函数信号发生器的设计

摘   要

在介绍MAX038 芯片特性的基础上, 论述了采用MAX038 芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波。输出频率范围为0. 1Hz 至10MHz。输出幅度的峰峰值为Vp = 5V ,正弦波非线性失真小于1 %。 

本文重点论述了整机通过D/A转换电路控制MAX038的实现过程，在D/A转换电路采用了8位4通道的MAX505来实现，并且设计了一个可以将0～2.5V的电压转换为±2.3V的电压变换网络及一个可将0～2.5V的电压转换为2μA～750μA的电流的压流变换网络。在幅度的控制上采用数字电位器AD5171，该芯片是I2C总线方式控制，文中给出了I2C总线的读写控制程序。采用LCD显示产生的波形，幅度，频率，占空比的控制界面。系统支持按键作和上位机作两种模式。

关键词: 函数信号； D/A 单片机控制； 数字显示

目    录

1 绪论 1

1.1 项目建议 1

1.2 项目可行性研究 1

1.3 项目任务 1

1.4 设计方案 1

2  频显式高频函数信号发生器的设计及其实现 3

2.1 仪器设计 3

2.2 振荡器 3

2.3 十进制计数器 3

2.4 微分电路 4

2.5 音频振荡器 5

2.6 秒闸门单稳态开关电路 5

2.7  ICL8038 函数发生器 5

3  频显式高频函数信号发生器的设计及其实现 7

3.1 高频函数信号发生器的工作原理 7

4  系统硬件电路设计及调试 9

4.1 系统硬件总体框图及原理 9

4.2  MAX038外围电路设计 9

4.3 人机接口的硬件设计 9

4.4 键盘的组织 9

4.5 键盘接口方法及原理 10

4.6 显示器接口设计 10

5 系统软件设计 11

5.1 系统软件总体设计 11

5.2 系统软件设计 11

5.3 监控主程序设计 12

5.4 显示管理 13

5.5 自检设计 13

6  实验结果及误差处理 14

7  结束语 15

参考文献 16