专利名称：一种低频大功率信号源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信号源，特别涉及一种低频大功率信号源。
背景技术：
现有的可编程功率信号源在输出较低频率(例如《1Hz)信号时，信号波形失真严 重。信号源的频率分辨率、相位分辨率不高。当需要信号源输出的信号同时具有大电压(例 如200V)和大电流(例如5A)时，现有的可编程功率信号源不能满足。并且可编程功率信 号源与计算机接口比较复杂，不便于系统开发。
发明内容为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种低频大功率信 号源，能输出正弦、方波和三角波三种波形，并提供计算机接口 ，便于计算机控制。 为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一种低频大功率信号 源，包括电源系统模块1，电源系统模块1的电源输出端分别与MCU5的电源输入端、DDS模 块6的电源输入端，信号调理模块7的电源输入端，信号隔离模块8的电源输入端，功率放 大模块9的电源输入端相连，通信接口模块2 —端与计算机14相连，另一接口端与MCU5的 UART串口相连，液晶显示模块3的信号输入端与MCU5的信号输出通用端口相连，输入键盘 模块4的信号输出端与MCU5分配的信号输入通用端口相连，DDS模块6的信号输入端与 MCU5的SPI 口相连，DDS模块6的信号输出端与信号调理模块7的信号输入端相连，信号调 理模块7的信号输出端与信号隔离模块8的信号输入端相连，信号隔离模块8的信号输出 端与功率放大模块9的信号输入端相连，温度测量模块10的信号输入端与功率放大模块9 的温度传感器信号输出端相连，温度测量模块10的信号输出端与MCU5分配的信号输入通 用端口相连，电流测量模块11的信号输入端与取样电阻13两端相连，电流测量模块11的 信号输出端与MCU5分配的信号输入通用端口相连，电压测量模块12的信号输入端与功率 放大模块9的信号输出端相连，电压测量模块12的信号输出端与MCU5分配的信号输入通 用端口相连，负载电阻15与功率放大模块9的信号输出端相连。 本实用新型最终从功率放大模块9输出信号频率为DC 100Hz，输出信号频率 分辨率为0. 0002Hz，相位分辨率0. 002rad，信号谐波失真度《0. 1 % ，输出信号电压范围 士300V，输出电流《6A，输出功率《900W，能输出正弦、方波和三角波三种波形，并通过通 信接口模块2与计算机相连，便于计算机控制。
附图是本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细叙述。[0008] 参照附图，一种低频大功率信号源，包括电源系统模块1，电源系统模块1的电源 输出端分别与MCU5的电源输入端、DDS模块6的电源输入端、信号调理模块7的电源输入 端、信号隔离模块8的电源输入端、功率放大模块9的电源输入端相连，通信接口模块2 — 端与计算机相连，另一接口端与MCU5的UART串口相连，液晶显示模块3的信号输入端与 MCU5分配的12个信号输出通用端口相连，输入键盘模块4的信号输出端与MCU5分配的7 个信号输入通用端口相连，DDS模块6输入端与MCU5的SPI 口相连，DDS模块6的信号输 出端与信号调理模块7的信号输入端相连，信号调理模块7的信号输出端与信号隔离模块 8的信号输入端相连，信号隔离模块8的信号输出端与功率放大模块9的信号输入端相连， 温度测量模块10的信号输入端与功率放大模块9的温度传感器的信号输出端相连，温度测 量模块10的信号输出端与MCU5分配的信号输入通用端口相连，电流测量模块11的信号输 入端与取样电阻13两端相连，电流测量模块11的信号输出端与MCU5分配的1个信号输入 通用端口相连，电压测量模块12的信号输入端与功率放大模块9的信号输出端相连，电压 测量模块12的信号输出端与MCU5分配的1个信号输入通用端口相连，负载电阻15与功率 放大模块9的信号输出端相连。 本实用新型的工作原理是通过输入键盘模块4或计算机14输入待产生信号的波 形、频率、相位以及输出功率参数给MCU5，MCU5将波形、频率、相位参数转换成DDS模块6识 别的指令，并依次发送给DDS模块6，信号调理模块7对输入信号进行滤波、程控增益放大、 限幅等，信号隔离模块8将低压信号与高压信号实现电气隔离，功率放大模块9利用三对低 压大电流集成功放的串联连接实现高压大电流的输出。温度测量模块IO测量功放管的温 度信号，每隔1SMCU5读取温度数据并进行相关处理。电流测量模块11测量信号输出的电 流，每隔1S MCU5读取电流数据并进行相关处理。电压测量模块12测量信号输出的电压， 每隔1S MCU5读取电压数据并进行相关处理，并与设定电压数据进行比较，控制信号调理模 块7中的程控增益。液晶显示模块3显示输出信号的波形、频率、相位、温度、电压、电流等， 每隔1S数据刷新一次。通信接口模块2是实现计算机与MCU5的通信， 一方面将计算机的 控制指令发送到MCU5，另一方面将MCU5得到的数据实时传送到计算机，实现数据通信。
权利要求一种低频大功率信号源，包括电源系统模块(1)，其特征在于，电源系统模块(1)的电源输出端分别与MCU(5)的电源输入端、DDS模块(6)的电源输入端，信号调理模块(7)的电源输入端，信号隔离模块(8)的电源输入端，功率放大模块(9)的电源输入端相连，通信接口模块(2)一端与计算机(14)相连，另一接口端与MCU(5)的UART串口相连，液晶显示模块(3)的信号输入端与MCU(5)的信号输出通用端口相连，输入键盘模块(4)的信号输出端与MCU(5)分配的信号输入通用端口相连，DDS模块(6)的信号输入端与MCU(5)的SPI口相连，DDS模块(6)的信号输出端与信号调理模块(7)的信号输入端相连，信号调理模块(7)的信号输出端与信号隔离模块(8)的信号输入端相连，信号隔离模块(8)的信号输出端与功率放大模块(9)的信号输入端相连，温度测量模块(10)的输入端与功率放大模块(9)的温度传感器的信号输出端相连，温度测量模块(10)的信号输出端与MCU(5)分配的信号输入通用端口相连，电流测量模块(11)的信号输入端与取样电阻(13)两端相连，电流测量模块(11)的信号输出端与MCU(5)分配的信号输入通用端口相连，电压测量模块(12)的信号输入端与功率放大模块(9)的信号输出端相连，电压测量模块(12)的信号输出端与MCU(5)分配的信号输入通用端口相连，负载电阻(15)与功率放大模块(9)的信号输出端相连。
专利摘要一种低频大功率信号源，包括一通信接口模块2，通信接口模块2一端与计算机14相连，另一端与MCU5相连，DDS模块6与信号调理模块7相连，信号调理模块7与信号隔离模块8相连，信号隔离模块8与功率放大模块9相连，温度测量模块10与功率放大模块9、MCU5相连，电流测量模块11与取样电阻13、MCU5相连，电压测量模块12与功率放大模块9、MCU5相连，负载电阻15与功率放大模块9相连；通过输入键盘模块4或计算机14输入参数给MCU5，MCU5将对应的指令发送给DDS模块6，DDS模块6输出信号经过一系列处理能输出正弦、方波和三角波三种波形，并提供计算机接口，便于计算机控制。
文档编号H03G9/00GK201541244SQ200920245138
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者张家田 申请人:西安石油大学