2007年H题 信号发生器

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2007年H题 信号发生器

以SPCE061A单片机为中心控制系统，由输入模块、液晶显示模块、

波形产生模块、幅度放大模块电路组成。采用DDS专用芯片AD9834

产生正弦波、方波、三角波等波形，经可编程放大器AD603放大后输出

　　

摘要

本设计以SPCE061A单片机为中心控制系统，由输入模块、液晶显示模块、

波形产生模块、幅度放大模块电路组成。采用DDS专用芯片AD9834产生

正弦波、方波、三角波等波形，经可编程放大器AD603放大后输出,输入

在单片机的控制下，经D/A转换后控制AD9834产生波形的类型,波形的幅

值、类型、频率和步进值在单片机的控制下由液晶显示。

一、        系统方案

1、信号发生部分

方案一：采用单片压控函数发生器，如MAX038。MAX038可以方便地产生频率（0.1Hz~20MHz）可变的正弦波、方波、三角波及实现数控频率调整。但是，其输出频率的稳定度低，频率的步长控制难以达到理想的结果。

方案二：采用DDS波形发生技术，采用FPGA和单片机相结和的方式实现频率控制，由于本信号源只产生三种常见波形，不需要大规模的FPGA。

方案三：采用专用的DDS芯片，因为AD9834可以直接产生正弦波等常见波形用单片机的控制字可以方便地进行控制输出不同的波形，故本方案采用DDS专用芯片AD9834来实现。

2、信号输出部分

方案一：采用单一增的电压放大电路，要改变放大倍数时，则需采用切换外部电阻的方式，这种方式每一种增益都需要一套不同的电阻，因此只能有有限的几种增益，电路结构和切换过程都较复杂，而且切换速度慢，使用也不方便，切换不同的电阻还可能使放大器的输入阻抗发生变化，从而影响精度。

方案二：采用可编程的放大器AD603，AD603是一种低噪声且由电压控制的增益放大器。提供精确的、可由管脚选择的增益，且是线性变化的，在温度和电源电压变化时有很高的稳定性，完全可以满足本方案的要求。

3、显示部分

方案一：数码管显示，由于本题要求实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值等，而数码管不能显示字符。

方案二：LED点阵显示，LED点阵显示虽然能显示字符和数字，但显示效果不好，且不易编程。

方案三：LCD液晶显示，LCD液晶不但能显示字符和数字，而且显示效果较好，容易编程实现。

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