本实用新型涉及信号发生器技术领域，尤其涉及一种低能耗的正弦信号发生装置。
背景技术：
随着电力工业的快速发展，非线性、冲击性负荷对电能的质量造成了严重的污染，这不但容易引起电网波形的畸变，同时谐波的存在也增加了输电导线上的损耗，从而导致电能质量下降及影响电力系统的安全稳定运行，进而影响电力设备的正常工作，因此谐波已成为污染电网和其它设备的公害。传统的正弦信号源通常是采用利用直接数字合成(Direct Digital Synthesizer DDS)的方法来产生振荡信号。但是，采用这种方式，在低频输出时的性能不好且信号的精度不高无法满足电力工业的要求。
技术实现要素：
本实用新型实施例公开了一种低能耗的正弦信号发生装置，能够实现频率可调且能够有效提高输出信号的精度及降低输出信号的能耗。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种低能耗的正弦信号发生装置，所述低能耗的正弦信号发生装置包括：
依次电连接的电源、频率合成组件、滤波器、自动增益控制组件及显示器，所述频率合成组件用于生成正弦信号，所述滤波器用于接收所述正弦信号并对所述正弦信号进行滤波后，输出至所述自动增益控制组件，所述自动增益控制组件用于增益调整滤波后的所述正弦信号，并发送调整后的所述正弦信号至所述显示器进行显示。
作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述频率合成组件包括频率生成器、与所述频率生成器电连接的相位累加器，及与所述相位累加器电连接的转换器，所述频率生成器用于生成频率并发送至所述相位累加器内，所述相位累加器接收所述频率并根据所述频率输出相位码至所述转换器，所述转换器用于转换所述相位码得到所述正弦信号。
作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述频率合成组件还包括波形储存器，所述波形储存器与所述相位累加器及所述转换器均电连接，所述波形储存器用于储存所述相位码并输出与所述相位码对应的幅度编码后，发送所述幅度编码至所述转换器内。
作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述滤波器与所述转换器通过连接导线连接，所述连接导线与所述滤波器连接的一端上设置有阻抗匹配器，所述阻抗匹配器用于对所述正弦信号进行阻抗匹配。
作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述滤波器为低通滤波器。
作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述自动增益控制组件包括与所述滤波器电连接的检测器件及与所述检测器件电连接的调整器件，所述检测器件用于检测所述正弦信号中的电压差并反馈至所述调整器件，所述调整器件用于调整所述正弦信号中的电压差并输出具有稳定信号幅度的正弦信号。
作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所所述检测器件为电子管或晶体管，所述调整器件为MSP430单片机。
与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置，通过设置依次电连接的频率合成组件、滤波器、自动增益控制组件及显示器，利用频率合成组件生成正弦信号，然后依次通过滤波器进行滤除谐波、通过自动增益控制组件进行增益调整，最终得到稳定、低频性能良好且精度高的正弦信号。本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置结构简单、信号生成方式简单快捷且能耗低、精度高，能够有效满足电力工业的要求。
另外，本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置，通过自动增益控制组件中包括的MSP430单片机来实现信号调整，调整精度高且能耗低。
此外，本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置，利用滤波器及自动增益控制组件，利用滤波器及自动增益控制组件对产生的信号进行滤波及调整，从而能够提高正弦信号中的抗干扰效果，进而减少正弦信号中的噪声并有效抑制高频自激。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的低能耗的正弦信号发生装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
以下进行结合附图进行详细描述。
请参阅图1，为本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置的结构示意图，该低能耗的正弦信号发生装置包括依次电连接的电源10、频率合成组件20、滤波器30、自动增益控制组件40及显示器50，该频率合成组件20用于生成正弦信号，该滤波器30用于接收该正弦信号并对正弦信号进行滤波后，输出至自动增益控制组件40中，该自动增益控制组件40用于对滤波后的正弦信号进行增益调整，并将调整后的正弦信号发送显示器50进行显示。
采用上述方式，能够确保输出后的正弦信号具有更加稳定的信号幅值以及具有更高的精度。
在本实施例中，该电源10可选用外接电源或者是可充电式电池。该频率合成组件20可包括频率生成器21、与该频率生成器21电连接的相位累加器22以及与该相位累加器22电连接的转换器23。该频率生成器21用于生成频率并发送至相位累加器22内，该相位累加器22接收该频率并根据该频率输出相位码至该转换器23，该转换器23用于对该相位码进行转换得到上述的正弦信号。
进一步地，该频率合成组件20还包括波形储存器24，该波形储存器24与该相位累加器22及转换器23均电连接，该波形储存器24用于储存该相位累加器22输出的相位码并输出与该相位码相对应的幅度编码后，发送至该转换器23内。具体地，该频率生成器21首先生成频率并发送至相位累加器22内，该相位累加器22在每增加一个时钟信号时即输出增加一个步长的相位增量值(即相位码)，并输送至波形储存器24内，该波形储存器24能够接收该相位码，并对应不同的相位码输出不同的幅度编码，然后再经过转换器23进行转换后得到正弦信号。可以得知的是，在这一过程中，可通过频率控制字来控制该频率生成器21生成的频率，从而达到控制该相位累加器22的相位增量值的目的。优选地，该转换器23为A/D转换器23。也就是说，该波形储存器24输出的幅度编码经过转换器23转换成数字信号(即，正弦信号)。
进一步地，该滤波器30与该转换器23可通过连接导线31连接，且该连接导线31与该滤波器30连接的一端上设置有阻抗匹配器(未图示)，该阻抗匹配器用于对正弦信号进行阻抗匹配后，再输送至该滤波器30内进行滤波。采用在该连接导线31与滤波器30连接的一端上设置该阻抗匹配器的方式，能够利用该阻抗匹配器对正弦信号进行阻抗匹配，从而有效解决由于该转换器23直接输入的信号幅度太低而导致影响滤波效果的问题，有利于保证该滤波器30的滤波效果。
优选地，该滤波器30可为低通滤波器。由于频率合成组件20直接产生的正弦波会有一些自激和杂波，尤其是在高频率时，因此，通过设置该滤波器30为低通滤波器(优选为二阶无源低通滤波器)可以有效滤掉正弦信号中的杂波，进而使得该正弦信号的波形更加平滑。
在本实施例中，该自动增益控制组件40包括与该滤波器30电连接的检测器件41及与该检测器件41电连接的调整器件42，该检测器件41用于检测该正弦信号中的电压差并反馈至该调整器件42，该调整器件42用于调整该正弦信号中的电压差并输出具有稳定信号幅度的正弦信号。也就是说，当该检测器件41检测到该正弦信号中的电压差较大而导致输出的信号幅度较小时，则该调整器件42能够调整该电压差并加大该信号幅度，则此时为提高增益；而当该正弦信号中的电压差较小而导致输出的信号幅度较大时，则该调整器件42能够调整该电压差并不高适应性降低该信号幅度，则此时为降低增益，如此反复，直至输出具有稳定信号幅度的正弦信号。采用通过该自动增益控制组件40对正弦信号输出的信号幅值进行及时调整的方式，能够有效降低该正弦信号的失真程度，有效提高该正弦信号的精度，降低能耗。
优选地，该检测器件41可为电子管或晶体管。该调整器件42可选用MSP430单片机，从而在实现对信号进行调整的同时，还能够有效降低该正弦信号发生装置的能耗。
本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置，通过设置依次电连接的频率合成组件、滤波器、自动增益控制组件及显示器，利用频率合成组件生成正弦信号，然后依次通过滤波器进行滤除谐波、通过自动增益控制组件进行增益调整，最终得到稳定、低频性能良好且精度高的正弦信号。本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置结构简单、信号生成方式简单快捷且能耗低、精度高，能够有效满足电力工业的要求。
另外，本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置，通过自动增益控制组件中包括的MSP430单片机来实现信号调整，调整精度高且能耗低。
此外，本实用新型实施例提供的一种低能耗的正弦信号发生装置，利用滤波器及自动增益控制组件，利用滤波器及自动增益控制组件对产生的信号进行滤波及调整，从而能够提高正弦信号中的抗干扰效果，进而减少正弦信号中的噪声并有效抑制高频自激。
以上对本实用新型实施例公开的低能耗的正弦信号发生装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的低能耗的正弦信号发生装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。