电压的调节实现,而频率的调节,则可以通过对每个数字量得保持时间的调节得到,显示部分前面已介绍,至此方案确定。