可控信號源的製作方法

2023-09-27 07:00:00 1

本實用新型涉及數位訊號處理技術領域，特別是一種可控信號源。

背景技術：

越來越多的電子設備，需要頻率、幅度能夠調節的信號源。

技術實現要素：

為了解決上述現有的技術問題，本實用新型提供一種可控信號源，能夠生產正弦波、調頻波、調幅波及方波等。

本實用新型解決上述現有的技術問題，提供一種可控信號源，包括微控制器、顯示模塊、輸入模塊、電源模塊、信號發生模塊、濾波模塊、衰減模塊和整形模塊；所述微控制器分別與所述顯示模塊、所述輸入模塊、所述電源模塊、所述信號發生模塊、所述濾波模塊和所述衰減模塊連接；所述信號發生模塊與所述濾波模塊連接；所述濾波模塊輸出兩路，一路與所述衰減模塊連接，另一路與所述整形模塊連接。

本實用新型更進一步的改進如下所述。

所述信號發生模塊採用AD7008晶片。

所述濾波模塊採用MAX262晶片。

所述衰減模塊採用AD7520晶片。

所述整形模塊採用74LS14晶片。

相較於現有技術，本實用新型的有益效果是：能夠生產正弦波、調頻波、調幅波及方波等。

附圖說明

圖1為本實用新型可控信號源的結構圖。

圖2為所述信號發生模塊的電路圖。

圖3為所述衰減模塊的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明及具體實施方式對本實用新型進一步說明。

如圖1至圖3所示，一種可控信號源，包括微控制器11、顯示模塊12、輸入模塊13、電源模塊14、信號發生模塊15、濾波模塊16、衰減模塊17和整形模塊18。微控制器11用於控制和調節從而輸出所需的信號波。顯示模塊12用於顯示信息。輸入模塊13用於接收輸入命令。電源模塊14用於提供電源電壓。信號發生模塊15用於輸出信號波。濾波模塊16用於濾波處理。衰減模塊17用於調節信號波輸出的頻率和幅度。微控制器11分別與顯示模塊12、輸入模塊13、電源模塊14、信號發生模塊15、濾波模塊16和衰減模塊17連接，信號發生模塊15與濾波模塊16連接，濾波模塊16輸出兩路，一路與衰減模塊17連接，另一路與整形模塊18連接，由衰減模塊17輸出的信號波是所需的特定頻率與幅度的信號波，或者，由整形模塊18輸出的信號波是所需的方波。其工作原理是：微控制器11將頻率控制字發送給信號發生模塊15，由信號發生模塊15輸出所需的信號波。為了使輸出的信號波頻率更穩定，信號發生模塊15輸出的信號波經過濾波模塊16的濾波處理，然後再經過衰減模塊17或是整形模塊18輸出。

具體的，本實用新型信號發生模塊15採用AD7008晶片。濾波模塊16採用MAX262晶片。衰減模塊17採用AD7520晶片。整形模塊18採用74LS14晶片。

AD7008是ADI公司推出的高集成度DDS頻率合成器，其內部包括可編程DDS系統、高性能10位DAC、與微控制器11的串行和並行接口以及控制電路等，能夠實現全數字編程控制的頻率合成和時鐘發生器。AD7008包括三個主要部分：第一部分是由一個32位相位累加器、一個餘弦/正弦表、一個1位的D/A轉換器和兩個頻率、一個相位和兩個幅度調節寄存器組成的可編程DDS數字合成系統；第二部分是用於設置AD7008的工作模式的一個命令寄存器和幅度調製單元；第三部分是並、串行接口及控制電路，用來連接微控制器11接口，以實現對頻率、相位和幅度調節寄存器的寫入修改。AD7008和微控制器11接口採用並行8位接口方式。總線的輸出和AD7008的TC0～TC3、RESET、LOAD、SLEEP和FSELECT等相連，用於實現對AD7008的控制。當SLESECT＝0時，頻率輸出決定於FREQ0寄存器的值；當SLESECT＝1時，頻率輸出決定於FREQ1寄存器的值；TC3～TC0為傳輸地址控制總線，用來決定數據傳輸過程中的使用的目的和源寄存器。LOAD是數據裝載允許腳，只有當為高電平時，由TC3～TC0地址總線選中的寄存器才允許寫入數據。SLEEP是低功耗休眠控制腳，為高電平時，AD7008進入低功耗休眠方式。此時內部時鐘被禁止，同時關閉DAC的電流源。RESET是寄存器復位腳，當為高電平時，將所有寄存器復位為零，同時停止輸出信號。由DAC轉換輸出(IOUT)的電流信號經過一個電阻轉換成電壓信號後再通過一級運放組成的射隨器和低通濾波器即可控制信號的頻率。相位調節和幅度調節控制也與此類似，只要將相位調節值和幅度調節值送入相應的寄存器即可輸出正弦或調頻調幅信號。信號的頻率由FREQ0或FREQ1決定，FREQ0和FREQ1的字長是32位，通過8位並行口分4次輸入，先送最高位字節，再依次輸入其它字節，最後送最低位字節。FREQ0或FREQ1的值即為頻率指數。本實用新型採用的時鐘為20MHz，字長為32位。

因此：最小頻率為：

最大頻率為：

將算出的K值取整後通過並行8位口送入AD7008的FREQ0或FREQ1中，即可控制信號的頻率。相位調節和幅度調節控制也與此類似，只要將相位調節值和幅度調節值送入相應的寄存器即可。

AD7520是一種廉價、單片10位16引腳雙列直插式封裝的乘法型/數轉換器。其輸入電壓從AD7520的參考源輸入端加入。改變D1～D10的值時，輸出電壓也隨之變化。最大輸出電壓接近於輸入電壓，最小輸出電壓等於輸入電壓的1024分之一(衰減可達60dB)。採用數據總線的輸出來控制AD7520的衰減量、因此由微控制器11寫入數據總線的不同值就可控制衰減量。

AD7520的LF356的3腳電壓的表達式如下：

Io1＝IREF(D12-1+D22-2+…+D102-10)

將IREF＝VREF/R，VREF＝VIN代入，則：

Io1＝VIN/R(D12-1+D22-2+…+D102-10)

通過運算放大器將輸入電流轉換成電壓輸出，則有：

VOUT＝Io1R

將Io1表達式代入，得：

VOUT＝-VIN(D12-1+D2 2-2+…+D102-10)

由於(D12-1+D22-2+…D102-10<1)，所以輸入電壓通過該電路後，其輸出受到由數字控制的衰減。

本實用新型能夠生產正弦波、調頻波、調幅波及方波等。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。