一种输出信号频率可以数字化调整的波形发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种输出信号频率可以数字化调整的波形发生器，包括单片机、模拟电子开关、电位器和MAX038芯片；MAX038芯片具有第一波形选择端、第二波形选择端、外部电容连接端、频率调节输入端、控制电流输入端、基准电压输出端和信号输出端；模拟电子开关的公共端COM与MAX038芯片的外部电容连接端相连接；模拟电子开关的数控选通端与单片机的输出口相连接；MAX038芯片的频率调节输入端接地。本实用新型专利技术具有信号频率调整不依赖多个拨码开关，方便用户使用，并且输出信号频率能够数字化调整，便于采用上位机进行输出信号参数设定的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种波形发生器，具体是一种输出信号频率可以依靠单片机进行数字化调整的波形发生器，属于信号发生与控制

技术介绍
波形发生器能产生某些特定的周期性时间函数波形(常见的有正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号，频率范围可从微赫级到上百兆赫，在电子测量领域有着广泛的应用。函数信号发生器芯片是常见的实现波形发生器的核心部件，如L8038，BA205等器件应用都非常广泛，但是它们的功能较少，精度不高，频率上限只有3000KHz，无法产生更高频率的信号，套接方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者相互影响。美国Maxim公司生产的MAX038芯片逐渐得到更多的应用，采用该芯片设计函数信号发生器不但设计简单，可以生成同一频率信号的各种波形信号，而且能以最少的外部元件构成多波形信号发生器。以MAX038芯片为核心的波形发生器，输出波形频率由10号引脚(控制电流输入端)的输入电流、5号引脚(外部电容连接端)的电容值和8号引脚(频率调节输入端)的电压值共同决定，常见场合下，将8号引脚的电压设置为0V，当将8号引脚的电压为0V时，输出波形频率仅仅由10号引脚的输入电流和5号引脚的电容值决定，并且，通常是通过切换5号引脚所接电容来完成输出信号自动波段切换(也即是输出信号频率的大幅度挡位调整)，但是目前现有技术中广泛采用的电容切换方式均是手动拨动数个拨码开关，使得与某个拨码开关对应连接的电容与MAX038芯片的5号引脚相连接，这带来了两个缺陷：(1)系统将使用至少5个以上的拨码开关实现输出信号频率大幅挡位调整，这给用户的使用带来不便；(2)信号频率大幅挡位调整由拨码开关唯一控制，无法通过上位机(计算机)控制，这不利于输出信号各项参数的集中控制设定，为设备的智能化升级带来困难。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的是怎样提供一种信号频率调整不依赖多个拨码开关，方便用户使用，并且输出信号频率能够数字化调整，便于采用上位机进行输出信号参数设定的波形发生器。为了实现上述目的，本技术采用了以下的技术方案。一种输出信号频率可以数字化调整的波形发生器，其特征在于：包括单片机、模拟电子开关、电位器和MAX038芯片；所述MAX038芯片具有第一波形选择端、第二波形选择端、外部电容连接端、频率调节输入端、控制电流输入端、基准电压输出端和信号输出端；模拟电子开关的第一输入输出口I01与第一电容C1的一端相连接，第一电容C1的另一端接地；模拟电子开关的第二输入输出口I02与第二电容C2的一端相连接，第二电容C2的另一端接地；模拟电子开关的第三输入输出口I03与第三电容C3的一端相连接，第三电容C3的另一端接地；模拟电子开关的第四输入输出口I04与第四电容C4的一端相连接，第四电容C4的另一端接地；模拟电子开关的第五输入输出口I05与第五电容C5的一端相连接，第五电容C5的另一端接地；模拟电子开关的公共端COM与MAX038芯片的外部电容连接端相连接；模拟电子开关的数控选通端与单片机的输出口相连接；所述电位器的一个固定端与电位器的抽头端相连接，电位器的抽头端与MAX038芯片的基准电压输出端相连接，所述电位器的另一个固定端与MAX038芯片的控制电流输入端相连接，MAX038芯片的频率调节输入端接地。进一步的，所述MAX038芯片的信号输出端与放大滤波电路的输入端相连接。相比现有技术，本技术具有如下优点：本技术中模拟电子开关的各个输入输出口分别与各个电容的一端相连接，模拟电子开关的公共端则与MAX038芯片的外部电容连接端相连接，因此模拟电子开关在单片机的控制下可以任意选通任何一个用于调节输出信号频率的电容，这使得输出信号频率调整实现数字化，相比现有技术中采用多个拨码开关实现电容切换的方式相比，本技术具有系统设计简化，信号频率调整不依赖多个拨码开关，方便用户使用，并且便于采用上位机进行输出信号参数设定，提高系统智能化水平的优点。附图说明图1为本技术的电路结构图；具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。如图1所示，一种输出信号频率可以数字化调整的波形发生器，包括单片机、模拟电子开关、电位器和MAX038芯片；MAX038芯片能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波信号。其主要特点在于：频率范围从0.1Hz～20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2V(峰峰值)；占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围是15％～85％；波形失真小，正弦波失真度小于0.75％，占空比调节时非线性度低于2％；采用±5V双电源供电，允许有5％变化范围，电源电流为80mA，典型功耗400mW，工作温度范围为0～70℃。MAX038芯片具有第一波形选择端、第二波形选择端、外部电容连接端、频率调节输入端、控制电流输入端、基准电压输出端和信号输出端；其中，MAX038芯片7号引脚为占空比调整端，调整该端口电压，即可实现输出波形占空比15％～85％调整，当该端口电压为0时，输出波形占空比为50％；输出波形频率由10号引脚(控制电流输入端)的输入电流、5号引脚(外部电容连接端)的电容值和8号引脚(频率调节输入端)的电压值共同决定，常见场合下，将8号引脚的电压设置为0V，当将8号引脚的电压为0V时，输出波形频率仅仅由10号引脚的输入电流和5号引脚的电容值决定(公式为f＝I/C，其中，f为输出信号频率，I为控制电流输入端输入电流，C为外部电容连接端所接电容的电容值)，并且通常是通过切换5号引脚所接电容来完成输出信号自动波段切换(也即是输出信号频率的大幅度挡位调整)。模拟电子开关采用CD4051芯片。CD4051是单8通道数字控制模拟电子开关，有A、B和C三个二进制数控选通端，CD4051具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰峰值至20V的模拟信号三位二进制信号可以选通8通道中的一个通道，连接该输入端至公共端。单片机采用普通单片机即可。具体电路连接关系是：模拟电子开关的第一输入输出口I01与第一电容C1的一端相连接，第一电容C1的另一端接地；模拟电子开关的第二输入输出口I02与第二电容C2的一端相连接，第二电容C2的另一端接地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出信号频率可以数字化调整的波形发生器，其特征在于：包括单片机、模拟电子开关、电位器和MAX038芯片；所述MAX038芯片具有第一波形选择端、第二波形选择端、外部电容连接端、频率调节输入端、控制电流输入端、基准电压输出端和信号输出端；模拟电子开关的第一输入输出口I01与第一电容C1的一端相连接，第一电容C1的另一端接地；模拟电子开关的第二输入输出口I02与第二电容C2的一端相连接，第二电容C2的另一端接地；模拟电子开关的第三输入输出口I03与第三电容C3的一端相连接，第三电容C3的另一端接地；模拟电子开关的第四输入输出口I04与第四电容C4的一端相连接，第四电容C4的另一端接地；模拟电子开关的第五输入输出口I05与第五电容C5的一端相连接，第五电容C5的另一端接地；模拟电子开关的公共端COM与MAX038芯片的外部电容连接端相连接；模拟电子开关的数控选通端与单片机的输出口相连接；所述电位器的一个固定端与电位器的抽头端相连接，电位器的抽头端与MAX038芯片的基准电压输出端相连接，所述电位器的另一个固定端与MAX038芯片的控制电流输入端相连接，MAX038芯片的频率调节输入端接地。...

【技术特征摘要】
1.一种输出信号频率可以数字化调整的波形发生器，其特征在于：包括
单片机、模拟电子开关、电位器和MAX038芯片；
所述MAX038芯片具有第一波形选择端、第二波形选择端、外部电容连
接端、频率调节输入端、控制电流输入端、基准电压输出端和信号输出端；
模拟电子开关的第一输入输出口I01与第一电容C1的一端相连接，第一
电容C1的另一端接地；
模拟电子开关的第二输入输出口I02与第二电容C2的一端相连接，第二
电容C2的另一端接地；
模拟电子开关的第三输入输出口I03与第三电容C3的一端相连接，第三
电容C3的另一端接地；
模拟电子开关的第四输入输出口I04与第四电容C4的一端相连接，第四
电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍福翠，
申请(专利权)人：重庆电子工程职业学院，
类型：新型
国别省市：重庆;50