基于FPGA的简易双相信号发生器的设计

本系统是以 Altera Cyclone Ⅱ EP2C8Q208C8N为核心控制器,利用 FPGA 芯片完成了正弦波和方波信号的发生及其参数的调节功能.该系统主要由四个模块组成;电源模块、控制模块、D/A转换模块及滤波模块.控制部分用VHDL语言实现了一个直接数字频率合成技术(DDS)的信号发生器,该信号发生器在特定的频率范内可以两路输出正弦波、方波.这是一个频率、幅度和相位可控的简易双相信号发生器,并且可以实现波形输出选择等多种控制功能.     

SPCE061A与AD9851的低频可控信号发生器

基于DDS直接数字频率合成技术原理,采用凌阳SPCE061A单片机作为人机界面控制单元和参数形成处理单元,首先以一片AD9851芯片为核心产生频率在10Hz~30 MHz可调、幅度稳定的正弦波、方波和三角波信号,然后通过一路可控模拟开关(使用AD7502芯片)选择波形输出。再通过外接键盘按键控制输出频率及频率步进,并通过LCD显示输出波类型、频率及电压幅度。该系统除具有基本函数信号发生器的主要功能外,还可控制输出频率在10Hz~1MHz之间变化的波型信号,同时还能够保障输出电平满足Vpp=(0~5V)±0.1V。在输出为50Ω负载的条件下,可实现频率在10Hz~1kHz范围内步进10Hz,在10kHz~1MHz范围内步进1kHz。在实验教学、生产等应用中,有一定的使用和推广价值。     

基于C8051单片机的微弱信号检测装置的设计

设计并制作一套微弱信号检测装置,用以检测在强噪声背景下的频率500Hz～2kHz、幅度值20mV～2V的微弱正弦波信号的幅度值,并通过单片机显示出来该幅度值.当把微弱信号和噪声组成的混合信号输入由MAX262组成的可编程开关电容滤波器时,通过单片机控制该滤波器的中心频率和Q值,从而使该系统适合不同频率的信号输入.通过窄带滤波后可基本恢复原信号,把该信号经过检波和信号调理后输入A/D转换器进行采样,之后将其在LCD 1602上进行显示.     

四通道高电压任意波形发生器设计与制作

利用Matlab和单片机控制D/A芯片设计制作了一种高电压型四通道任意波形发生器.通过Proteus仿真和实物调试证明,该波形发生器可实现四通道任意波形、幅值、占空比、相位角的单独调节,并完成了四通道输出顺序、选通时间、选通路数调节以及高电压输出,最高输出电压为110 V、频率调节范围为0.76 ～625 Hz,性能与指标均满足设计要求.     

提高8位A/D转换器分辨率的方法

<正> 逐次比较式8位A/D转换器的分辨率比较低只有1/256,但价格很便宜。12位的逐次比较式A/D转换器的价格要比8位的A/D芯片价格贵十几倍。虽然高位的双积分式A/D转换器的价格比较便宜,但其转换时间要比逐次比较式A/D转换器多上百倍,故在需要快速采样的场合则不能应用。本文介绍一种方法利用8位A/D芯片只增加很少元件就可以获得1/2048或更高的分辨率,其速度基本上接近8位逐次比较式A/D转换器的速度,在实际应用中效果很好。这种方法的基本设计思想是这样的:把输入范围0～5V电压分为8档,相邻两档间隔为5V/8=0.625V。若输入信号介于某两档电压之间则把输入信号与较低档的电压相减,其差必然小于0.625V,再把这个电压信号放大8倍使之变为0～5V间的信号送到8位     

基于ARM的振动传感器幅频特性测试系统研究

设计了以ARM微处理器为核心的中央控制处理单元,以完成振动传感器幅频特性测试的系统.利用ARM上集成的数字模拟转换电路(D/A)的输出通道1产生频率可调的等幅正弦信号,输出通道2对可变增益运放电路进行控制,使得振动传感器输出信号幅度在系统工作范围内,采用模拟数字转换电路(A/D)将振动传感器输出的信号整周期采样,对信号...     

基于AD9850的可编程信号发生器的设计

现代科研、通信系统、教学试验以及各种电子测量技术等场合需要高精度、频率可变的信号源;以DDS芯片AD9850为核心设计的一种幅度、相位、频率都可调节的信号发生器,其频率调节范围为1kHz～10MHz;频率步进1Hz,10Hz,100Hz,1kHz可键盘设定;幅度调节精度可达0．01V,相位可实现精度为11．25°的调节;测试结果表明该设计方案可行,样机达到设计要求,各参数调节可靠,工作稳定。     

涡街流量传感器信号处理方法研究

设计一种基于变增益运算放大器和DSP数字信号处理单元的新型涡街流量计信号处理电路.利用DSP上集成的模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,采用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,控制传感器输出信号幅度的相对稳定.针对涡街流量计输出信号的频率特性,设计基于DSP的FIR滤波算法,实现输出信号噪声的初步抑制,削弱原始信号中强噪声干扰.滤波后信号由DSP进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;采用DSP进行数字滤波及频率计算,实现了信号中噪声的抑制以及高精度流量解算.     

一种基于DDS的简易便携式扫频仪设计

本设计是以STC89C52单片机作为主控芯片,控制一片高速DDS数字频率合成器AD9850,产生两路相正交的扫频信号并实现闭环稳幅,通过D/A和A/D转换器等接口电路,实现扫频信号频率的步进调整、数字显示等.本设计克服了传统模拟扫频仪的缺点,针对目前中低频段的扫频仪比较少的现状,具有很大的应用前景.     

基于FPGA的DDS信号发生器设计

设计了一种可灵活在线调节的直接数字频率合成信号发生器,首先利用现场可编程门阵列生成各种频率、波形的信号数据,再采用LTC1821实现D/A转换,最后通过选择性滤波和功率放大电路实现信号输出,幅值范围0～10V,频率范围1Hz～100kHz,波形可设为三角波、矩形波、正弦波、锯齿波;实际测试验证了信号发生器的准确性和有效性.     

16kHz高精度交流信号源的设计与实现

本文介绍了一种高精度模拟正弦信号源的设计与实现,采用NiosⅡ嵌入式处理器控制来产生高精度的交流信号,它被用作模拟飞行校准装置的信号源。该信号源由FPGA、DA数模转换器、差分运放、低通滤波等模块组成。主要采用NiosⅡ嵌入武处理器和直接数字频率合成（DDS）、PLL、D／A及差分放大等技术,设计出频率分辨率小于5Hz...     

DDS信号源的幅频特性补偿方法研究

在对DDS输出信号经D/A转换后的频谱特性进行分析的基础上,提出了一种幅频特性补偿方法.该方法利用LC并联电路在谐振点能够对信号进行放大的特点来补偿D/A转换引起的信号幅度衰减,从而提高DDS输出信号的幅度特性.实验结果表明此方法在0 Hz～40 MHz频率范围内可提高输出信号平坦度2 dB左右.     

用于细胞培养的便携式电刺激器设计与实现

设计了一种以STC89C51单片机为核心的数字化多功能电刺激器,可根据用户需要产生直流、方波、正弦波、三角波和锯齿波共5种类型的电刺激信号,同时可实现各个波形的幅值和频率可调,其幅值输出范围为0～5V,频率范围为0～10 kHz,实现相同温度、湿度及培养基环境条件下,细胞培养过程中的电信号刺激以及高通量筛选.     

电能质量干扰发生装置的研制

电能质量干扰发生器常用于检验电力设备受电能扰动时的性能,提出了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电能质量干扰发生器装置的设计方案.以可编程逻辑器件EPM7128、双口RAM和数模转换器为基础,采用直接数字合成技术设计了正弦信号产生电路.利用SM5964单片机对数模转换器的参考电压进行控制来改变波形输出幅度,实现小信号的聚升、跌落、中断和凹陷等功能.通过高压高速集成功率运放PA89A对小信号进行幅度放大,采用高压高频三极管并联技术设计了扩流电路.使用Multisim软件对功率放大电路的参数进行仿真和优化,仿真实验结果表明,该电能干扰发生装置的输出电压幅值在0 ～264 V范围内任意可调,负载电流达到2A,并能实现电压跌落、聚升、中断和凹陷等功能.     

基于DDS信号源的幅频特性补偿方法研究

讨论了适合于信号源波形产生的DDS(直接数字频率合成)一般构成,在DDS输出信号经D/A转换后,对其频谱特性进行分析的基础上,提出了二种幅频特性的补偿方法;通过在采样率为250MSPS,最大输出频率为100MHz的信号源中,分别对两种补偿技术的输出信号频谱进行了仿真分析,并且与未经补偿的输出信号频谱进行了对比;仿真结果表明这两种方法能够有效的补偿因D/A的零阶保持特性所造成的幅频特性不平坦,使其在不同程度接近最大输出频率范围的带宽内达到0.1dB,具有很高的工程应用价值。     

一种高速多通道A/D幅相一致性修正的实现方法

相控阵雷达系统中多个A/D通道之间幅度、相位特性存在的不可避免的差异,降低了后续雷达数字信号处理使用数据源的精确度,从而影响了雷达系统的分辨率。针对这一问题,作者提出了一种自适应修正多A/D通道之间幅相不一致性的方法。实验证明该方法实现简单、修正结果较好、有较强的工程应用价值。     

基于单片机和FPGA的电能质量监测装置的设计

设计并制作了一个以单片机C8051F020为核心,并结合FPGA及双路A/D数据采集模块的简易电能质量监测装置.输入信号经过信号变换与处理模块后,满足ADS7865的幅值要求.再利用FPGA设计四个双口RAM,同时采集并存储电压电流信号,且调用FPGA中的D触发器,用以判断电压电流信号的超前、滞后特性.然后通过MCU模块控制双路A/D对信号进行采样,读取双口RAM中数据并对其进行计算和处理,并将一系列测量参数显示在LCD显示屏上.     

一种带多重保护的高压功率放大器

针对市场上常规信号源输出电压低,带负载能力弱,无法驱动超声波换能器等大功率容性负载的实际问题,以高压运算放大器PA84为核心器件,设计了一种高压功率放大器.放大器采用单片机作为控制核心,利用单片机自带的A/D并结合自建的高速仪用放大电路,实时采样输出电流,实现了输出短路及过流保护;利用自建的调零电路实现了放大器上电自动调零,有效减小了放大器的零点漂移;高压供电回路中串接自恢复保险丝,实现了对输出功率的限制.该放大器输出幅度可达±140V,最大工作电流1A,并具有完善的过载及功率保护功能.实验结果表明,放大器具有较好的线性度和稳定性,满足工程实际需求.