衰减器方案

很多工厂采购朋友在工作的时候会遇到一些问题，其中就包括《衰减器方案：急需单片设计方案》的问题，那么搜索网络小编来给您来解答一下您现在困惑的问题吧。

波形发生器衰减器。

的报告，一个设计任务

设计波形发生器，能够产生正弦波，方波，三角波以及通过波形的用户光纤衰减器。

特定形状编辑的波形发生器。

二、基本设计要求衰减器计算。

权利要求1所述具有射频衰减器。

产生正弦波，方波，三角3种周期性波形。

键盘输入编辑器生成的三个波形（相同周期）的波形中，所述基波波形和其谐波的线性组合（在下文中

5倍）波形的线性组合。

波形具有存储功能。重复率，步进间隔

≤100Hz的频率：（10非正弦谐波频率来计算）是输出波形的100Hz

〜20KHz的频率。的0〜5V 固定衰减器。

输出波形的幅度范围（峰 - 峰值），该步骤可以是0、1V（峰 - 峰值）的调整。具有输出波形，重复频率（周期）和振幅函数

显示类型。输出波形到100Hz〜200KHz的频率范围内的2

播放延伸部分。通过键盘或其它输入设备

任意波形生成。 音频衰减器。

稳步增加输出振幅，当负载变化时，输出电压幅度不大于±3％（负载电压范围

：100Ω〜∞）。

电源故障，用户在编辑之前和设定的波形可以被存储到掉电。 数控衰减器。

可以产生单个或多个（1000倍）特定波形（例如，三角波生成输出的半周期）。 衰减器作用。

其他（例如，增加的频谱分析，失真分析，频率扩展> 200KHz的，扫描输出功能）。

III设计和验证：衰减器原理。

请求的主题，提出了总共三个设计溶液介绍如下：1

低温度漂移，低失真，高线性单片电压控制功能发生器ICL8038、产生一个受控的可变频率正弦波

，数控频率调整就可以实现。输出信号幅度是由d / A和5G353控制。输出信号的频率，振幅参数衰减器英文。

4×4键盘的输入比特，输出使用6- LED显示屏，由24C01 注意的衰减器理论。

存储到完整的用户设置信息的结果。在图1

2所示的系统框图，分频后由晶体振荡器产生的8253方案II 2M

信号以产生100Hz的的方波信号。并通过8253分为PLL CD4046 衰减器原理及其设计。

线N时，输出信号为正弦波产生电路和三角波发生电路，其中，所述正弦波查找表使用原始信号衰减器。

制造。计数器作为地址信号的输出端，和波形数据存储器2817被读出，用于发送DAC0832 d / A转换功率衰减器。

，各种电压的输出波形，并且组合后，能够获得各种波形。从调整线0852到温补衰减器。

的输出信号的振幅。该系统使用来自键输入参数的显示器接口16行字符LCD X1、4×4位的信号，用户设置信息是由存储区π电阻衰减器阻值表。

24C01完成。

。 3、三个程序至4M 衰减器的作用。

石英振荡器作为基准源，通过F374、F283和由正弦波的相位累加器LS164的精度由高速产生衰减器理论。

d / A转换器和一个ROM，数字波模拟滤波器后正弦以得到最终的模拟信号波形模拟

。高速d / A以生成数字正弦波和三角数字数字波形，数字正弦波以获得对应的模拟正弦波信号通过一个带通滤波器

传递，最后用伪正弦波获得阈值比较器侧

波时钟信号。由相位累加器的输出实现的各种相位的波形，并连续地改变频率。

输出信号振幅进行数字由TLC7524控制。保存用户设置信息由24C01完成。

以下是三个基本的程序的特定电路实施方案：单片函数发生器ICL8038 VCO产生频率为100Hz〜20KHz的正弦波，其频率由DAC0832和5G

353、由于其有限的ICL8038控制，只输出频率稳定性10-3（RC振荡器）。而且，由于电压控制

非线性的，步进频率步长控制是困难的。数值控制的输出信号的振幅完成了由DAC0832和5 大功率衰减器。

G353、通过单片机的数字幅度P0口输入。它要求8 / 100mV的幅度数据。用户设置信息存储衰减器的作用是什么。

信24C01完成。由微控制器8051、键盘/显示接口芯片8279,16位键盘促销方案。

最小系统，LED数码显示器6和相应的解码方案。

，驱动电路和“自动/手动设置”选择开关和其它部件。基本信号生成：晶振频率为2M，通过8253分频，100HZ方波信号的频率，分频比M = FALE / 100 = 2×10 4 营销方案。

其中FALE = 2M 方案怎么写。

一般石英晶体振荡器的频率优于10-5稳定性，因此，输出频率稳定度指示信号得到保证。

频率合成：CD4046 PLL 8253和包括，FO = 100N其中做计时器8253 4046-N，

则电路的输入的脉冲信号频率的占空比是N.

使用可编程定时/应对8253个三个定时器，只是进行划分2×104以上的任务和

锁相环和分频器。其中分频比设定为定时器0 2×10 4、执行定时器2-N PLL。使用8253

做除法，并应在模式3

波形变换使用表查找制成，正弦波的周期波的100个点，所述电压数据的时间平均在

每个点分割内存2817、通过实时DA0832查询输出。通过DAC0832进行输出信号的NC

振幅，由微控制器数字输入端口P1的振幅，数据的大小所需

。 8位/ 100mV的。当3V的输出振幅，DAC输入值应该由最小系统240

89C51单片机系统，4×4位键盘输入，字符的液晶显示器和相应的解码，

驱动电路。使用液晶显示器，显示直观菜单显示，操作方便，非常友好的人机界面

。存储通过F273、F283和LS164组合物

和数字信号处理，A和2817 E2ROM DAC0800变换器正弦波形，三角波形，和一个通过在4M石英振荡器进行作为基准源的用户24C01、精密相位累加器提供的信息高速由d /任意波形。

正弦信号频率被计算：在相位累加器，每个时钟脉冲，它的内容被更新。当

每次更新时，相位增加M期增量寄存器被加到该累积值的相位累加器。假设

相位增量寄存器00 ... 01男，00 ... 00、然后，在每个时钟周期，累加器加法器

相应增加00相位累加器的初始值... 01、这种设计是n比特宽的蓄能器24、相位累加器224只需要

时钟周期来恢复初始值。

相位累加器的输出作为正弦查找表，查找表和三角波形用户定义查找表（二者

E2PROM2817）地址查找。每个地址查找表表示一个周期的波形的相位点，每一个对应于一个相位点

量化幅度值。因此，查找表对应于一个相位/振幅转换器，所述相位累加器的相位信息将结果映射到数字振幅信息，所述数字幅度值被输入作为d / A转换器。设计信息n = 24、M = 1时，相应的输出信号的频率等于时钟频率除以224划分如果M = 2、则输出频率加倍

。对于一个n位相位累加器是，有2 n个可能的相位点，

相位增量寄存器M是被加入到相位累加器在每个时钟周期的控制字的值。假定FC时钟频率，即输出信号的频率上

F0 = M * FC / 224

数字正弦波的模拟滤波器，以获得最终的模拟信号波形之后。生成数字正数字波形和三角和弦

数字波形，以获得对应的数字正弦通过高速DAC波通过带通滤波器

模拟正弦波信号，最后该模拟正弦波与阈值比较，得到侧波时钟信号。通过TLC7524数字控制衰减器所执行的输出信号的NC

振幅，数字输入到经由总线

寻址模式，微控制器的幅度，幅度8 / 100mV的。当5V的输出振幅，DAC 400被输入。

89C52微控制器系统中由最小系统，4×4位键盘输入，字符的液晶显示器和相应的解码，

驱动电路。使用液晶显示器，显示直观菜单显示，操作方便，非常友好的人机界面

。存储用户设置信息完成24C01

4、下面的性能特征

比较的程序，以减轻执行和三种方案为特定的分析和比较的。

。 1）的相对简单的方案，但由于它们的限制ICL8038、使用RC振荡器，所以只有10-3的输出频率稳定

预定大小。方案二石英晶体振荡器和数字锁相环技术，频率稳定性通常优于石英晶体振荡器

10-5、所以频率稳定性指数的输出信号被确保。三元组实施方案中

像石英晶体振荡器，相位累加器的精度，一个频率稳定性指标也覆盖10-5、

符合题目的要求。

2）中的程序由于VCO F / V的限制线性范围中，频率步步长控制是困难的，所以很难1000倍

综合征保证频率覆盖因子。使用集成的PLL 4046方案II，8253很容易用1000倍因子

线性频率覆盖完成。方案III使用相位累加器的精度和高速DAC时，同样可以实现1000倍

线性频率的覆盖范围。控制

。 3）显示节目系统相对简单，使得6个LED显示系统是相对简单的，但该系统的输出信号

系统的细节难以显示，使用操作更加困难，更困难的人机界面理解。方案II和方案16使用液晶

三个字符X1线，操作的菜单驱动的方法，需要相对较高的生产水平的硬件和软件编程技术

技术，但可显示详细的波形，占空比，信号幅度等信息。界面友好，操作方便。和

并通过软件程序控制的系统的输出信号的频率，预先设定波形变得非常简单。

4），以便获得1Hz分辨率的方案中，DAC必须高度准确，这是不容易实现高的精度。具有两个8253可编程定时器芯片的计算机控制，具有集成的PLL频率合成器4046

实施例可以提供更容易

1Hz的分辨率。实施例的使用精确三相累加器具有程序ICL8038它可以产生更多的一个很好的频率分辨率，可控的频率范围高达

0、25Hz

FC / 2N = 222/224 = 0、25Hz

5）精确的波形。方案II实时查询由正弦波输出的方法，但我们只用

100点，每个波形，但要求高，可以采取更多的点，每个波形

以提高波形的精度。它具有良好的可扩展性提升。方案III存储在E2PROM 1024

波形点，可以提供非常精确的波形。在200kHz下，他们仍然可以通过过滤器分别设置于八个点

波形，它也将有很好的波形。

。 6）程序和程序的两次变频反馈回路主要是它的处理时间和响应时间

压控振荡器，典型地超过1ms。和时间频率变换方案III主要是数字处理延迟，通常为几十纳秒。

7）由于RC振荡器的一个程序，不可避免地具有相对大的相位噪声。两次噪声 - 第二溶液的相位噪声是其

的基准时钟 - 石英晶体振荡器。由于三个相之间的程序时

数字正弦信号成线性关系，整个电路板比其参考时钟源的相位噪声较小的输出的相位噪声。

比较可以由上述实施例可以看出，三个方案结构更复杂，但具有高的频率稳定度，频率输出

线性，高的频率分辨率，精确的波形，一个小的时间频率变换，相位噪声小的输出，界面友好

，容易控制等特点，性能优良。设计是理想的设计。相对来说，一个结构

方案非常简单，易于制造，但输出信号的频率差的线性度，低频率稳定性，低频率分辨率，转换

长时间的频率，大的相位噪声和不友好的人机界面等缺点。方案第二电路是相对简单，但

比差的频率分辨率，时间频率变换，相位噪声第三实施例。总之，程序和

方案二有自身的弱点比较大，很难达到预期的设计要求。它不应该被使用。

比较，我们决定用三年的电路设计进行生产。如图3所示

IV

电路的设计和生产的系统架构分析下面的系统的每个模块的具体电路结构。

。如图1所示，这个相位累加器

波形产生电路的一部分，是系统的核心，包括IC F374 + F283 + LS164、它由一个加法器

F283的，F374三个8位相位寄存器（24构成相位寄存器）和串行 - 并行地址变换LS164

基。在相位累加器，每到一个时钟脉冲，它的内容被更新。在每个更新，相位增量M期增量寄存器

加到相位累加器的累积值。设M

相位增量寄存器00 ... 01、相位累加器00 ... 00的初始值。此时应添加

00 ... 01在每个时钟周期，相位累加器。这种设计为n位宽累加器24、相位累加器224的时钟周期需要恢复的初始值。

2、三个波形（正弦波，三角波的波形，和用户定义的）相位累加器的输出

发生作为正弦查找表，所述查找表和三角波形的用户定义的查找表（二者E2PR

OM2817）地址查找。每个查找地址代表一个周期的波形表的相位点，每一个对应于一个相位

站点量化幅度值。因此，查找表对应于一个相位/幅度变压器，相位信息将被映射到相位累加器

数字振幅信息，所述数字幅度值被输入作为d / A转换器。设计信息n = 24、M = 1时，相应的输出信号的频率等于时钟频率除以224划分如果M = 2、则输出频率增大

加倍。对于一个n位相位累加器是，有2 n个可能的信号点，相位增量寄存器

容器M是被加入到相位累加器在每个时钟周期的控制字的值。假定FC的时钟频率，然后在

的信号的输出频率为：F0 衰减器方案

= M * FC / 224

频率控制字的计算：我们使用222Hz晶体，24位控制字，输入频率控制值和输出频率

字之间的关系是

KFO =模拟滤波器以得到最终的模拟信号波形后二百二十二分之二百二十四* KFI = 4Kfi

数字正弦波。生成数字正数字波形和三角和弦

数字波形，以获得对应的数字正弦通过高速DAC波通过带通滤波器

模拟正弦波信号，最后该模拟正弦波与阈值比较，得到侧波时钟信号。

。 3、本发明的设计的低通滤波器电路使用NE5532生产

二阶滤波器，因为该请求的100Hz〜200KHz的的主题的输出频率，它被设计在300KHz的

的上截止频率，并保证充足的带通滤波器，除了噪音的影响。

上升沿。 4、平方电路

波形，以获得良好的效果，我们使用了视频AD817运算放大器作为比较器74HC04 +

整数，以获得一个良好的方波，并且提供了一组TTL信号输出电平，作为附加功能它们的设计，连续振幅0〜5V 5、输出信号

NC NC NC TLC7524由衰减器衰减器，数字振幅的经由总线寻址输入 8 / 100mV的幅值。当5V的输出振幅，DAC 400被输入。通过键盘

振幅值，同步显示在LCD上，然后通过经由8位/ 100mV的的DAC0832、

振幅数据微控制器的输入端口P1、当5V的输出振幅，DAC输入值应为400由于5V的主题

最大振幅，当设定振幅，键盘5直接5、0V按压一次时，液晶显示器的要求。

6、微控制器系统

我们采用单片机89C52、因为它价格便宜，购买方便，并配有8K的Flash镭

男，易于使用的电路的一部分。使用键盘4×4位，总共提供10个数字0到9的数字键和六个功能键

控制的键盘输入。使用液晶显示器，16个字符×1行字符的LCD显示屏HD44780驱动程序。和系统切换每个参数的功能被设置有多个Motor详细显示在液晶屏上，各自使用菜单类型的开关的功能。系统显示直观，操作方便

，人机界面非常友好。

。如图7所示，该用户设置信息是使用非E2PROM24C01

存储用户设置的信息，在电源故障存储，则用户可被存储掉电前波形和

编辑的设置。

。如图8所示，加法器电路由AD817加入

，实现的相加后的输出作为三个波形9的组合三个波形相同的线性周期，电源电路根据

设计的需要，电源提供+ 5V的三个电压是来自桥式整流器的输出。图3A和3x7805、7809和7

909±9V配置双电源输出。每个电容滤波器以去除纹波的影响。

5、软件设计（参见图4页）

6、我们的系统调试硬件划分

电源板，低通滤波片，最小SCM系统板，液晶显示面板，的DDS板和另外

板六个部分。生产中，我们使用顺序地使每个电路板的，该方法顺序地调试。每个分类

的以下序列在所述电路板的制造工艺。

电源板：根据被检体的要求，三通波形发生器需要+ 5V和±9V电压。使用50W环

3路7805提供了一个稳定的+ 5V输出电压，7809、和7909提供的电压±9V。

的DDS板：该电路的该部分包括E2PROMF374、F283和相位累加器和正弦查找

LS164配置表E2PROM，三角形E2PROM查找表和用户定义的查找表和对应的E2PROM高速d / A 。

生产，功率，观察输出正弦波和Hitich OSCILLCOPE V-1050F 100M示波器的三角波

之后，波形可以在相对大的毛刺观察到的，并有较大的高频分量。

键盘输入波形测试各种频率值，可以在示波器上观察到的更好的波形。

低通滤波片：AD817一个二阶滤波器构成的。 DDS正弦波从该板输入的，与V-1050F 100M

示波器输出波形，波形已经发现变得非常光滑，毛刺和高频成分消失。

达到周期前的结果。

最小SCM系统板:, 74LS00 NAND栅极由89C52、74LS373锁存器构成的，电缆组被连接到电路板与其它电路板

。的程序写入89C52、模拟测试程序通过后，各功能正常。

液晶显示面板：液晶面板驱动电路和HD44780配置。 16X1字符液晶屏上有字（1个字8X5）

显示。通过偶合最小的SCM系统板试验中，正常显示。 NC

加法器和衰减器板：这部分由加法电路，d / A TLC7524 AD817、74LS245总线缓冲器

红色，74LS138地址解码，74LS04逆变器和AD8032运算放大器配置。完整的正弦波，方波，三角波和

振幅控制和用户定义的正弦波形，输出方波和三角波的线性组合。通过在线测试

，联合输出波形和幅度控制得当。 2

调试方法，用相应的单元模块的调试过程

，然后通过成组电路的每个细胞系方法转印，改进的调试效率（1）软件调试机软件的主要功能的一部分

人机界面完成后，使用操作式

方法的友好的编程接口在第一位置，从主菜单因此当。由于51系列比较熟悉单片机编程，仿真软件调试过程

并没有太大的问题，遇到的问题。每个软件功能的正确实施。调试硬件调试硬件

基本上遍及平滑，使用复杂的技术和印刷电路板的双面的

（2）部分中，每个单元电路组

稳定，给人们带来了很大的方便调试。

调试过程中出现的问题：）

1发现在相位累加器调试进程地址异常。查找数据，使用相寄存器

F373、F373但透明锁存器是地址错误的直接结果。然后替换LS374、问题就解决了。当

2）加法器的调试，在示波器上的方波信号中发现过冲现象。查找信息发现AD8032是一个宽带高速运算放大器

，在反相输入端和输出端和5、7pf电容尝试，问题就解决了。当

3）调试加法器累加器，正弦发现毛刺都较大。可替换地检查方法中，由于地址寄存器被发现

不稳定性能，更换74LS164、问题就解决了。

调试单位，用于调试机器调试后的结果表明，整个系统的正常工作。

。 3

调试处理设备中使用的HITICH OSICLLCOPE V 1050F 100M示波器

VICTOR VC-9806数字万用表的第二选择

信号发生器DF-1642 / DW频率计

南京ģ-6D SCM模拟

EMP -100程序员

七个指标系统测试

1、测试设备

HITICH OSICLLCOPE V 1050F 100M示波器

VICTOR VC-9806数字万用表

第二选择DF-1642信号发生器/频率米2

，试验方法和结果，点击。 1）正弦波测试

键盘组100KHz的振幅5V，由示波器观测到的输出波形，计算出的输出振幅值为5V。

1KHz的正弦波测试组与5V的键盘

振幅，输出波形由示波器观察到的，输出振幅计算5V。

2）试验

1KHz的方波振幅设置有键盘5V，输出波形由示波器观察到的，输出振幅计算5V。

。 3）与三角波1KHz的

测试集键盘振幅5V，输出波形由示波器观察到的，输出振幅计算5V。

。 4）的组合波形测试

输出键盘设定的组合，设定了三个正弦波振幅为1V，正方形1V，三角波1、5V，与

示波器的输出波形，波形是正常的。

。 4）设置

断开蓄电功能，等待一段时间，然后打开电源，的初始设置被恢复。成熟的存储功能。

。 5）用步进频率间隔

键盘设置频率步长间隔为1Hz。

。 6）测试所述正弦波输出的输出电压振幅值被提供

键盘5V，由示波器观测到的输出波形，计算出的输出电压为5V。

像设置有三角波输出和方波振幅值，计算出的输出电压为5V。

。 7）的输出信号的显示类型

功能，频率，振幅和功能的选择可以在LCD屏幕上显示。由键盘正弦频率1Hz的提供8正显示）

频率范围扩展，可以在示波器上的波形好被观察到。被设置为在250KHz，同样好

观察波形。然后顺序地改变键盘三角波形，方波也1Hz左右〜在250KHz的

输出频率范围内观察到。

。 3、具有晶体振荡器的约10-6相同的数量级顺序的频率误差的误差分析

系统输出信号。在5％的误差1HZ正弦波和20KHz的

系统输出信号的振幅误差。原因：一个滤波器的通带问题。

波形具有较低频率，因为一定的小时：DDS转换噪声板。

8、代替所述过滤系统的改进

可调中心频率带通滤波器。各单位电路

集中在同一PCB生产。

衰减器方案：光纤衰减器的种类有哪些？

波形发生器

的报告，一个设计任务

设计波形发生器，能够产生正弦波，方波，三角波以及通过波形的用户

特定形状编辑的波形发生器。

二、基本设计要求

权利要求1所述具有

产生正弦波，方波，三角3种周期性波形。

键盘输入编辑器生成的三个波形（相同周期）的波形中，所述基波波形和其谐波的线性组合（在下文中

5倍）波形的线性组合。

波形具有存储功能。重复率，步进间隔

≤100Hz的频率：（10非正弦谐波频率来计算）是输出波形的100Hz

〜20KHz的频率。的0〜5V

输出波形的幅度范围（峰 - 峰值），该步骤可以是0、1V（峰 - 峰值）的调整。具有输出波形，重复频率（周期）和振幅函数

显示类型。输出波形到100Hz〜200KHz的频率范围内的2

播放延伸部分。通过键盘或其它输入设备

任意波形生成。

稳步增加输出振幅，当负载变化时，输出电压幅度不大于±3％（负载电压范围

：100Ω〜∞）。

电源故障，用户在编辑之前和设定的波形可以被存储到掉电。

可以产生单个或多个（1000倍）特定波形（例如，三角波生成输出的半周期）。

其他（例如，增加的频谱分析，失真分析，频率扩展> 200KHz的，扫描输出功能）。

III设计和验证：

请求的主题，提出了总共三个设计溶液介绍如下：1

低温度漂移，低失真，高线性单片电压控制功能发生器ICL8038、产生一个受控的可变频率正弦波

，数控频率调整就可以实现。输出信号幅度是由d / A和5G353控制。输出信号的频率，振幅参数

4×4键盘的输入比特，输出使用6- LED显示屏，由24C01

存储到完整的用户设置信息的结果。在图1

2所示的系统框图，分频后由晶体振荡器产生的8253方案II 2M

信号以产生100Hz的的方波信号。并通过8253分为PLL CD4046

线N时，输出信号为正弦波产生电路和三角波发生电路，其中，所述正弦波查找表使用原始

制造。计数器作为地址信号的输出端，和波形数据存储器2817被读出，用于发送DAC0832 d / A转换

，各种电压的输出波形，并且组合后，能够获得各种波形。从调整线0852到

的输出信号的振幅。该系统使用来自键输入参数的显示器接口16行字符LCD X1、4×4位的信号，用户设置信息是由存储区

24C01完成。

。 3、三个程序至4M

石英振荡器作为基准源，通过F374、F283和由正弦波的相位累加器LS164的精度由高速产生

d / A转换器和一个ROM，数字波模拟滤波器后正弦以得到最终的模拟信号波形模拟

。高速d / A以生成数字正弦波和三角数字数字波形，数字正弦波以获得对应的模拟正弦波信号通过一个带通滤波器

传递，最后用伪正弦波获得阈值比较器侧

波时钟信号。由相位累加器的输出实现的各种相位的波形，并连续地改变频率。

输出信号振幅进行数字由TLC7524控制。保存用户设置信息由24C01完成。

以下是三个基本的程序的特定电路实施方案：单片函数发生器ICL8038 VCO产生频率为100Hz〜20KHz的正弦波，其频率由DAC0832和5G

353、由于其有限的ICL8038控制，只输出频率稳定性10-3（RC振荡器）。而且，由于电压控制

非线性的，步进频率步长控制是困难的。数值控制的输出信号的振幅完成了由DAC0832和5

G353、通过单片机的数字幅度P0口输入。它要求8 / 100mV的幅度数据。用户设置信息存储

信24C01完成。由微控制器8051、键盘/显示接口芯片8279,16位键盘

最小系统，LED数码显示器6和相应的解码

，驱动电路和“自动/手动设置”选择开关和其它部件。基本信号生成：晶振频率为2M，通过8253分频，100HZ方波信号的频率，分频比M = FALE / 100 = 2×10 4

其中FALE = 2M

一般石英晶体振荡器的频率优于10-5稳定性，因此，输出频率稳定度指示信号得到保证。

频率合成：CD4046 PLL 8253和包括，FO = 100N其中做计时器8253 4046-N，

则电路的输入的脉冲信号频率的占空比是N.

使用可编程定时/应对8253个三个定时器，只是进行划分2×104以上的任务和

锁相环和分频器。其中分频比设定为定时器0 2×10 4、执行定时器2-N PLL。使用8253

做除法，并应在模式3

波形变换使用表查找制成，正弦波的周期波的100个点，所述电压数据的时间平均在

每个点分割内存2817、通过实时DA0832查询输出。通过DAC0832进行输出信号的NC

振幅，由微控制器数字输入端口P1的振幅，数据的大小所需

。 8位/ 100mV的。当3V的输出振幅，DAC输入值应该由最小系统240

89C51单片机系统，4×4位键盘输入，字符的液晶显示器和相应的解码，

驱动电路。使用液晶显示器，显示直观菜单显示，操作方便，非常友好的人机界面

。存储通过F273、F283和LS164组合物

和数字信号处理，A和2817 E2ROM DAC0800变换器正弦波形，三角波形，和一个通过在4M石英振荡器进行作为基准源的用户24C01、精密相位累加器提供的信息高速由d /任意波形。

正弦信号频率被计算：在相位累加器，每个时钟脉冲，它的内容被更新。当

每次更新时，相位增加M期增量寄存器被加到该累积值的相位累加器。假设

相位增量寄存器00 ... 01男，00 ... 00、然后，在每个时钟周期，累加器加法器

相应增加00相位累加器的初始值... 01、这种设计是n比特宽的蓄能器24、相位累加器224只需要

时钟周期来恢复初始值。

相位累加器的输出作为正弦查找表，查找表和三角波形用户定义查找表（二者

E2PROM2817）地址查找。每个地址查找表表示一个周期的波形的相位点，每一个对应于一个相位点

量化幅度值。因此，查找表对应于一个相位/振幅转换器，所述相位累加器的相位信息将结果映射到数字振幅信息，所述数字幅度值被输入作为d / A转换器。设计信息n = 24、M = 1时，相应的输出信号的频率等于时钟频率除以224划分如果M = 2、则输出频率加倍

。对于一个n位相位累加器是，有2 n个可能的相位点，

相位增量寄存器M是被加入到相位累加器在每个时钟周期的控制字的值。假定FC时钟频率，即输出信号的频率上

F0 = M * FC / 224

数字正弦波的模拟滤波器，以获得最终的模拟信号波形之后。生成数字正数字波形和三角和弦

数字波形，以获得对应的数字正弦通过高速DAC波通过带通滤波器

模拟正弦波信号，最后该模拟正弦波与阈值比较，得到侧波时钟信号。通过TLC7524数字控制衰减器所执行的输出信号的NC

振幅，数字输入到经由总线

寻址模式，微控制器的幅度，幅度8 / 100mV的。当5V的输出振幅，DAC 400被输入。

89C52微控制器系统中由最小系统，4×4位键盘输入，字符的液晶显示器和相应的解码，

驱动电路。使用液晶显示器，显示直观菜单显示，操作方便，非常友好的人机界面

。存储用户设置信息完成24C01

4、下面的性能特征

比较的程序，以减轻执行和三种方案为特定的分析和比较的。

。 1）的相对简单的方案，但由于它们的限制ICL8038、使用RC振荡器，所以只有10-3的输出频率稳定

预定大小。方案二石英晶体振荡器和数字锁相环技术，频率稳定性通常优于石英晶体振荡器

10-5、所以频率稳定性指数的输出信号被确保。三元组实施方案中

像石英晶体振荡器，相位累加器的精度，一个频率稳定性指标也覆盖10-5、

符合题目的要求。

2）中的程序由于VCO F / V的限制线性范围中，频率步步长控制是困难的，所以很难1000倍

综合征保证频率覆盖因子。使用集成的PLL 4046方案II，8253很容易用1000倍因子

线性频率覆盖完成。方案III使用相位累加器的精度和高速DAC时，同样可以实现1000倍

线性频率的覆盖范围。控制

。 3）显示节目系统相对简单，使得6个LED显示系统是相对简单的，但该系统的输出信号

系统的细节难以显示，使用操作更加困难，更困难的人机界面理解。方案II和方案16使用液晶

三个字符X1线，操作的菜单驱动的方法，需要相对较高的生产水平的硬件和软件编程技术

技术，但可显示详细的波形，占空比，信号幅度等信息。界面友好，操作方便。和

并通过软件程序控制的系统的输出信号的频率，预先设定波形变得非常简单。

4），以便获得1Hz分辨率的方案中，DAC必须高度准确，这是不容易实现高的精度。具有两个8253可编程定时器芯片的计算机控制，具有集成的PLL频率合成器4046

实施例可以提供更容易

1Hz的分辨率。实施例的使用精确三相累加器具有程序ICL8038它可以产生更多的一个很好的频率分辨率，可控的频率范围高达

0、25Hz

FC / 2N = 222/224 = 0、25Hz

5）精确的波形。方案II实时查询由正弦波输出的方法，但我们只用

100点，每个波形，但要求高，可以采取更多的点，每个波形

以提高波形的精度。它具有良好的可扩展性提升。方案III存储在E2PROM 1024

波形点，可以提供非常精确的波形。在200kHz下，他们仍然可以通过过滤器分别设置于八个点

波形，它也将有很好的波形。

。 6）程序和程序的两次变频反馈回路主要是它的处理时间和响应时间

压控振荡器，典型地超过1ms。和时间频率变换方案III主要是数字处理延迟，通常为几十纳秒。

7）由于RC振荡器的一个程序，不可避免地具有相对大的相位噪声。两次噪声 - 第二溶液的相位噪声是其

的基准时钟 - 石英晶体振荡器。由于三个相之间的程序时

数字正弦信号成线性关系，整个电路板比其参考时钟源的相位噪声较小的输出的相位噪声。

比较可以由上述实施例可以看出，三个方案结构更复杂，但具有高的频率稳定度，频率输出

线性，高的频率分辨率，精确的波形，一个小的时间频率变换，相位噪声小的输出，界面友好

，容易控制等特点，性能优良。设计是理想的设计。相对来说，一个结构

方案非常简单，易于制造，但输出信号的频率差的线性度，低频率稳定性，低频率分辨率，转换

长时间的频率，大的相位噪声和不友好的人机界面等缺点。方案第二电路是相对简单，但

比差的频率分辨率，时间频率变换，相位噪声第三实施例。总之，程序和

方案二有自身的弱点比较大，很难达到预期的设计要求。它不应该被使用。

比较，我们决定用三年的电路设计进行生产。如图3所示

IV

电路的设计和生产的系统架构分析下面的系统的每个模块的具体电路结构。

。如图1所示，这个相位累加器

波形产生电路的一部分，是系统的核心，包括IC F374 + F283 + LS164、它由一个加法器

F283的，F374三个8位相位寄存器（24构成相位寄存器）和串行 - 并行地址变换LS164

基。在相位累加器，每到一个时钟脉冲，它的内容被更新。在每个更新，相位增量M期增量寄存器

加到相位累加器的累积值。设M

相位增量寄存器00 ... 01、相位累加器00 ... 00的初始值。此时应添加

00 ... 01在每个时钟周期，相位累加器。这种设计为n位宽累加器24、相位累加器224的时钟周期需要恢复的初始值。

2、三个波形（正弦波，三角波的波形，和用户定义的）相位累加器的输出

发生作为正弦查找表，所述查找表和三角波形的用户定义的查找表（二者E2PR

OM2817）地址查找。每个查找地址代表一个周期的波形表的相位点，每一个对应于一个相位

站点量化幅度值。因此，查找表对应于一个相位/幅度变压器，相位信息将被映射到相位累加器

数字振幅信息，所述数字幅度值被输入作为d / A转换器。设计信息n = 24、M = 1时，相应的输出信号的频率等于时钟频率除以224划分如果M = 2、则输出频率增大

加倍。对于一个n位相位累加器是，有2 n个可能的信号点，相位增量寄存器

容器M是被加入到相位累加器在每个时钟周期的控制字的值。假定FC的时钟频率，然后在

的信号的输出频率为：F0

= M * FC / 224

频率控制字的计算：我们使用222Hz晶体，24位控制字，输入频率控制值和输出频率

字之间的关系是

KFO =模拟滤波器以得到最终的模拟信号波形后二百二十二分之二百二十四* KFI = 4Kfi

数字正弦波。生成数字正数字波形和三角和弦

数字波形，以获得对应的数字正弦通过高速DAC波通过带通滤波器

模拟正弦波信号，最后该模拟正弦波与阈值比较，得到侧波时钟信号。

。 3、本发明的设计的低通滤波器电路使用NE5532生产

二阶滤波器，因为该请求的100Hz〜200KHz的的主题的输出频率，它被设计在300KHz的

的上截止频率，并保证充足的带通滤波器，除了噪音的影响。

上升沿。 4、平方电路

波形，以获得良好的效果，我们使用了视频AD817运算放大器作为比较器74HC04 +

整数，以获得一个良好的方波，并且提供了一组TTL信号输出电平，作为附加功能它们的设计，连续振幅0〜5V 5、输出信号

NC NC NC TLC7524由衰减器衰减器，数字振幅的经由总线寻址输入 8 / 100mV的幅值。当5V的输出振幅，DAC 400被输入。通过键盘

振幅值，同步显示在LCD上，然后通过经由8位/ 100mV的的DAC0832、

振幅数据微控制器的输入端口P1、当5V的输出振幅，DAC输入值应为400由于5V的主题

最大振幅，当设定振幅，键盘5直接5、0V按压一次时，液晶显示器的要求。

6、微控制器系统

我们采用单片机89C52、因为它价格便宜，购买方便，并配有8K的Flash镭

男，易于使用的电路的一部分。使用键盘4×4位，总共提供10个数字0到9的数字键和六个功能键

控制的键盘输入。使用液晶显示器，16个字符×1行字符的LCD显示屏HD44780驱动程序。和系统切换每个参数的功能被设置有多个Motor详细显示在液晶屏上，各自使用菜单类型的开关的功能。系统显示直观，操作方便

，人机界面非常友好。

。如图7所示，该用户设置信息是使用非E2PROM24C01

存储用户设置的信息，在电源故障存储，则用户可被存储掉电前波形和

编辑的设置。

。如图8所示，加法器电路由AD817加入

，实现的相加后的输出作为三个波形9的组合三个波形相同的线性周期，电源电路根据

设计的需要，电源提供+ 5V的三个电压是来自桥式整流器的输出。图3A和3x7805、7809和7

909±9V配置双电源输出。每个电容滤波器以去除纹波的影响。

5、软件设计（参见图4页）

6、我们的系统调试硬件划分

电源板，低通滤波片，最小SCM系统板，液晶显示面板，的DDS板和另外

板六个部分。生产中，我们使用顺序地使每个电路板的，该方法顺序地调试。每个分类

的以下序列在所述电路板的制造工艺。

电源板：根据被检体的要求，三通波形发生器需要+ 5V和±9V电压。使用50W环

3路7805提供了一个稳定的+ 5V输出电压，7809、和7909提供的电压±9V。

的DDS板：该电路的该部分包括E2PROMF374、F283和相位累加器和正弦查找

LS164配置表E2PROM，三角形E2PROM查找表和用户定义的查找表和对应的E2PROM高速d / A 。

生产，功率，观察输出正弦波和Hitich OSCILLCOPE V-1050F 100M示波器的三角波

之后，波形可以在相对大的毛刺观察到的，并有较大的高频分量。

键盘输入波形测试各种频率值，可以在示波器上观察到的更好的波形。

低通滤波片：AD817一个二阶滤波器构成的。 DDS正弦波从该板输入的，与V-1050F 100M

示波器输出波形，波形已经发现变得非常光滑，毛刺和高频成分消失。

达到周期前的结果。

最小SCM系统板:, 74LS00 NAND栅极由89C52、74LS373锁存器构成的，电缆组被连接到电路板与其它电路板

。的程序写入89C52、模拟测试程序通过后，各功能正常。

液晶显示面板：液晶面板驱动电路和HD44780配置。 16X1字符液晶屏上有字（1个字8X5）

显示。通过偶合最小的SCM系统板试验中，正常显示。 NC

加法器和衰减器板：这部分由加法电路，d / A TLC7524 AD817、74LS245总线缓冲器

红色，74LS138地址解码，74LS04逆变器和AD8032运算放大器配置。完整的正弦波，方波，三角波和

振幅控制和用户定义的正弦波形，输出方波和三角波的线性组合。通过在线测试

，联合输出波形和幅度控制得当。 2

调试方法，用相应的单元模块的调试过程

，然后通过成组电路的每个细胞系方法转印，改进的调试效率（1）软件调试机软件的主要功能的一部分

人机界面完成后，使用操作式

方法的友好的编程接口在第一位置，从主菜单因此当。由于51系列比较熟悉单片机编程，仿真软件调试过程

并没有太大的问题，遇到的问题。每个软件功能的正确实施。调试硬件调试硬件

基本上遍及平滑，使用复杂的技术和印刷电路板的双面的

（2）部分中，每个单元电路组

稳定，给人们带来了很大的方便调试。

调试过程中出现的问题：）

1发现在相位累加器调试进程地址异常。查找数据，使用相寄存器

F373、F373但透明锁存器是地址错误的直接结果。然后替换LS374、问题就解决了。当

2）加法器的调试，在示波器上的方波信号中发现过冲现象。查找信息发现AD8032是一个宽带高速运算放大器

，在反相输入端和输出端和5、7pf电容尝试，问题就解决了。当

3）调试加法器累加器，正弦发现毛刺都较大。可替换地检查方法中，由于地址寄存器被发现

不稳定性能，更换74LS164、问题就解决了。

调试单位，用于调试机器调试后的结果表明，整个系统的正常工作。

。 3

调试处理设备中使用的HITICH OSICLLCOPE V 1050F 100M示波器

VICTOR VC-9806数字万用表的第二选择

信号发生器DF-1642 / DW频率计

南京ģ-6D SCM模拟

EMP -100程序员

七个指标系统测试

1、测试设备

HITICH OSICLLCOPE V 1050F 100M示波器

VICTOR VC-9806数字万用表

第二选择DF-1642信号发生器/频率米2

，试验方法和结果，点击。 1）正弦波测试

键盘组100KHz的振幅5V，由示波器观测到的输出波形，计算出的输出振幅值为5V。

1KHz的正弦波测试组与5V的键盘

振幅，输出波形由示波器观察到的，输出振幅计算5V。

2）试验

1KHz的方波振幅设置有键盘5V，输出波形由示波器观察到的，输出振幅计算5V。

。 3）与三角波1KHz的

测试集键盘振幅5V，输出波形由示波器观察到的，输出振幅计算5V。

。 4）的组合波形测试

输出键盘设定的组合，设定了三个正弦波振幅为1V，正方形1V，三角波1、5V，与

示波器的输出波形，波形是正常的。

。 4）设置

断开蓄电功能，等待一段时间，然后打开电源，的初始设置被恢复。成熟的存储功能。

。 5）用步进频率间隔

键盘设置频率步长间隔为1Hz。

。 6）测试所述正弦波输出的输出电压振幅值被提供

键盘5V，由示波器观测到的输出波形，计算出的输出电压为5V。

像设置有三角波输出和方波振幅值，计算出的输出电压为5V。

。 7）的输出信号的显示类型

功能，频率，振幅和功能的选择可以在LCD屏幕上显示。由键盘正弦频率1Hz的提供8正显示）

频率范围扩展，可以在示波器上的波形好被观察到。被设置为在250KHz，同样好

观察波形。然后顺序地改变键盘三角波形，方波也1Hz左右〜在250KHz的

输出频率范围内观察到。

。 3、具有晶体振荡器的约10-6相同的数量级顺序的频率误差的误差分析

系统输出信号。在5％的误差1HZ正弦波和20KHz的

系统输出信号的振幅误差。原因：一个滤波器的通带问题。

波形具有较低频率，因为一定的小时：DDS转换噪声板。

8、代替所述过滤系统的改进

可调中心频率带通滤波器。各单位电路

集中在同一PCB生产。

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