基于msp430單片機(jī)的函數(shù)信號發(fā)生器(編輯修改稿)
2024-11-29 18:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成運(yùn)放 NE5532。它的主要指標(biāo)有（ 1）小信號帶寬為 10MHz；（ 2）輸出驅(qū)動能力 600Ω， 10V；電源帶寬為 140KHz；大電源電壓范圍 177。3~177。20V。 利用兩片 AD7801 實(shí)現(xiàn)幅度可調(diào)的信號源，（其中一片用來調(diào)節(jié)幅度，另外一片用來實(shí)現(xiàn)信號源的輸出）。 單片機(jī)給第一片 7801 從 D0 到 D7 輸入八位數(shù)字量， 7801 輸出模擬量，經(jīng)NE5532 放大后，得到需要的一個直流量（ ref2）。隨著單片機(jī)送進(jìn)的輸入的變換，得到可變的 ref2。換言之，第一次數(shù)模轉(zhuǎn)換和放大是為了實(shí)現(xiàn)可變的 ref2（負(fù)值），供第二級調(diào)幅使用。第二片 DAC7801 的參考電壓與第一片 NE5532 的輸出ref2 連接， D0D7 由單片機(jī)提供，隨著參考電壓的不斷變化，第二片 7801 輸出幅值可變的模擬信號。再接第二次放大，得到需要的信號波形。至此，便實(shí)現(xiàn)了數(shù)模轉(zhuǎn)換與調(diào)幅 。 數(shù) /模轉(zhuǎn)換與調(diào)幅電路如下圖 2所示 ( sin 1 ) 2 5 5( 2 5 5 ) / 2tD i Y A ? ? ?? ? ? 圖 2 數(shù) /模轉(zhuǎn)換與調(diào)幅電路 穩(wěn)壓電路 為了提高芯片及整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，穩(wěn)定電壓信號，本設(shè)計采用可調(diào)線性穩(wěn)壓器 LM317T。 LM317T 是由美國國家半導(dǎo)體公司在 2020 年生產(chǎn)的一種三端口穩(wěn)壓器件，輸出電壓可以通過調(diào)整有關(guān)外接電阻的阻值進(jìn)行一定幅度的調(diào)整。 輸出電流： (最小值 )， （典型值） 輸入輸出電壓差（ VI－ VO）： 40Vdc(最大值 ) 線性調(diào)整率 (TA=+25176。 C)： %/V 負(fù)載調(diào)整率 (TA=+25176。 C):@VO ≤ V， % VO@VO ≥ V 輸出的電壓幅度在 ～ 37V 之間，輸 出電壓值方面靈活性較強(qiáng)。 穩(wěn)壓 電路圖如下圖 3所示 ： 圖 3 穩(wěn)壓電路圖 Vout=（ 1+R2/R1） +IadjR2 （ Iadj 為 1 端的電流大?。? 通過調(diào)節(jié)電位器 R2 可以實(shí)現(xiàn)以下功能： （ 1） 為第一片 DAC7801 的 Ref 提供 的參考電壓； （ 2） 為 NE5532 的 V+提供 5伏的電源工作電壓； （ 3） 為實(shí)現(xiàn)很好的跟隨效果，為跟隨器提供 10 伏的工作電壓。 濾波電路 采用 RC 低通濾波器 利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構(gòu)成的，不需要直流電源供電，可靠性高 。 濾波電路圖如下圖 4所示 圖 4 濾波電路圖 濾波器的幅頻特性如下圖 5 所示 圖 5 濾波的幅頻特性 （ 1） 增益為－ (正確值 — dB) （ 2） 相位為－ 176。 (正確值 45176。 )，這是因?yàn)榉治銎鞯妮斎胱杩辜?RC 的值存在誤差的原因。 fH= 12πRC=1k ， C=， 計算出 R=40kΩ 。 我們起初設(shè)計的是同截止頻率的有源濾波器，但是經(jīng)實(shí)際測試，發(fā)現(xiàn)濾波效果不夠理想，出現(xiàn)抖跳的 現(xiàn)象，原因可能是放大器的噪聲和電阻噪聲。我們換用簡單的一階 RC 無源濾波，如上圖，可以達(dá)到很好的濾波效果。采用此無源濾波，電路簡單，且效果較好。 但是實(shí)際中考慮到，由單片機(jī)控制產(chǎn)生的方波信號比較理想，不需要濾波器平滑。三角波和正弦波需要通過 RC 濾波器平滑。我們通過如下圖電路來實(shí)現(xiàn)。CD4052 是雙四路模擬開關(guān)，它相當(dāng)于一個雙刀四擲開關(guān)，具體接通那個通道，由輸入地址碼 AB 來決定。 如下表格是它的真值表： INH B A 通道 0 0 0 0X， 0Y 0 0 1 1X， 1Y 0 1 0 2X， 2Y 0 1 1 3X， 3Y 1 * * NONE
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