【正文】 x^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 M uWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 參 考文獻 [1] 林占江 .電子測量技術(shù) [M]. 電子工業(yè)出版社， 2021. [2] 張曉增 ,趙曰峰 ,董鴻江 . 低頻信號發(fā)生器的設(shè)計 [J]. 現(xiàn)代電子技 術(shù) ， 2021， 6： 13. [3] 林春方 . 高頻電子線路 [M]. 電子工業(yè)出版社， 2021. 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[14] 康華光 . 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 [M]. 高等教育出版社， 1999. 內(nèi)部資料 請勿外傳 9JWKf wvGt YM*Jgamp。 隨著高科技產(chǎn)品對人們生活影響力越來越大，作為基礎(chǔ)儀器的信號發(fā)生器的地位也越來越高。 (4)系統(tǒng)在輸出方波信號，調(diào)整占空比的時候，會有一個直流偏量。根據(jù)理論分析，輸出信號的幅度范圍和精度指標都有很大的提升空間。內(nèi)部含有 99 個電阻單元的電阻陣列。 (2)放大器模塊的調(diào)整參數(shù)為數(shù)字電位器的阻值。 主要表現(xiàn)在以下幾個方面： (1)所用 DDS模塊最高輸出頻率可以達到 3MHz，頻率分辨率為 。這樣可以 使學生對儀器的 功能實現(xiàn) 更加關(guān)注 ，更有利于 學生 對原理及工作流程的掌握。 10% ； （ 4）輸出波形頻率是 500Hz~3000Hz，步進 100Hz，誤差為177。 主要研究工作如下： （ 1）雙通道同時輸出波形，且互不影響； （ 2）輸出波形為正弦波，三角波，方波； （ 3）輸出波形振幅是 500mV~3V，步進 500mV。本 文通過 對信號發(fā)生器的原理 的 研究，開發(fā)一套用于教學的 儀器 設(shè)備。通過檢測，這個系統(tǒng)性能良好，能夠滿足設(shè)計要求。 測試誤差分析 ． 1 輸出波形幅度誤差分析 ． 2．輸出波形頻率誤差分析 本章小結(jié) 本章主要為整個系統(tǒng)的測試結(jié)果。 (如圖 51圖 515) 圖 514 圖 515 通道 2相位落后通道 1相位 270176。 圖 510 相位差 為 0時的李圖形 圖 511 圖名 通道 2相位落后通道 1 相位 90176。 圖 512 通道 1占空比為 50%，通道 2占空比為 30% 圖 514 通道 1占空比為 70%，通道 2占空比為 30% 李沙育圖形觀察情況 通道 1與通道 2相位差 0176。 圖 54 通道 1為方波 圖 55 通道 1為三角波 圖 56 通道 1為正弦波 方波測試情況 通 道 2為方波時，通道 1 分別為正弦波、三角波、方波時的測試圖形如圖5圖 5圖 59。 黃色表示通道 1，藍色表示通道 2。軟件系統(tǒng)主要包括 DDS 控制模塊、積分參數(shù)選擇控制模塊、波形選擇控制模塊、放大器參數(shù)控制模塊。這樣采能使得三角波輸出所需的幅度值。在不同的頻率下三角波的幅值仍然會有區(qū)別。同正弦波與方波比起來，三角波除了要看幅度對應(yīng)的參數(shù)外，還要查看其頻率對應(yīng)的參數(shù)是 否有變化。同樣方波也是如此。當程序進入放大器控制模塊時，程序首先會對波形進行判斷。當選擇掃頻波時，因為用于掃頻的波形也為正弦波，所以通道 1 將會導通。當選擇三角波時，通道 2將會導通。當進入波形選擇控制模塊時，會對波形參數(shù)進行監(jiān)測。波形的切換通過一個模擬開關(guān)來完成。當頻率在 2200Hz~3000Hz 之間時，通道 5的電阻會被接入電路中。當頻率在 1100Hz~1400Hz 之間時，通道 3 的電阻會被接入電路中。進入積分參數(shù)選擇控制模塊后，首先會查看頻率的大小，當頻率小于 800Hz 時，通道 1的電阻會被接入電路中。 積分參數(shù)選擇模塊控制程序流程 監(jiān) 測 當 前 信 號 頻 率頻 率 是 否大 于 7 0 0 H z頻 率 是 否大 于 1 0 0 0 H z頻 率 是 否大 于 1 5 0 0 H z頻 率 是 否大 于 2 1 0 0 H z選 擇 通 道 1選 擇 通 道 3選 擇 通 道 2選 擇 通 道 4否否否是否是是是選 擇 通 道 5開 始返 回 圖 43 積分參數(shù)選擇模塊程序控制流程圖 如圖 43，積分電路的作用是將方波信號積分成三角波。然后返回主程序。然后查看相位的參數(shù)值是否發(fā)生了變化。 軟件系統(tǒng)子模塊流程 設(shè)計 DDS 模塊控制程序流程 開 始初 始 化頻 率 是 否需 要 改 變改 變 頻 率 控 制 字相 位 是 否需 要 改 變改 變 相 位 控 制 字結(jié) 束是否是否 圖 42 DDS模塊控制 程序流程圖 如圖 42，進入 DDS 控制模塊后，首先會判斷頻率的參數(shù)值是否已經(jīng)發(fā)生了變化，如果發(fā)生了變化，程序立刻會將此時頻率的參數(shù)值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的頻率控制字傳送給 DDS 模塊。這時，系統(tǒng)的程序參數(shù)通道 1的頻率改變了，主控系統(tǒng)會按照程序控制通道 1的 DDS 模塊輸出頻率為 1100Hz 的信號。 開 始初 始 化程 序 參 數(shù) 是 否有 變 動相 應(yīng) 模 塊 做 出相 應(yīng) 調(diào) 整人 工 界 面 顯 示當 前 狀 態(tài)是否結(jié) 束 圖 41 軟件系統(tǒng)總體流程 當有改變程序參數(shù)的指令輸入時，系統(tǒng)將對信號輸出做出調(diào)整。初始化完畢后，信號發(fā)生器的兩個通道將會輸出頻率為 1KHz，振幅為 1V 的正弦波。 進入主程序后，首先系統(tǒng)進行初始化。詳細的講述了各模塊的工作原理、實現(xiàn)功能、以及模塊之間的聯(lián)系通信，使讀者對整個系統(tǒng)有一個清晰的輪廓。 本章小結(jié) 本章主要介紹了整個系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。數(shù)字電位器用了 X9C104，最大阻值為 100K 歐姆。反向輸入端與輸出端之間接入了數(shù)字電位器。放大器模塊用了運放 OP07，信號首先經(jīng)過一個電容器隔直后，經(jīng)過一個電阻輸入到反向輸入端。 這樣，不管選擇哪一種波形作為輸出，后續(xù)電路都可以得到幅度一致的波形。通過控制 A,B 兩個端口，選擇三個波形中的一個輸出，這一輸出通過電阻網(wǎng)絡(luò)二次分壓，最后輸出到下一級電路。 波形選擇模塊 波形選擇模塊電路圖如圖 311所示。由500Hz~3000Hz 的方波信號積分得到的三角波的波形不會出現(xiàn)切頂或切底的情況，三角波信號的幅值也基本維持在了一個比較統(tǒng)一的電壓段。對應(yīng)關(guān)系如表 31所示。同向輸入端經(jīng)過一個 10K 電阻接地。 83267451U15ADOP07AQ10KR49Res1332C44SQUERFVCC12VCC12 圖 310 積分電路 積分電路采用了運放 OP07，積分電容選擇了 332。根據(jù)公式 Vout=1／ CR∫Vin dt， 可知調(diào)整電容或者電阻的值就可以實現(xiàn)對積分電路得調(diào)整 ,根據(jù)實際情況，本課題采用改變電阻阻值的方法。這樣就會得到不同頻率的三角波信號參差不齊。而對于頻率低的方波，積分出的效果是切頂、切底的三角波。 對于頻率不同的方波，對同一積分電路來說，積分出結(jié)果是不同的。 積分參數(shù)選擇與積分模塊 積分參數(shù)選擇模塊如圖 39所示。加入電壓跟隨器后，使得前后級的阻抗得到較好的匹配。 電壓跟隨器模塊 電壓跟隨器模塊電路如圖 38 所示。當高電平與低電平的時間比為 1： 1時，比較器就輸出一個與正弦波同頻率的方波。將這一個電壓值輸入到比較器的反向輸入端，將正弦波輸入到同向輸入端。組成一個分壓器。 CS、 UD、 INC 三個輸入端控制滑動單元的位置 [12]。 1KR15Res123418U8ALM393ANVCCSQUERSINEVCC5VCC83267451U7X9C103VCCPG3PA4PA5 圖 36 比較器模塊電路 X9C103 是 100 階數(shù)字電位器，它的電阻范圍為 40Ω到 10KΩ。 AD9832 的 IOUT端通過一個電阻 R2 接地， setref RVI / ax ?? ， setR 就是 FSADJUST 與地端接的電阻，取 ， Imax=， Vpp=Imax*R2， Vpp=[11]。 NC1GND2OUT3VDD4U4有源晶振SCLK7SDATA8FSYNC9PSEL111PSEL012FSELECT10MCLK6DGND5AGND13IOUT14FSADJUST1REFOUT3REFIN2CMP16DVDD4AVDD15U2AD9832PE0VCC510R2103C14VCCVCCPE1PE2SINE2 圖 35 DDS模塊電路 圖 35 為 DDS 模塊電路圖。 控制器可以先將 SDATA 置為所需的電平狀態(tài)，然后再將 SCLK 拉到低電平，這樣就完成了一位數(shù)據(jù)的發(fā)送。 FSYNC變?yōu)榈碗娖降臅r候，在 SCLK的下降沿的時候 SDATA的數(shù)據(jù)是有效的。 本次研究 使用了 8MHz 時鐘頻率，最高輸出頻率 2/clkout ff ? 。 如圖32 所示。主控系統(tǒng) 采用。同樣，也會判斷是否要改變放大系統(tǒng)模塊的放大參數(shù)是否需要改變。例如：輸入的指令為信號頻率增加 100Hz。有著這些控制能力，使它成為了整個系統(tǒng)的控制中心。能夠給其它各子系統(tǒng)發(fā)送命令，控制它們能夠按照設(shè)計的程序有條不紊的運行。如果這一指令是改變信號頻率，那么主控系統(tǒng)要將這一指令轉(zhuǎn)換成 DDS系統(tǒng)模塊能夠識別的改變信號頻率的指令，然后傳送給 DDS系統(tǒng)模塊。這一指令可能是改變信號頻率，可能是改變信號幅度， 也可能是改變信號波形。 （ 2）信息處理中樞 當主控系統(tǒng)接收到外部指令時，需要將這一指令進行處理和分析。例如：信號頻率的更改、信號波