一种多路正弦波信号发生器制造技术

本实用新型专利技术公开一种多路正弦波信号发生器，包括单片机、至少一路正弦波产生电路和采样反馈电路；正弦波产生电路包括幅度控制电路、单刀双掷电子开关电路和开关电容滤波器；幅度控制电路的输入端连接单片机的控制信号，幅度控制电路的输出端连接单刀双掷电子开关的一个输入端；单刀双掷电子开关电路的另一个输入端接地，公共端连接滤波器的输入端，控制端连接单片机；滤波器的输出端输出正弦波。采样反馈电路采样实际输出的正弦波信号的幅值，再根据采样值不断修正输出的正弦波信号幅度，从而完成信号幅值的闭环控制。本实用新型专利技术无须波形存储和波形计算，无需采用DDS技术，也不要昂贵的DAC，非常适用于对波形失真度要求不是非常高的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种多路正弦波信号发生器
本技术涉及电信号产生和处理
，特别涉及一种多路正弦波信号发生器。
技术介绍
正弦信号发生器(Sinusoidalsignalgenerator)是在电子电路设计、自动控制系统和仪表测量校正调试中应用很多的一种信号发生装置和信号源，属于数字信号发生器。因其能产生幅度、频率、相位可变的正弦信号，通常作为激励源在电子测试系统中得到广泛的应用，在电力系统模拟、声纳激励、医学诊断等应用场合，需要应用多路正弦信号，有时还需要信号间保持同步关系及一定的相位关系，这就需要用到多路输出的正弦信号发生器。目前现有的多路输出的正弦信号发生器采用直接数字频率合成(DirectDigitalSynthesis，简称DDS)技术，把信号发生器的频率稳定度、准确度提高到与基准频率相同的水平，并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节。但是这种技术相对复杂且成本高，对波形失真度要求不是非常高的场合下DDS数字频率合成器就不是最优的选择了。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种单片机控制的简易的多路正弦波发生器，可以输出若干路相位、幅度自由可调、频率高度稳定的正弦波。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种多路正弦波信号发生器，包括单片机和至少一路正弦波产生电路；所述正弦波产生电路包括幅度控制电路、单刀双掷电子开关电路和开关电容滤波器；幅度控制电路的输入端连接单片机的控制信号，幅度控制电路的输出端连接单刀双掷电子开关电路的一个输入端，单刀双掷电子开关电路的另一个输入端接地，单刀双掷电子开关电路的公共端连接滤波器的输入端，滤波器的输出端输出正弦波；所述单刀双掷电子开关电路的控制端连接单片机。进一步地，所述的多路正弦波信号发生器还包括采样反馈电路，所述的采样反馈电路包括通道选择开关、精密整流电路和低通滤波电路，实际输出的正弦波依次经通道选择开关、精密整流电路和低通滤波电路后，其幅值反馈给单片机(被单片机片内DAC采集)，单片机通过控制总线来选择通道。进一步地，所述的滤波器为有源或者无源低通滤波器、或有源或者无源带通滤波器。进一步地，所述的滤波器为开关电容滤波器，所述的开关电容滤波器的控制端连接单片机输出的时钟信号。进一步地，所述的幅度控制电路包括参考电压源、数字电位器、第一电阻、第一电压跟随器、第二电压跟随器、第一电容和第三电容；参考电压源的第一端连接电压VCC5，参考电压源的第三端接地，参考电压源的第二端经过第一电压跟随器后连接到数字电位器的一端，数字电位器的另一端经过第二电压跟随器后连接到滤波器；单片机输出的电位控制信号控制数字电位器的电阻值；第一电容的一端、第三电容的一端、第一电阻的一端连接数字电位器的另一端；第一电容的另一端和第三电容的另一端接地；第一电阻的另一端连接到单刀双掷电子开关电路。进一步地，所述的幅度控制电路包括参考电压源、第一电阻、第三电阻、第一电容、第三电容、第一电压跟随器和第二电压跟随器；参考电压源的第一端连接电压VCC5，参考电压源的第三端接地，参考电压源的第二端经过第一电压跟随器后连接到第三电阻的一端，第三电阻的另一端经过第二电压跟随器后连接到滤波器；第一电容的一端、第三电容的一端、第一电阻的一端连接到第三电阻的另一端；第一电容的另一端和第三电容的另一端接地；第一电阻的另一端连接到单刀双掷电子开关电路。进一步地，所述的幅度控制电路包括第一电阻、第三电阻、第一电容、第三电容、第一电压跟随器和第二电压跟随器；单片机片内DAC输出的直流电压信号经第一电压跟随器后连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端经过第二电压跟随器后连接到滤波器；第一电容的一端、第三电容的一端、第一电阻的一端连接第三电阻的另一端；第一电容的另一端和第三电容的另一端接地；第一电阻的另一端连接单刀双掷电子开关电路。进一步地，所述的单刀双掷电子开关电路包括第二电阻、三极管、第四电阻、第二电容；第四电阻的一端连接单片机输出的方波信号，第四电阻的另一端分别连接第二电容的一端、第二电阻的一端和三极管的基极；第二电容的另一端、第二电阻的另一端和三极管的发射极接地；三极管的集电极连接到幅度控制电路。本技术的多路正弦波发生器简单灵活，无须波形存储和波形计算，无需采用DDS技术，也不要昂贵的DAC(数模转换器)，非常适用于对波形失真度要求不是非常高的场合。附图说明图1为本技术的多路正弦波发生器的电路框图之一；图2为本技术的多路正弦波发生器的电路框图之二；图3为本技术实施例一的幅度控制电路的电路框图；图4为本技术实施例一的幅度控制电路的电路原理图；图5为开关电容滤波器的电路原理图；图6为本技术实施例二的幅度控制电路的电路框图；图7为本技术实施例二的幅度控制电路的电路原理图；图8为本技术实施例三的幅度控制电路的电路框图；图9为本技术实施例三的幅度控制电路的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。实施例一本技术的多路正弦波信号发生器可以输出至少一路正弦波信号，其电路框图如图1所示，本技术是以两路输出为例进行说明的，但不代表本技术只能是两路输出，本技术的正弦波发生器可以输出一路以上的正弦波信号。一种多路正弦波发生器，包括一单片机MCU和至少一路正弦波产生电路，正弦波产生电路包括幅度控制电路、单刀双掷电子开关电路和开关电容滤波器；幅度控制电路的输入端连接MCU的控制信号，幅度控制电路的输出端连接单刀双掷电子开关电路的一个输入端，单刀双掷电子开关电路的另一个输入端地，单刀双掷电子开关电路的公共端连接开关电容滤波器的输入端，开关电容滤波器的输出端输出正弦波。单片机MCU输出至少一路控制信号，所述控制信号控制幅度控制电路产生一个受控的直流电压源，控制信号包括但不限于受控直流电压信号(DAC引脚输出)、方波信号(PH引脚输出)、时钟信号(CLK引脚输出)和电位控制信号(AM引脚输出)。以图1为例进行原理说明：MCU的AM0引脚输出一个电位控制信号，控制幅度控制电路产生一个受控的直流电压源，该直流电压源经电压跟随器缓冲后被MCU的PH0引脚输出的一个50％占空比的方波信号周期性截断，从而产生一个幅度受控的方波，方波的相位决定正弦波相位。受控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路正弦波信号发生器，其特征在于，包括单片机和至少一路正弦波产生电路；所述正弦波产生电路包括幅度控制电路、单刀双掷电子开关电路和滤波器；幅度控制电路的输入端连接单片机的控制信号，幅度控制电路的输出端连接单刀双掷电子开关电路的一个输入端，单刀双掷电子开关的另一个输入端接地，单刀双掷电子开关电路的公共端连接滤波器的输入端，滤波器的输出端输出正弦波；所述单刀双掷电子开关电路的控制端连接单片机。/n

【技术特征摘要】
1.一种多路正弦波信号发生器，其特征在于，包括单片机和至少一路正弦波产生电路；所述正弦波产生电路包括幅度控制电路、单刀双掷电子开关电路和滤波器；幅度控制电路的输入端连接单片机的控制信号，幅度控制电路的输出端连接单刀双掷电子开关电路的一个输入端，单刀双掷电子开关的另一个输入端接地，单刀双掷电子开关电路的公共端连接滤波器的输入端，滤波器的输出端输出正弦波；所述单刀双掷电子开关电路的控制端连接单片机。


2.根据权利要求1所述的一种多路正弦波信号发生器，其特征在于，所述的多路正弦波信号发生器还包括采样反馈电路，所述的采样反馈电路包括通道选择开关、精密整流电路和低通滤波电路，实际输出的正弦波依次经通道选择开关、精密整流电路和低通滤波电路后，其幅值反馈给单片机；单片机通过控制总线来选择通道。


3.根据权利要求1或2所述的一种多路正弦波信号发生器，其特征在于，所述的滤波器为有源或者无源低通滤波器、或有源或者无源带通滤波器。


4.根据权利要求3所述的一种多路正弦波信号发生器，其特征在于，所述的滤波器为开关电容滤波器，所述的开关电容滤波器的控制端连接单片机输出的时钟信号。


5.根据权利要求1或2所述的一种多路正弦波信号发生器，其特征在于，所述的幅度控制电路包括参考电压源、数字电位器、第一电阻、第一电压跟随器、第二电压跟随器、第一电容和第三电容；参考电压源的第一端连接电压VCC5，参考电压源的第三端接地，参考电压源的第二端经过第一电压跟随器后连接到数字电位器的一端，数字电位器的另一端经过第二电压跟随器后连接到滤波器；单片机输出的电位控制信号控制数字电位器的电阻值；第一电容的一端、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴远星，宋军华，何静，薄云峰，王洪超，
申请(专利权)人：北京先通康桥医药科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11