電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--低頻正弦信號(hào)發(fā)生器-免費(fèi)閱讀
【正文】 在改變輸出頻率時(shí)我們是采用同時(shí)改變5個(gè)劃線變阻器的值并且有兩個(gè)的值必須嚴(yán)格保證同步改變，這個(gè)在實(shí)際中很難做到，同時(shí)由于輸出頻率的變化范圍很廣，劃線變阻器的值變化范圍也很大從幾十歐姆到幾千歐姆，這使得電路中消耗的功率很大。實(shí)際電路的連接并不像理論連接的那樣。F45電解電容22181。在一開始，可以把它接地，造成“0”信號(hào)輸入，以方便測(cè)試。它包含3 1/2位數(shù)字A/D轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，內(nèi)部有時(shí)鐘發(fā)生器、分頻器、記數(shù)器、鎖存器，二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、譯碼器、驅(qū)動(dòng)器等電路。方波發(fā)生器B代表施密特觸發(fā)器產(chǎn)生的方波信號(hào)。本設(shè)計(jì)是通過計(jì)數(shù)和正弦波同頻率的方波數(shù)來達(dá)到計(jì)數(shù)正弦波頻率的目的。對(duì)于濾波電路，我們根據(jù)它的特性可以知道，低通濾波電路只允許頻率低于截止頻率的低頻信號(hào)通過，一般有源低通濾波電路的截止頻率是1MHZ，完全可以滿足我們的設(shè)計(jì)要求。本組采用的就是用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，經(jīng)過一定方式的電路連接，產(chǎn)生方波。由濾波電路產(chǎn)生的正弦波信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)放大器放大后，形成幅值在5v+5v可調(diào)的正弦波信號(hào)，最后在利用我們所沒有學(xué)過的A/D轉(zhuǎn)換裝置，經(jīng)過數(shù)碼顯示裝置，完成幅值顯示功能。對(duì)于頻率和電壓的顯示，再分別設(shè)計(jì)電路圖，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片使其變成能夠在數(shù)碼管上顯示的數(shù)字信號(hào)。方案一：直接數(shù)字合成頻率合成器（又稱DDS）使用集成芯片AT89C52作為產(chǎn)生20HZ～器等部分實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)幅，ASK、PSK等功能，系統(tǒng)采用自動(dòng)增益控制電路，通過啟動(dòng)DDS電路，把內(nèi)存緩存區(qū)的數(shù)據(jù)送到DDS后輸出相應(yīng)的頻率，使輸出信號(hào)峰．峰值穩(wěn)定在5 V左右，并送到20kHZ正弦信號(hào)的核心部件，并且運(yùn)用DDS電路、8位數(shù)碼管顯示、功率放大LED(發(fā)光二極管)顯示器進(jìn)行顯示。在工作的過程中，我們又發(fā)現(xiàn)所收集的資料與具體的操作中有出入，中途又幾次在網(wǎng)上和圖書館中收集我們所欠缺的資料，最終經(jīng)過一周多的時(shí)間完成了此次任務(wù)，也從中學(xué)到了很多。于是我們組就先將題目大致分成四個(gè)模塊：正弦波的產(chǎn)生、正弦波幅值的調(diào)節(jié)、頻率數(shù)字顯示和幅度數(shù)字顯示。在產(chǎn)生了穩(wěn)定可調(diào)的正弦波之后，本組借助A/D轉(zhuǎn)換，用一些芯片，將正弦波信號(hào)的幅值通過數(shù)碼管顯示出來，完成幅顯的功能。脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，PWM)是用載波信號(hào)調(diào)制相當(dāng)于基波的正弦信號(hào)，從而達(dá)到能夠調(diào)節(jié)輸出脈寬的方式．正弦信號(hào)脈寬調(diào)制，它是采用三角載波信號(hào)調(diào)制正弦信號(hào)．其傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，是讓三角波發(fā)生電路與正弦波發(fā)生電路通過一個(gè)比較器產(chǎn)生脈寬調(diào)制波．但是，采用這種方式實(shí)現(xiàn)的脈寬信號(hào)大多采用模擬電路控制，由于采用大量的模擬元件組成電路，容易受溫度漂移影響，造成頻率和相位不穩(wěn)定．它的控制電路復(fù)雜，給安裝和調(diào)試帶來不便。我們選擇了方案四。先由方波產(chǎn)生部分產(chǎn)生頻率可調(diào)的方波，再通過正弦波產(chǎn)生部分（濾波網(wǎng)絡(luò)）產(chǎn)生正弦波。于是，我們可以用圖6所示的那樣給輸出端加反電動(dòng)勢(shì)，輸出矩形波向下平移，使0坐標(biāo)軸正好位于矩形波的中間位置，這樣通過改變RR6的阻值就可以形成輸出頻率在20HZ—20KHZ的方波。這時(shí)就可以得到如下方波： 圖11 5V方波波形圖 正弦波幅值的調(diào)節(jié)模塊2．正弦波幅值調(diào)節(jié)電路圖及原理 圖13 正弦信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路圖對(duì)于此正弦信號(hào)幅值調(diào)節(jié)電路，采用的是反相放大器，由于在前面的濾波電路中數(shù)據(jù)設(shè)置的特殊性，使產(chǎn)生的正弦波信號(hào)的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于5V，故我們才用了兩級(jí)放大裝置，當(dāng)頻率很小時(shí)調(diào)節(jié)第一級(jí)放大器，當(dāng)頻率很大時(shí)調(diào)節(jié)第二級(jí)放大器，這樣就可以實(shí)現(xiàn)正弦波信號(hào)在 5V+5V之間變化。為了產(chǎn)生比較精確的信號(hào)，我們?cè)O(shè)計(jì)的555計(jì)時(shí)器產(chǎn)生的信號(hào)的高電平為100us，低電平部分為33us.由于555計(jì)時(shí)器產(chǎn)生的是周期為133us的脈沖，而74LS160為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每經(jīng)過一片74LS160，脈沖的周期就能夠擴(kuò)大10倍，經(jīng)過四片該芯片之后，（其中低電平為1秒，）。（3）正弦波信號(hào)發(fā)生器頻率數(shù)字顯示的電路仿真結(jié)果圖17 正弦波信號(hào)發(fā)生器頻率數(shù)字顯示仿真結(jié)果注：為了使數(shù)碼管和74LS160芯片連接方便，右邊的數(shù)碼管為最高位，左邊為最低位，上面所顯示的頻率為19999HZ.正弦波信號(hào)幅值數(shù)字顯示模塊在設(shè)計(jì)任務(wù)中，要求輸出電壓幅值，由于正弦波輸出電路產(chǎn)生的信號(hào)為模擬信號(hào)，不能直接進(jìn)行數(shù)字顯示，需要通過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示電壓幅值。 圖18 7107的管腳圖 重點(diǎn)注意的引腳：①芯片第1腳是供電，正確電壓是 DC5V 。但是在改變頻率時(shí)過于復(fù)雜，并且要求較高，希望能在此基礎(chǔ)使用一些新型芯片來加以簡(jiǎn)化和改進(jìn)。其次，在這次設(shè)
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