淺析數(shù)字信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)原理
點(diǎn)擊次數(shù)：639 更新時(shí)間：2022-12-22
數(shù)字信號發(fā)生器廣泛應(yīng)用于電子工程、通信工程、自動(dòng)控制、遙測控制、測量儀器、儀表和計(jì)算機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域。采用集成運(yùn)放和分立元件相結(jié)合的方式，利用遲滯比較器電路產(chǎn)生方波信號，以及充分利用差分電路進(jìn)行電路轉(zhuǎn)換，從而設(shè)計(jì)出一個(gè)能變換出三角波、正弦波、方波的簡易信號發(fā)生器。
通過對電路分析，確定了元器件的參數(shù)，并利用Proteus軟件仿真電路的理想輸出結(jié)果，克服了設(shè)計(jì)低頻信號發(fā)生器電路方面存在的技術(shù)難題，使得設(shè)計(jì)的低頻信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便。是基于直接數(shù)字合成即DDS技術(shù)設(shè)計(jì)的，采用單片機(jī)與C語言相結(jié)合的方法，通過查找存儲(chǔ)于ROM查找表中的各種標(biāo)準(zhǔn)波形數(shù)據(jù)，產(chǎn)生頻率可調(diào)并且高精度的正弦波、方波、鋸齒波等常用信號，并且可以通過修改表中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)任意信號發(fā)生器。
數(shù)字信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)原理：
用一塊鍵盤輸入掃描與LED數(shù)碼管顯示控制，同時(shí)通過外中斷向發(fā)送頻率控制與波形轉(zhuǎn)換檔位選擇信息。通過接受外中斷0的觸發(fā)次數(shù)確定當(dāng)前輸出的波形，并且通過外中斷1觸發(fā)的次數(shù)確定當(dāng)前波形的頻率，總共合計(jì)16個(gè)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)頻率輸出。利用Pl口和P2口實(shí)現(xiàn)頻率顯示數(shù)碼管的控制，P1控制位選，P2控制段選，利用動(dòng)態(tài)掃描方式進(jìn)行顯示。利用雙緩沖方式輸出波形，外界兩級集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)信號放大與輸出。
對于波形的產(chǎn)生，簡潔的辦法是讓單片機(jī)連續(xù)的輸出一組數(shù)字量，并且每一個(gè)數(shù)字量都有一定的保持時(shí)間，這樣在利用數(shù)模轉(zhuǎn)換，即可實(shí)現(xiàn)不同波形的輸出，可以將那些數(shù)字量統(tǒng)統(tǒng)放在一個(gè)表里，供輸出是查找，至于那些數(shù)字量，自然是那些波形函數(shù)的一些點(diǎn)通過轉(zhuǎn)換得到的八位二進(jìn)制數(shù)或者是小于等于255的十進(jìn)制數(shù)。
對于波形幅值的調(diào)節(jié)，可以通過對參考電壓的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，而頻率的調(diào)節(jié)，則可以通過對每個(gè)數(shù)字量得保持時(shí)間的調(diào)節(jié)得到，顯示部分前面已介紹，至此方案確定。
