一种基于单片机的信号源电路的制作方法

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一种基于单片机的信号源电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机的信号源电路,包括单片机、电子电位器和MAX038芯片;电子电位器的高电位端与电源VCC相连接,电子电位器的低电位端接地,电子电位器的滑动端与MAX038芯片的占空比调整端相连接,电子电位器的受控端与单片机的输出端相连。本实用新型具有信号占空比选择灵活,能产生具有各种占空比的信号的优点。
【专利说明】
一种基于单片机的信号源电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种信号源电路,具体是一种基于单片机实现输出信号占空比数 字化调节的信号源电路,属于信号发生与控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 信号源电路系统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。
[0003] 函数信号发生器芯片是常见的实现信号源电路的核心部件,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。
[0004] 美国Maxim公司生产的MAX038芯片逐渐得到更多的应用,采用该芯片设计信号源 电路不但设计简单,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,但是现有技术中采用AX038芯片实现的信号源电路通常占空比固定 为50%,或者需要通过多个挡位开关实现手动调节: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,现有技术中通常是通过多个 拨码开关实现MAX038芯片7号引脚电压的选择(通过一个拨码开关控制某具有特定电压的 电节点与MAX038芯片7号引脚的通断),一个拨码开关对应一个具有特定电压的电节点,显 然这会导致电路复杂,并且由于不能设置太多的挡位开关,因此信号占空比选择有限,不能 产生具有各种占空比的信号。 【实用新型内容】
[0005] 针对现有技术存在的上述不足,本实用新型的目的是怎样提供一种信号占空比选 择灵活,输出信号占空比能数字化调节,产生具有各种占空比信号的信号源电路。
[0006] 为了实现上述目的,本实用新型采用了以下的技术方案。
[0007] 一种基于单片机的信号源电路,其特征在于:包括单片机、电子电位器和MAX038芯 片;
[0008] 所述MAX038芯片具有第一波形选择端、第二波形选择端、占空比调整端和信号输 出立而;
[0009] 所述电子电位器的高电位端与电源VCC相连接,电子电位器的低电位端接地,电子 电位器的滑动端与MAX038芯片的占空比调整端相连接,电子电位器的受控端与单片机的输 出端相连。
[0010]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。
[0011] 更进一步的,所述MAX038芯片的第一波形选择端和第二波形选择端均与单片机的 输出?而相连接。
[0012] 相比现有技术,本实用新型具有如下优点:
[0013] 本实用新型中电子电位器的高电位端与电源VCC相连接,电子电位器的低电位端 接地,电子电位器的滑动端与MAX038芯片的占空比调整端相连接,因此电子电位器实际构 成一个调压器,单片机控制电子电位器的受控端使得电子电位器的滑动端电位得到控制, 因此能够对MAX038芯片输出信号的占空比进行控制,综上,本实用新型中单片机通过向电 子电位器的受控端发送数字信号即可调节信号源电路输出信号的占空比,与现有技术中通 过挡位开关选择不同的MAX038芯片占空比调整端电压的现状相比,本实用新型具有信号占 空比选择灵活,输出信号占空比能数字化调节,产生具有各种占空比信号的优点。
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的电路结构图;
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0016] 如图1所示,一种基于单片机的信号源电路,包括单片机、电子电位器和MAX038芯 片;
[0017] 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:频率范围从〇 . IHz~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°C。
[0018] MAX038芯片具有第一波形选择端、第二波形选择端、占空比调整端和信号输出端; 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%。
[0019] 电子电位器为X9313芯片,该电子电位器具有如下弓丨脚:"增加输入引脚/?VC","升 降输入引脚而","高电位端VH","低电位端VL","地端VSS","滑动端VW"和"片选输入端 石",其中"增加输入引脚涵","升降输入引脚函"和"片选输入端石"为电子电位器的 受控端。
[0020] 单片机采用普通单片机即可。
[0021] 具体电路连接关系是:
[0022]电子电位器的高电位端与电源VCC相连接,电子电位器的低电位端接地,电子电位 器的滑动端与MAX038芯片的占空比调整端相连接,电子电位器的受控端与单片机的输出端 相连。
[0023]由于MAX038的各种输出波形的峰峰幅值均为2V,为了适合不同应用场合,为其添 加一级放大滤波电路,MAX038芯片的信号输出端与放大滤波电路的输入端相连接。
[0024]为了实现各种输出波形选择,MAX038芯片的第一波形选择端和第二波形选择端均 与单片机的输出端相连接。
[0025] 本实用新型工作原理如下:
[0026] 以上电子电位器的连接构成了一个调压电路,调压电路的输出端为电子电位器的 滑动端VW,由于电子电位器的高电位端与电源VCC相连接,电子电位器的低电位端接地,因 此电子电位器的滑动端VW电压可在电源电压(5V)与地电压(OV)之间变化,调节精度由所选 电子电位器的抽头数决定,本实用新型【具体实施方式】所举例的X9313芯片调节精度为0.6V。
[0027] 具体工作时,增加输入引脚^由下降沿触发,该引脚上出现的下降沿将使得滑 动端VW朝内部计数器增加或减小的方向移动,升降输入引脚^上的逻辑电平控制着电子 电位器滑动端VW移动的方向;增加输入引脚和升降输入引脚W)的信号均由单片机提 供,从而实现电子电位器的滑动端VW电压在5V与OV之间连续调节。
[0028]由于电子电位器的滑动端与MAX038芯片的占空比调整端相连接,因此单片机能通 过调整调压电路(由电子电位器构成)的输出电压实现MAX038芯片输出信号的占空比数字 化控制。具体的MAX038芯片的占空比调整端电压与输出信号占空比之间的关系是:V = (50%-D) X0.0575,式中D表示输出信号占空比。
[0029] 单片机还可以通过与之连接的上位机来发送控制参数实现调压电路输出电压调 整,或者如图1所示通过两个与单片机输入口相连接的按键来实调压电路输出电压调整(单 片机接收到按键产生的电平后通过向电子电位器的受控端发送控制信号控制电子电位器 的滑动端VW电压,当然按键按下的次数与电位器的滑动端VW电压被调整的值之间存在一个 对应关系,这一对应关系需要由单片机处理器的逻辑运算来实现)。
[0030] 此外本实用新型的波形选择可以通过MAX038芯片具有第一波形选择端和第二波 形选择端的电位来实现。第一波形选择端和第二波形选择端均与单片机的输出端相连接以 实现获取电平值,当然也可以通过拨码开关控制实现。
[0031] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参 照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本 实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范 围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种基于单片机的信号源电路,其特征在于:包括单片机、电子电位器和MAX038芯 片; 所述MAX038芯片具有第一波形选择端、第二波形选择端、占空比调整端和信号输出端; 所述电子电位器的高电位端与电源VCC相连接,电子电位器的低电位端接地,电子电位 器的滑动端与MAX038芯片的占空比调整端相连接,电子电位器的受控端与单片机的输出端 相连。2. 根据权利要求1所述的一种基于单片机的信号源电路,其特征在于,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。3. 根据权利要求1或者2所述的一种基于单片机的信号源电路,其特征在于,所述 MAX038芯片的第一波形选择端和第二波形选择端均与单片机的输出端相连接。
【文档编号】G05B19/042GK205427530SQ201620208278
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】霍福翠
【申请人】重庆电子工程职业学院
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