单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,信号(波形)发生器,电子设计竞赛培训,2013.7,内容,一、基础知识,二、题目分析,三、设计方案,二、题目分析,1995年B题实用信号源的设计与制作,2001年A题波形发生器设计,2003年电压控制LC振荡器,2005年正弦信号发生器,2007年H题信号发生器,举例,(参考2001年A题波形发生器),任务:设计并制作一个波形发生器,该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波要求:,(1)输出波形的频率范围为100Hz200KHz,频率步进间隔100Hz2)输出波形幅度范围05Vpp,步进0.1Vpp调整3)输出负载为600,,输出信号不失真3)显示输出波形的类型、频率和幅度4)具有掉电存储功能,可存储掉电前用户编辑的波形和设置5)具有稳幅输出功能,当负载变化时(100,),输出电压幅度变化不大于,3%题目分析,1、功能要求,(1)产生正弦波、三角波、方波2)频率与输出幅度可以控制3)用户可输入波形类型、频率、幅度参数4)显示波形类型、频率、幅度参数5)具有掉电保护功能,保存掉电前的用户设置6)稳幅功能2、性能指标,(1)频率范围为100Hz200KHz,频率步进间隔=100Hz。
2)输出波形幅度范围05Vpp,步进0.1Vpp调整3)输出负载为600,,输出信号不失真4)具有稳幅输出功能,当负载变化时(100,),输出电压幅度变化不大于,3%方案论证,MAX038特点,(1)输出频率范围为0.1Hz20MHz2)可产生精确的三角波、锯齿波、正弦波、方波和脉冲波3)输出波形频率和占空比独立可调4)350:1的频率扫描范围5)1585可调占空比6)0.1低阻抗输出缓冲,具有输出过载/短路保护7)小于20010,-6,-1,的温度频率漂移8)输出正弦波失真度为0.75DDS技术,DDS原理框图,DDS,输出频谱分析及杂波分量,杂波分量出现在参考频率与输出频率的组合处,即nfcf0(n=0,1,2,)处DDS的特点,(1)能实现任意波形,(2)能达到很高频率分辨率,(3)频率范围宽,(4)频率转换速度快(频率字的变化时间,参考时钟周期),(5)频率转换时相位连续,(6)易产生正交信号,(7)易于实现频率、相位调制,DAC构成数控电位器,DAC电阻网络示意图,将U,REF,和I,o1,作为数控电阻两端,则数控电阻阻值为:,AD7520(10位)构成的增益控制电路,AD603,单个AD603的增益为:,其中,V,G,为差分输入电压(V),范围为-0.5+0.5V。
G,0,为增益起点,不同反馈网络的增益起点有所不同a)-1030dB,90MHz带宽,G0=10,(b)0+40dB,30MHz带宽,G0=20,(c)+10+50dB,9MHz带宽,G0=30,DAC08双极型接口,晶体管扩流输出电路,fclk=10MHz;,N=24;,L=7,每周期128点;,LPF1:25KHz;,LPF2:250KHz系统组成框图,f,=f,omin,=fclk/2,24,=0.6Hz;,200KHz时,每周期输出10M/200K=50点举例2,(参考2007年H题信号发生器),任务:设计并制作一个波形发生器,该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波要求:,(1)输出波形的频率范围为,10Hz1MHz,;频率在10Hz1KHz时,频率步进间隔为10Hz;频率在1KHz1MHz时,频率步进间隔为1KHz;2),50,负载下,,输出波形幅度范围05Vpp,步进0.1Vpp调整3)显示输出波形的类型、频率和幅度4)具有掉电存储功能,可存储掉电前用户编辑的波形和设置。