125KHz标准正弦波信号发生器
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数据手册DS0805A-CN-02A2022.7.11数据手册SSG5000A系列微波信号发生器SSG5083ASSG5085A产品综述SSG5083A/SSG5085A微波信号发生器,输出频率范围涵盖9 kHz~ 20 GHz,同时支持AM&FM&PM等模拟调制,支持脉冲调制,脉冲序列发生器,功率计控制等功能。
配置了OCXO 参考,具有高稳定度的参考,高输出精度。
具有出色的稳定的信号输出,应用在通信,航空航天和国防等领域,适合研发生产等各种应用场景。
特性与优点最高频率13.6 GHz/20 GHz输出频率分辨率可达0.001 Hz电平设置范围 -130 dBm ~ 20 dBm相位噪声<-120 dBc/Hz@1 GHz,偏移20 kHz(典型值)幅度精度≤0.7 dB(典型值)支持AM/FM/PM模拟调制,支持内外部调制方式支持脉冲调制功能(选件),脉冲串发生器,用户可自定义脉冲序列(选件)功率计控制套件,能够方便使用功率计测量功率,控制功率的输出,及线损修正支持web 远程控制,可以方便用户远程控制设备5 英寸电容触摸屏,方便用户操作丰富的通信接口:标配USB-HOST,USB DEVICE(USB-TMC),LAN(VXI-11,Socket,Telnet),选配GPIB2 SSG5000A系列微波信号发生器SSG5000A 系列 射频信号发生器 1型号与主要指标型号 SSG5083ASSG5085A输出频率范围 CW MODE 9 kHz~ 13.6 GHz CW MODE 9 kHz~20 GHz频率设置分辨率 0.001 Hz 幅度分辨率 0.01 dB幅度精度 ≤0.7 dB (典型值)相位噪声 -120 dBc/Hz offset 20 kHz @1 GHz (典型值) 显示 5英寸电容触摸屏,800(RGB )*480参数规格本规格适用条件为仪器处于校准周期内,在室内温度环境下存放至少两小时,并且预热40分钟。
信号发生器的工原理及分类及技术交流信号发生器的工原理及分类信号发生器可能不是行业内的就不是了解这个设备,它又称信号源或振荡器,广泛用于通信、广播、电视系统等行业中。
可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。
本文就带大家了解一下这个信号源的原理及分类。
信号发生器的工作原理:信号发生器的紧要由频率产生单元、调制单元、缓冲放大单元、衰减输出单元、显示单元、掌控单元构成。
信号发生器原理是指能供应各种频率、波形和输出电平电信号,常用作测试的信号源或激励源的设备。
低频信号发生器原理指系统包括主振级、主振输出调整电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。
主振级产生低频正弦振荡信号,经电压放大器放大,达到电压输出幅度的要求,经输出衰减器可直接输出电压,用主振输出调整电位器调整输出电压的大小。
信号发生器的分类:信号发生器紧要分为正弦信号发生器、高频信号发生器以及微波信号发生器。
1、正弦信号紧要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。
按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器;按输出电平可调整范围和稳定度分为简易信号发生器(即信号源)、标准信号发生器(输出功率能精准地衰减到—100分贝毫瓦以下)和功率信号发生器(输出功率达数十毫瓦以上);按频率更改的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。
低频信号发生器:包括音频(200~20000赫)和视频(1赫~0兆赫)范围的正弦波发生器。
主振级一般用RC式振荡器,也可用差频振荡器。
为便于测试系统的频率特性,要求输出幅频特性平和波形失真小。
2、高频信号发生器频率为100千赫~30兆赫的高频、30~300兆赫的甚高频信号发生器。
一般接受LC调谐式振荡器,频率可由调谐电容器的度盘刻度读出。
紧要用途是测量各种接收机的技术指标。
信号发生器信号发生器是一种能够产生各种定量电信号的仪器。
可以产生不同种类的信号,例如正弦波、方波、三角波等。
信号发生器常用于测试和测量电子设备的功能、性能和可靠性。
原理信号发生器的内部由一个振荡器组成,可以产生不同种类的信号波形。
信号发生器的核心部件是一个电路元件,被称为集成电路或晶体管。
当信号发生器的电路被激励时,集成电路或晶体管会产生一定的频率和振幅的电信号输出。
这些输出信号会通过信号放大器进行放大,然后被输出到信号输出端口。
使用信号发生器的使用非常便捷,通常只需要设置波形类型、频率和幅值等参数,并且连接正确的设备进行测量即可。
波形类型信号发生器可以产生多种波形类型,例如正弦波、方波、三角波等。
正弦波是最常见的波形类型,由于具有周期性、连续性和简单性,因此很容易被用于测试和测量中。
方波具有快速的上升和下降时间和高低电平,常用于测试领域。
三角波具有周期性和对称性,适用于测试和测量。
频率信号发生器可以产生不同频率的信号,以模拟不同的工作条件。
频率的单位为赫兹(Hz),通常可以调节在几千赫兹(kHz)到几百兆赫(MHz)之间。
幅值信号发生器可以产生不同的幅值,以模拟不同的电压条件。
幅值通常以伏特(V)为单位,可以调节在几毫伏(mV)到几伏(V)之间。
应用信号发生器可以应用于多个领域,主要用于测试和测量电子元件、电路板、集成电路、声称等设备。
电路测试信号发生器可以用于测试电路的功率、响应时间、幅度、衰减等特性。
通信测试信号发生器可以用于测试通信设备的传输频率、功率、谱分析等特性。
模拟信号处理信号发生器可以模拟各种形式的信号,可以用于测试和测量各种形式的模拟信号处理电路。
数字信号处理信号发生器可以产生数字信号,用于测试和测量数字信号处理器的性能。
总结信号发生器是一种非常重要的测试和测量工具,能够产生不同种类的信号波形,可以应用于多个领域,例如电路测试、通信测试、模拟信号处理和数字信号处理等。
使用信号发生器可以帮助工程师们更好地测试和测量不同的设备,从而保证设备的性能和可靠性。
电子电路实验3综合设计总结报告题目:班级:学号:87年狮子座A型血姓名:哈尔滨工程大学成绩:日期:摘要在标准的RFID(无线射频识别卡)中,按频率可分为几个等级,其中125KHz 是一个比较常用的频率,由于其制作方便、通信可靠,因此得到了广泛的应用,其中最重要的一部分就是产生一个125K Hz的正弦波信号加载到调制线圈中,但是常规的方法产生正弦波造价较高.本次实验所采用的方案是:用石英晶体、CD4060等实现将 2MHz分频为125KHz;使用施密特触发器CD4049整形;利用R、C以及L设计振荡频率为125KHz的RLC串联谐振电路;OTL缓冲器提高电路的带载能力;利用比较器(74LS85)改变矩形波信号占空比来实现正弦波幅度可控。
用该方案来产生正弦波具有精度高,成本低,实现方便等特点。
设计选题及设计任务要求设计选题:标准125KHZ正弦波发生器的设计实现任务要求:1实现一个精确的125KHZ正弦波发生器;2幅值可调正文1方案的设计与论证方案一方案二方案一是利用C51单片机编程实现125KHZ矩形波的输出,并利用单片机的外部中断来实现占空比可调,输出的矩形波经过整形后,送入RLC串联谐振电路产生125KHZ的正弦波,最后经过OTL功放电路提高负载能力。
方案二是利用石英晶体和CD4060产生2MHZ的矩形波,该矩形波通过74LS161和74LS85两个芯片组成的电路实现16分频和占空比可调,输出125KHZ 的矩形波,然后让矩形波通过CD4049反相器达到整形目的,从而得到比较规整的矩形波,再通过RLC串联谐振电路产生正弦波,最后经OTL功率放大电路提高带负载能力。
方案一具有灵活多变的特点,只要更改程序然后下载到单片机中就可以实现不同频率不同占空比的矩形波,改变范围大。
但该方案与方案二相比较成本要高,且需要编程实现较为复杂。
方案二具有精度高、经济、简单且不需要编程等优点,缺点是占空比调节范围较窄,但本选题要求是占空比可调即可,方案二能实现多种占空比故符合设计任务要求。
正弦信号发生器[2005年电子大赛二等奖]文章来源:凌阳科技教育推广中心作者:广东工业大学陈剑栋姚健棉邱淑康发布时间:2006-5-26 9:43:28摘要:本系统设计一个正弦信号发生器,使用凌阳公司的16位单片机SPCE061A作为中央控制器,结合DDS芯片AD9850,产生0~15MHz频率可调的正弦信号,正弦信号频率设定值可断电保存;使用宽频放大技术,在50Ω负载电阻上使1K~10MHz范围内的正弦信号输出电压幅度VP-P=6V±1V;产生载波频率可设定的FM和AM信号;调制信号为1KHz的正弦波,调制信号的产生采用DDS技术,由CPLD 和Flash ROM加上DAC进行直接数字合成;二进制基带序列码由CPLD产生,在100KHz固定载波频率下进行数字键控,产生ASK,PSK信号。
系统采用全中文菜单操作方式,操作简单,快捷,且系统的精度和稳定性高。
关键字:正弦信号,DDS技术,FM模拟调频,AM模拟调幅,PSK,ASK,宽频放大。
一、方案论证根据题目要求,本系统主要由主控制器模块、正弦信号发生模块、输出电压放大模块、FM调频电路模块、AM调幅电路模块和人机界面模块构成。
如图1.1。
图1.1 系统模块框图1、主控制器方案一:采用通用的51单片机AT89S52作为主控制器,完成数据处理,DDS的频率输出控制,键盘的扫描及液晶显示器的显示控制等。
由于51单片机内部的RAM和ROM都比较小,考虑到实现本系统需要大量的数据处理及液晶显示需占用大量的ROM资源等,用51单片机实现本系统就需外扩RAM和ROM,实现起来比较麻烦。
而且本系统需要用A/D转换器采样调制信号实现调频信号的输出,使用51单片机就需外扩一片A/D转换芯片,实现也比较麻烦。
而且基于整个系统的速度要求,51单片机也不能满足要求。
方案二:采用凌阳公司的16位单片机SPCE061A作为主控制器。
由于SPCE061A内置有2K字的SRAM和32K字的内存FLASH,能满足本系统数据处理及液晶显示所需数据的存储要求CPU时钟频率高达49.152MHz,能满足速度要求;集成有7通道10位电压模数转换器ADC,可以满足系统采样调制信号的要求;一片凌阳SPCE061A单片机就可以完成整个系统的主要功能,基本不需要扩展其他器件,不仅体积小而且可靠性高。
课程设计I总结报告题目:幅值可调的正弦信号发生器院(系):电子工程与自动化学院专业:测控技术与仪器学生姓名:学号:指导教师:摘要信号发生器被广泛的应用于各种教育和科研场所,且随着科技的进步和社会的发展,信号发生器的重要性将会日益凸显。
本次课程设计所设计的正弦信号发生器所使用的方法是由方波经滤波器产生正弦信号。
方波信号由555数字芯片所组成的多谐振荡器所产生,其中调节多谐振荡器中的滑动变阻器便可产生出所需要的信号的频率,经过带通滤波器滤除杂波成分,再经过放大倍数可调的运算放大器,便可产生出所需的幅值可调的正弦波。
本次设计的信号发生器制作成本不高,电路简单,可以节约人力物力资源,还具有实际的应用价值。
关键字:多谢振荡器,带通滤波器,运算放大器NE5532目录一.设计任务及要求。
(2)二.方案论证和选择,系统框图。
(2)三.单元电路的设计、参数计算和器件选择。
(3)四.完整的电路图,以及电路的工作原理。
(4)五.组装调试的内容: (9)1.使用的主要仪器和仪表 (9)2调试电路的方法和技巧; (9)3测试的数据和波形; (9)4调试中出现的故障原因及排除方法。
(12)六.电路设计总结。
(12)七.收获、体会。
(12)八.参考文献。
(13)附录一: (13)1.所用元器件 (13)2.电路原理图 (14)3.PCB图。
(15)4.电路实物图 (16)附录二: (16)1.用谐振滤波电路产生7KHZ正弦波的实物电路图 (16)2.用谐振滤波电路产生7KHZ正弦波的仿真结果 (17)一、设计任务及要求:1、利用555振荡器产生1KHZ---10KHZ 的方波信号;2、利用滤波电路或调谐电路产生1KHZ---10KHZ 的正弦波信号;3、设计增益可调的放大器使输出信号幅值在5V~~~10V之间可调。
4、通过课程设计,加深对《电路分析》、《模拟电路》、《数字逻辑》等课程知识的理解。
5、进一步训练和提高同学们的实际应用能力。
多通道函数信号发生器MFG-2000系列使用手册固纬料号NO.82MF32K000EC1ISO-9001认证企业2015.07本手册所含资料受到版权保护,未经固纬电子实业股份有限公司预先授权,不得将手册内任何章节影印、复制或翻译成其它语言。
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固纬电子实业股份有限公司台湾台北县土城市中兴路7-1号目录安全说明 (6)产品介绍 (10)面板介绍 (12)显示 (21)设置信号发生器 (22)快速操作 (24)如何使用数字输入 (26)如何使用帮助菜单 (27)顯示區域的分配 (29)选择波形 (30)调制 (32)扫描 (41)脉冲串 (43)ARB (45)工具栏 (51)菜单树 (52)默认设置 (70)操作 (72)CH1/CH2通道 (74)RF通道 (87)Pulse 通道 (98)功率放大器 (109)调制 (112)3幅值调制 (AM) (115)幅移键控 (ASK) 调制 (122)频率调制 (FM) (128)频移键控 (FSK) 调制 (134)相位(PM)调制 (140)相移键控 (PSK) 调制 (146)脉冲宽度(PWM)调制 (151)总和(SUM)调制 (157)频率扫描 (163)脉冲串模式 (172)辅助系统功能设置 (182)存储和调取 (183)选择远程接 (187)系统和设置 (191)通道功能设置 (195)双通道操作 (199)任意波形 (204)插入内置波形 (205)显示任意波形 (207)编辑任意波形 (214)输出任意波形 (223)存储/调取任意波形 (225)远程接口 (234)确立远程连接 (239)网络浏览器控制界面 (244)指令列表 (252)4状态寄存器指令 (260)接口设置指令 (263)应用指令 (264)输出指令 (270)脉冲设置指令 (279)幅值调制(AM)指令 (283)振幅键控(ASK)指令 (288)频率调制(FM)指令 (292)频移键控(FSK)指令 (297)相位调制(PM)指令 (301)相位键控(PSK)指令 (305)总和调制(SUM)指令 (309)脉宽调制(PWM)指令 (314)频率扫描(Sweep)指令 (319)脉冲串模式(Burst)指令 (329)任意波形(ARB)指令 (340)计频器(Counter)指令 (348)相位 (Phase) 指令 (350)耦合(Couple)指令 (351)存储和调取指令 (354)错误信息 (356)SCPI状态寄存器 (369)附录 MFG-2000系列规格 (375)EC符合性声明书 (385)GLOBL HEADAQARTERS (386)任意波内建波形 (387)索引 (395)56安全说明本章节包含操作和存储信号发生器时必须遵照的重要安全说明。
信号发生器分类大全☞☞☞☞☞☞☞☞☞石家庄瑞能电力器材有限公司☜☜☜☜☜☜☜☜☜低频信号发生器:包括音频(200~20000赫)和视频(1赫~10兆赫)范围的正弦波发生器。
主振级一般用RC式振荡器,也可用差频振荡器。
为便于测试系统的频率特性,要求输出幅频特性平和波形失真小。
⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹高频信号发生器:频率为100千赫~30兆赫的高频、30~300兆赫的甚高频信号发生器。
一般采用LC调谐式振荡器,频率可由调谐电容器的度盘刻度读出。
主要用途是测量各种接收机的技术指标。
输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频,使输出载频电压能够衰减到1微伏以下。
(图1)的输出信号电平能准确读数,所加的调幅度或频偏也能用电表读出。
此外,仪器还有防止信号泄漏的良好屏蔽。
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信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生,但有逐渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势。
仪器一般靠机械调谐腔体来改变频率,每台可覆盖一个倍频程左右,由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上。
简易信号源只要求能加1000赫方波调幅,而标准信号发生器则能将输出基准电平调节到1毫瓦,再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值;还必须有内部或外加矩形脉冲调幅,以便测试雷达等接收机。
⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹⊹扫频和程控信号发生器:扫频信号发生器能够产生幅度恒定、频率在限定范围内作线性变化的信号。
在高频和甚高频段用低频扫描电压或电流控制振荡回路元件(如变容管或磁芯线圈)来实现扫频振荡;在微波段早期采用电压调谐扫频,用改变返波管螺旋线电极的直流电压来改变振荡频率,后来广泛采用磁调谐扫频,以YIG铁氧体小球作微波固体振荡器的调谐回路,用扫描电流控制直流磁场改变小球的谐振频率。
GPF型手持式工频验电信号发生器【百鼎系列高压信号发生器拥有机型0.4kv、10kv、35kv、66kv、110kv、220kv 型验电器专用仪器的生产和销售以及同类高压验电器系列-500kv验电器】工频信号发生器概述简介50HZ正弦波工频信号发生器是一种专用于检验高压声光验电器的仪器,主要对验电器启动电压进行升压试验判断进而了解验电器性能的好坏,产品根据《DL740-2000》的要求,针对验电器自检后还是不能判断验电器性能的好坏。
是电力工作者必备的安全工具之一,目前国内市场上的验电器种类繁多,性能参差不齐,或由于各种原因造成验电器失灵,影响正常使用。
目前一般检验验电器好坏的验电信号发生器为高频电子升压式信号发生器,由于高频和工频存在很大区别,因此普通验电信号发生器不能完全确定验电器性能的好坏,即使检验时正常,验电器也可能是坏的,不能正常使用。
根据国家电力总公司《电力安全操作规程》精神,针对上述问题,应众多电力部门的要求,石家庄百鼎电气有限公司研制了工频验电信号发生器,完全杜绝了验电器检验失灵的问题。
彻底取代了高压信号发生器,本临场检测仪适用于各种场合对高压验电器的检测,可准确的判断其质量好坏和启动电压值,是电力行业室内和野外作业不可缺少的安全检测设备。
用于验电器的启动电压检验,及等效电压检验仪器!可以有效的取代设备检验。
对验电器性能检验有着重要的意义!产品主要分两种形式的机型:A台式铝合金外壳检验装置B手持式便携检验仪器用户可以根据自己的要求和使用环境选择产品款式!本文着重为您讲解手持式工频验电信号发生器【带数字显示】:GPF系列工频验电信号发生器是石家庄百鼎电气有限公司首创DF信号发生器的基础上最新研制的高科技产品。
本系列产品能可靠替代验电器在有电设备上进行试验。
从根本上解决了在全部停电场合,验电器无法验证的安全隐患。
GPF系列工频验电信号发生器采用微电脑电子技术,输出50HZ纯正弦波验电信号且输出信号能量稳定、动态功耗低、结构轻巧是作业人员理想的防身产品。
电子报/2009年/8月/30日/第016版电子文摘100Hz~10kHz正弦波信号发生器青化编译这是一台自制正弦波发生器的电路,频率范围100Hz~10kHz,最大输出电平2VRMS,总谐波失真率在1%以下,使用9V叠层电池供电。
如果需要扩大频率范围,可以按后述的计算公式选择C、R值。
振荡电路采用桥T型振荡器,这种振荡器比文氏电桥振荡器的失真要低得多。
双运放0PA2134的一半构成CR振荡器,产生正弦波信号;另一半作缓冲器,以隔离振荡器和负载,以免负载影响频率的稳定。
电路的供电电压为9V,利用三极管Trl和Tr2构成OTL电路,将9V单电源变换成4.5V双电源。
全电路示于图1。
振荡器的振荡频率由电阻和电容决定。
如图2所示,R3和R4构成限幅电路;R1、R2、C1、C2构成桥T型网络。
振荡频率fo=1/2πrCR,式中C=√n C1=1℃2/√n,R1=R2=R。
在图1电路中,A≥1,设n=4,则C=2x0.05×10-6=0.1 x10-6F,R=1kΩ~21kΩ。
图1中用开关SW3通过切换电容来改变频率范围;用双连电位器VR2作频率细调。
低频段的频率范围为76Hz~1.6kHz,高频段为760Hz~16kHz。
SW2作输出电平粗调,为0dB-和20dB 两挡;电位器VR3作输出电平细调。
电路中如不设限幅电路,则信号振幅会不断增大,直至饱和,出现削顶失真。
因此要加入限幅电路。
在图2中,设n=4,则振荡开始时,R4/R3<1/2;在振荡稳定时,R4/R3=1/2。
在图1电路中,为简化电路,没有采用常见的用JFET管作可变电阻的限幅电路,而是采用了两只反向并联的LED限幅电路。
图1中的C1~C8要选用精度和温度特性良好的电容器,如薄膜电容;电位器选用两联同轴误差小的双连电位器,若同轴误差大,会引起电路停振。
电路调整最好使用示波器。
将SW2置“ON”,SW3置传低频段,调VR2使振荡频率为1kHz,粗调VRl使波形无失真。
信号发生器的分类及解决方案信号发生器的分类信号发生器也称信号源,是用来产生振荡信号的一种仪器,为使用者供应需要的稳定、可信的参考信号,并且信号的特征参数完全可控。
所谓可控信号特征,紧要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人为地掌控设定。
信号发生器的分类1、正弦信号发生器正弦信号紧要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。
按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器;按输出电平可调整范围和稳定度分为简易信号发生器(即信号源)、标准信号发生器(输出功率能精准地衰减到—100分贝毫瓦以下)和功率信号发生器(输出功率达数十毫瓦以上);按频率更改的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。
2、低频信号发生器包括音频(200~20000赫)和视频(1赫~10兆赫)范围的正弦波发生器。
主振级一般用RC式振荡器,也可用差频振荡器。
为便于测试系统的频率特性,要求输出幅频特性平和波形失真小。
3、高频信号发生器频率为100千赫~30兆赫的高频、30~300兆赫的甚高频信号发生器,一般接受LC调谐式振荡器,频率可由调谐电容器的度盘刻度读出,紧要用途是测量各种接收机的技术指标,输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频,使输出载频电压能够衰减到1微伏以下,高频信号发生器的输出信号电平能精准读数,所加的调幅度或频偏也能用电表读出。
此外,仪器还有防止信号泄漏的良好屏蔽。
4、微波信号发生器从分米波直到毫米波波段的信号发生器,信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生,但有渐渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势,仪器一般靠机械调谐腔体来更改频率,每台可覆盖一个倍频程左右,由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上,简易信号源只要求能加1000赫方波调幅,而标准信号发生器则能将输出基准电平调整到1毫瓦,再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值;还必需有内部或外加矩形脉冲调幅,以便测试雷达等接收机。
应用MCS-51实现的程控正弦信号发生器
李英波
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】1997(3)1
【摘要】提出了使用MCS-51单片机产生正弦信号的构成方案,并简述了信号参数的程控调节方法及特点。
【总页数】2页(P40-41)
【关键词】程控调节;正弦信号发生器;微机
【作者】李英波
【作者单位】河北机电学院机电教研室
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.6
【相关文献】
1.基于VCA822的正弦信号发生器程控放大器 [J], 张霆
2.用AD7008构成可程控正弦波信号发生器 [J], 邹轶才;黄正东
3.用AD7008构成可程控正弦波信号发生器 [J], 邹轶才;黄正东
4.用AD7008构成可程控正弦波信号发生器 [J], 邹轶才; 黄正东
5.用AD7008构成可程控正弦波信号发生器 [J], 邹轶才; 黄正东
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电子电路实验综合设计总结报告选题6:125kHz标准正弦波发生器班级:10-0433学号:2010043306姓名:汪尽涵日期:2013/4/13选题背景在标准的RFID(无线射频识别卡)中,按频率可分为几个等级,其中125KHz 是一个比较常用的频率,由于其制作方便、通信可靠,因此得到了广泛的应用,其中最重要的一部分就是产生一个125K Hz的正弦波信号加载到调制线圈中,但是常规的方法产生正弦波造价较高.本次实验所采用的方案是:用石英晶体、CD4060 等实现将 2MHz分频为125KHz;使用施密特触发器CD4049整形;利用R、C以及L设计振荡频率为125KHz的RLC串联谐振电路;OTL缓冲器提高电路的带载能力;利用比较器(74LS85)改变矩形波信号占空比来实现正弦波幅度可控。
用该方案来产生正弦波具有精度高,成本低,实现方便等特点。
设计选题及设计任务要求设计选题:1. 标准125KHZ正弦波发生器的设计实现任务要求:1.实现一个精确的125KHZ正弦波发生器;2.幅值大于1V可调,稳定度<0.5*10^-2,准确度<0.5*10^-6设计目的:1. 掌握OTL电路的工作原理和工程设计使用方法。
2. 掌握分频器的设计构建方法。
3. 掌握正弦波发生器的原理及实现方法。
4. 掌握电子电路系统设计的基本方法,培养提高综合多学科相关知识进行初步工程设计与实际调装系统电路的能力。
正文1.方案的设计方案一方案二方案三电路图如下可以等效为b-e型并联晶体振荡器的典型电路如图所示,该电路是一个双回路振荡器,它的固有谐振频率略高于振荡器的工作频率,负载回路选用的是并联谐振回路,可以抑制其他谐波,有利于改善输出波形,并且电路的输出信号较大,,因为在b-e型电路中,石英晶体则接在输入阻抗低的b-e之间,降低了石英晶体的标准性。
其等效电路如图所示。
和一般LC振荡器相比,石英晶体振荡器在外界因素变化而影响到晶体的回路固有频率时,它还具有使频率保持不变的电抗补偿能力,原因是石英晶体谐振器的等效电感Le与普通电感不同,当频率由Wq变化到Wo时,等效电感值将由零变到无穷大,这段曲线十分陡峭,而振荡器又刚好被限定在工作在这段线性范围内,也就是说,石英晶体在这个频率范围内具有极陡峭的相频特性曲线,因而它具有很高的电感补偿能力。
对于振荡器,当电路接为并联型振荡器,晶体起到等效电感作用,输出频率应为2MHZ,则由f0=1/2πLC知负载电容CL,即C2,C3,C4串联后的总电容,则分别取C2、C3、C4。
为了提高振荡器的工作性能和稳定度,在电路中还应有高频扼流圈,一般取扼流圈L1=10uH。
2.方案的论证方案一是利用C51单片机编程实现125KHZ矩形波的输出,并利用单片机的外部中断来实现占空比可调,输出的矩形波经过整形后,送入RLC串联谐振电路产生125KHZ的正弦波,最后经过OTL功放电路提高负载能力。
方案二是利用石英晶体和CD4060产生2MHZ的正弦波,该正弦波通过74LS161和74LS85两个芯片组成的电路实现16分频与占空比可调,输出125KHZ 的矩形波,然后让矩形波通过CD4049反相器达到整形目的,从而得到比较规整的矩形波,再通过RLC串联谐振电路产生正弦波,最后经OTL功率放大电路提高带负载能力。
方案三是利用晶体振荡电路产生2MHz正弦波, 该正弦波通过74LS161和74LS85两个芯片组成的电路实现16分频与占空比可调,输出125KHZ的矩形波,然后让矩形波通过CD4049反相器达到整形目的,从而得到比较规整的矩形波,再通过RLC串联谐振电路产生正弦波,最后经OTL功率放大电路提高带负载能力。
方案一具有灵活多变的特点,只要更改程序然后下载到单片机中就可以实现不同频率不同占空比的矩形波,改变范围大。
但该方案与方案二相比较成本要高,且需要编程实现较为复杂。
方案二具有精度高、经济、简单且不需要编程等优点,缺点是占空比调节范围较窄。
方案三与方案二区别较小,只是在正弦波发生器这一模块有所区别,与方案二相比具有使频率稳定的电抗补偿作用的优点。
本选题要求是占空比可调即可,方案二与方案三均能实现多种占空比,故符合设计任务要求。
方案二与方案三相比,只需要晶振与一个CD4060集成芯片即可,而方案三需要多个电路元件,方案二更为简洁实用。
鉴于方案二的上述优点故本选题实现方案选择方案二。
2理论计算(1)石英晶体振荡电路如图所示,CD406016管脚接VCC(5V),8管脚,12管脚要接地才能正常工作,9管脚输出的矩形波频率等于石英振荡频率。
(2)十六分频器电路74LS161为16进制计数器,16管脚接VCC(5V),8管脚接地,每次向2管脚输入一个脉冲信号计数一次,11—14管脚分别为输出QDQCQBQA。
74LS85为4位比较器,16管脚接VCC(5V),8管脚接地,可以实现比较输出。
2MHZ的矩形波信号从74LS161的2管脚进入,对74LS161按上图所示接线,则Q3Q2Q1Q0输出为:0000-00001-0010……1111-0000-0001……依次循环。
用MULTISIM作波形仿真,仿真电路图如下:当74LS85的B3B2B1B0输入为0111时,此时5管脚的波形输出如下图所示:此时矩形的占空比为50%。
当74LS85的B3B2B1B0输入为0011时,此时5管脚的波形输出如下图所示:此时矩形波的占空比为75%。
从仿真波形可以看出通过74LS161和74LS85的组合电路,改变B3B2B1B0的值就可以改变输出方波的占空比,并且从74LS85的5管脚出来的波形的频率为输入波形频率的1/16。
(3)整形电路矩形波整形使用集成芯片CD4049来实现,CD4049的16管脚,8管脚接地,从3管脚输入,2管脚输出,利用CMOS 反相器的工作特性来整形。
(4)RLC 串联谐振电路及OTL 缓冲电路RLC 串联谐振电路: 谐振频率LC f π21L=1mH C=1800pf f 0=118627HZ 本实验中的矩形波频率f=125000HZf/ f0=1.053≈1OTL功率放大电路:电路图如上图右半部分所示,各元件型号及大小在图中均已标出,其中电容C10的大小为实验中往复测试更改而得到的。
3测试方法与数据(1)测试方法:a测试项目:在两种不同占空比的情况下分别测量各个单元电路的输出频率,并观察输出波形是否符合要求。
b如何测试:将示波器输入端口的一端连接电路的公共地,另一段连接到所要测量项目的输出端口观察波形;另外用频率计数器的一端接电路地,另一端同样接到所要测量项目的电压输出端口,直接从频率计上读出所要测试项目的频率。
(2)测试仪器:示波器、频率计数器。
(3)测试数据:第一组:占空比q=50%时晶振单元输出波形频率为2.0MHZ。
①4060输出为正弦波,频率为1.9999164MHz,Vp-p=1.6V。
②74LS85的B3B2B1B0输入为0111, 5脚输出为不规则带有毛刺的矩形波,频率为124.99444kHz,Vp-p=3.8V。
③而4049的输出在接入后续电路前后是有区别的,接入前是规整矩形波,接入后由于负载效应会发生畸变,波形产生毛刺,为滤除一次谐波后的波形,但其频率为125KHz,Vp-p=5.6V。
④RLC输出为正弦波,频率为125KHz,测得Vp-p=1.5V,改变q=25%时Vp-p=1.63V。
⑤OTl为正弦波,频率为125约KHz,Vp-p=1.62V。
OTL缓冲电路的最后输出为标准正弦波测试数据如下:125.00440 125.00442 125.00440 125.00439 125.00440125.00439 125.00439 125.00439 125.00438 125.00439125.00439 125.00438 125.00440 125.00438 125.00439125.00438 125.00450 125.00439 125.00438 125.00439125.00442 125.00437 125.00438 125.00437 125.00437125.00437 125.00440 125.00437 125.00438 125.00437125.00438 125.00437 125.00438 125.00441 125.00437125.00436 125.00437 125.00436 125.00439 125.00438第二组:占空比q=25%。
晶振单元输出波形频率为2.0MHZ。
①4060输出为正弦波,频率为1.9999164MHz,Vp-p=1.6V。
②74LS85的B3B2B1B0输入为0011,5脚输出为不规则带有毛刺的矩形波,频率为124.99444kHz,Vp-p=3.8V。
③而4049的输出在接入后续电路前后是有区别的,接入前是规整矩形波,接入后由于负载效应会发生畸变,波形产生毛刺,为滤除一次谐波后的波形,但其频率为125KHz,Vp-p=5.6V。
④RLC输出为正弦波,频率为124.99444KHz,测得Vp-p=1.1V,⑤OTl为正弦波,频率约为125KHz,Vp-p=1.05V。
OTL缓冲电路的最后输出为标准正弦波测试数据如下:125.00402 125.00404 125.00402 125.00405 125.00404125.00404 125.00405 125.00402 125.00405 125.00406125.00405 125.00406 125.00404 125.00406 125.00405125.00404 125.00406 125.00405 125.00402 125.00406125.00403 125.00402 125.00405 125.00406 125.00407125.00406 125.00407 125.00404 125.00406 125.00407125.00406 125.00407 125.00406 125.00407 125.00407125.00406 125.00406 125.00407 125.00407 125.00404(4)数据处理:准确度f ff y -=稳定度∑=+-=mii iy m ff f12 12)(1)(τσ第一组:=1f125.0043875Khz准确度1y =(125.0043875-125)/125=3.51*510- 稳定度)(1τσy =1/125000*2.2*510-=1.76*1010-第二组:=2f 125.004051KHz准确度2y =(125.004051-125)/125=3.24*510-稳定度)(2τσy = 1.01010-4.问题处理:在方案的实现过程中由于实际动手前做了一定的准备工作,但还是遇到了一定的困扰,在实验中对于管脚图的阅读存在一点小问题,导致在CD4060焊接时未将9脚与12脚同时接地,同时在焊接时不够认真,经常由于走神将电阻焊接短路,但是均及时发现。