波形發生器

波形發生器

可數字調頻調幅的數字信号發生器
波形發生器,是可數字調頻調幅的數字信号發生器。波形發生器是一種數據信号發生器,在調試硬件時,常常需要加入一些信号,以觀察電路工作是否正常。波形發生器可以選擇不同的時間基數,做為定義波形的最短間。波形發生器可自動返回,循環産生波形。當電容兩端的電壓上升到超過Um+的時候,運算放大器的正反饋回路就使輸出端的電壓以運放的極限速度翻轉到電源電壓的負極。由于電容電壓的變化速率與充放電電流成正比,所以,電容電壓變化到回差電壓門限值的時間與充放電電阻R3成反比,調整R3的阻值就可以調整波形發生器的頻率。[1]
    中文名:數字信号發生器 外文名: 用途:發生數字信号

總體設計

1要求:産生頻率在1HZ--20KHZ幅度0--5V的方波,三角波,正弦波,并且頻率幅度可調.同時實現了波形的頻率,幅度參數顯示。

2設計思路:由AT89S51産生的數字信号通過DAC0832轉換為模拟信号,由數字量的大小和直接和模拟信号成正比,頻率的調節可以通過信号的延時來實現。再通過,濾波和電容的充電來實現三角波和正弦波。

3集成塊簡介:AT89S51,DAC0832,UA741,74LS138,HS-3461AS2。

波形發生器是一種數據信号發生器,在調試硬件時,常常需要加入一些信号,以觀察電路工作是否正常。用一般的信号發生器,不但笨重,而且隻發一些簡單的波形,不能滿足需要。例如用戶要調試串口通信程序時,就要在計算機上寫好一段程序,再用線連接計算機和用戶實驗闆,如果不正常,不知道是通訊線有問題還是程序有問題。用E2000/L的波形發生器功能,就可以定義串口數據。通過邏輯探勾輸出,調試起來簡單快捷。

技術指标

1、波形類型:方型、正弦波、三角波、鋸齒波;

2、幅值電壓:1V、2V、3V、4V、5V;

3、頻率值:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;

4、輸出極性:雙極性

分類

1、方波發生器

2、三角波發生器

3、鋸齒波發生器

4、壓頻轉換

5、正弦波發生器

操作方法

将邏輯探勾接在J3插槽上,波形發生器通過J3可以輸出8路自定義數字波形,每路可以單獨加在用戶闆的任何輸入端。波形發生器可以選擇不同的時間基數,做為定義波形的最短間。E2000/L可産生最短時基為50ns.可自定義波形長度為時基x32767。波形發生器可自動返回,循環産生波形。

輸入下列串口接收程序,選擇波形發生器窗口,打開設置對話框。按如下設置:基準頻率:設為1MHz(1us),波形長度:設為32m打開”串口定義”對話框,波特率選擇2400BPS。8個數據位,無校驗位,1個停止位在J3.0信号欄内填寫”h3mr85h”,意為先保持3毫秒高電平,主要用來等待程序初始化,然後送出串行信号,數據為55H,再保持高電平在J3.1信号欄内填寫”(H100uL200u)”,意為産生一個高100us,低200us的時鐘(本例不使用該信号,隻是表明波形發生器可定義各種波形)将邏輯探勾插在J3處,并将紅色探勾接在CPU的第十腳(RXD)在第十行設置斷點,全速執行。

工作原理

1、當電路接通電源以後,由于運算放大器輸入端的瞬時電壓不為零,運算放大器的輸出端與同相輸入端的正反饋特性使輸出端的電壓不能維持在等于零的狀态,而隻能以運算放大器的極限運行速度翻轉到電源電壓的正極或者負極。假設此時運算放大器輸出端的電壓為正,同相輸入端的正向門限電壓Um+也随之變化到+6V的位置。

2、輸出端的正電壓通過R3向電容充電,電容C的電壓從零開始上升。當電容兩端的電壓上升到超過Um+的時候,運算放大器的正反饋回路就使輸出端的電壓以運放的極限速度翻轉到電源電壓的負極。

此時同相輸入端的電壓Um-也随之變化到-6V的位置。

3、輸出端的負電壓又通過R3給電容放電,電容C的電壓又從Um+開始下降。當電容兩端的電壓下降到低于Um-的時候,運算放大器輸出端的電壓又翻轉到電源電壓的正極。此時同相輸入端的反向門限電壓也随之變化到Um+的位置。新的震蕩循環又重新開始。

4、波形頻率與元件參數的關系

由于電容電壓的變化速率與電容量成反比,所以,電容電壓變化到回差電壓門限值的時間也與電容量成反比,調整電容量就可以調整波形發生器的頻率。

由于電容電壓的變化速率與充放電電流成正比,所以,電容電壓變化到回差電壓門限值的時間與充放電電阻R3成反比,調整R3的阻值就可以調整波形發生器的頻率。

由于電容電壓變化到回差電壓門限值的時間與回差電壓門限值成反比,所以,調整回差電壓門限值就可以調整波形發生器的頻率。

5、波形發生器的輸出端輸出一個方波。由于通過R給電容C充電的電流不是恒定值,運算放大器的反相輸入端輸出一個不規則同步的三角波。

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