電子設(shè)計(jì)大賽儀器儀表類專項(xiàng)培訓(xùn)

1、信號(hào)（波形）發(fā)生器電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)2013.71內(nèi)容一、基礎(chǔ)知識(shí)二、題目分析三、設(shè)計(jì)方案2二、題目分析1995年B題實(shí)用信號(hào)源的設(shè)計(jì)與制作2001年A題波形發(fā)生器設(shè)計(jì)2003年電壓控制LC振蕩器2005年正弦信號(hào)發(fā)生器2007年H題信號(hào)發(fā)生器3舉例（參考2001年A題波形發(fā)生器）任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)波形發(fā)生器，該波形發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波。要求：（1）輸出波形的頻率范圍為100Hz200KHz，頻率步進(jìn)間隔100Hz。（2）輸出波形幅度范圍05Vpp，步進(jìn)0.1Vpp調(diào)整。（3）輸出負(fù)載為600 ，輸出信號(hào)不失真。（3）顯示輸出波形的類型、頻率和幅度。（4）具有掉電存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ)掉

2、電前用戶編輯的波形和設(shè)置。（5）具有穩(wěn)幅輸出功能，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)（100），輸出電壓幅度變化不大于3%。4題目分析1、功能要求（1）產(chǎn)生正弦波、三角波、方波。（2）頻率與輸出幅度可以控制。（3）用戶可輸入波形類型、頻率、幅度參數(shù)。（4）顯示波形類型、頻率、幅度參數(shù)。（5）具有掉電保護(hù)功能，保存掉電前的用戶設(shè)置。（6）穩(wěn)幅功能。2、性能指標(biāo)（1）頻率范圍為100Hz200KHz，頻率步進(jìn)間隔=100Hz。（2）輸出波形幅度范圍05Vpp，步進(jìn)0.1Vpp調(diào)整。（3）輸出負(fù)載為600 ，輸出信號(hào)不失真。（4）具有穩(wěn)幅輸出功能，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)（100），輸出電壓幅度變化不大于3%。5方案論證MAX038

3、特點(diǎn)（1）輸出頻率范圍為0.1Hz20MHz。（2）可產(chǎn)生精確的三角波、鋸齒波、正弦波、方波和脈沖波。（3）輸出波形頻率和占空比獨(dú)立可調(diào)。（4）350:1的頻率掃描范圍。（5）1585可調(diào)占空比。（6）0.1低阻抗輸出緩沖，具有輸出過載/短路保護(hù)。（7）小于20010-6-1的溫度頻率漂移。（8）輸出正弦波失真度為0.75。6DDS技術(shù)DDS原理框圖DDS輸出頻譜分析及雜波分量 雜波分量出現(xiàn)在參考頻率與輸出頻率的組合處，即nfcf0(n=0, 1, 2,)處 。7DDS的特點(diǎn)（1）能實(shí)現(xiàn)任意波形（2）能達(dá)到很高頻率分辨率（3）頻率范圍寬（4）頻率轉(zhuǎn)換速度快（頻率字的變化時(shí)間，參考時(shí)鐘周期）（5

4、）頻率轉(zhuǎn)換時(shí)相位連續(xù)（6）易產(chǎn)生正交信號(hào)（7）易于實(shí)現(xiàn)頻率、相位調(diào)制8DAC構(gòu)成數(shù)控電位器DAC電阻網(wǎng)絡(luò)示意圖將UREF和Io1作為數(shù)控電阻兩端，則數(shù)控電阻阻值為：AD7520（10位）構(gòu)成的增益控制電路9AD603單個(gè)AD603的增益為： 其中，VG為差分輸入電壓（V），范圍為-0.5+0.5V。G0為增益起點(diǎn)，不同反饋網(wǎng)絡(luò)的增益起點(diǎn)有所不同。（a）-1030dB，90MHz帶寬，G0=10（b）0+40dB，30MHz帶寬，G0=20（c）+10+50dB，9MHz帶寬，G0=3010DAC08雙極型接口晶體管擴(kuò)流輸出電路11fclk=10MHz；N=24；L=7，每周期128點(diǎn)；LPF1：25KHz；LPF2：250KHz。系統(tǒng)組成框圖f=fomin=fclk/224=0.6Hz；200KHz時(shí)，每周期輸出10M/200K=50點(diǎn)。12舉例2（參考2007年H題信號(hào)發(fā)生器）任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)波形發(fā)生器，該波形發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波。要求：（1）輸出波形的頻率范圍為10Hz1MHz；頻率在10Hz1KHz時(shí)，頻率步進(jìn)間隔為10Hz；頻率在1KHz1MHz時(shí)，頻率步進(jìn)間隔為1KHz； 。（2） 50 負(fù)載下，輸