电子设计大赛-仪器仪表类专项培训.ppt

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1、信号（波形）发生器电子设计竞赛培训2013.7内容一、基础知识二、题目分析三、设计方案二、题目分析1995年B题——实用信号源的设计与制作2001年A题——波形发生器设计2003年——电压控制LC振荡器2005年——正弦信号发生器2007年H题——信号发生器举例（参考2001年A题——波形发生器）任务：设计并制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波。要求：（1）输出波形的频率范围为100Hz～200KHz，频率步进间隔≤100Hz。（2）输出波形幅度范围0～5Vpp，步进0.1Vpp调整。（3）输出负载为600Ω，输出信号不

2、失真。（3）显示输出波形的类型、频率和幅度。（4）具有掉电存储功能，可存储掉电前用户编辑的波形和设置。（5）具有稳幅输出功能，当负载变化时（100Ω～∞），输出电压幅度变化不大于±3%。题目分析1、功能要求（1）产生正弦波、三角波、方波。（2）频率与输出幅度可以控制。（3）用户可输入波形类型、频率、幅度参数。（4）显示波形类型、频率、幅度参数。（5）具有掉电保护功能，保存掉电前的用户设置。（6）稳幅功能。2、性能指标（1）频率范围为100Hz～200KHz，频率步进间隔=100Hz。（2）输出波形幅度范围0～5Vpp，步进0.1Vpp调整。（

3、3）输出负载为600Ω，输出信号不失真。（4）具有稳幅输出功能，当负载变化时（100Ω～∞），输出电压幅度变化不大于±3%。方案论证MAX038特点（1）输出频率范围为0.1Hz~20MHz。（2）可产生精确的三角波、锯齿波、正弦波、方波和脉冲波。（3）输出波形频率和占空比独立可调。（4）350:1的频率扫描范围。（5）15％~85％可调占空比。（6）0.1Ω低阻抗输出缓冲，具有输出过载/短路保护。（7）小于200×10-6℃-1的温度频率漂移。（8）输出正弦波失真度为0.75％。DDS技术DDS原理框图DDS输出频谱分析及杂波分量杂波分量出

4、现在参考频率与输出频率的组合处，即nfc±f0(n=0,±1,±2,…)处。DDS的特点（1）能实现任意波形（2）能达到很高频率分辨率（3）频率范围宽（4）频率转换速度快（频率字的变化时间，参考时钟周期）（5）频率转换时相位连续（6）易产生正交信号（7）易于实现频率、相位调制DAC构成数控电位器DAC电阻网络示意图将UREF和Io1作为数控电阻两端，则数控电阻阻值为：AD7520（10位）构成的增益控制电路AD603单个AD603的增益为：其中，VG为差分输入电压（V），范围为-0.5～+0.5V。G0为增益起点，不同反馈网络的增益起点有所不

5、同。（a）-10～30dB，90MHz带宽，G0=10（b）0～+40dB，30MHz带宽，G0=20（c）+10～+50dB，9MHz带宽，G0=30DAC08双极型接口晶体管扩流输出电路fclk=10MHz；N=24；L=7，每周期128点；LPF1：25KHz；LPF2：250KHz。系统组成框图Δf=fomin=fclk/224=0.6Hz；200KHz时，每周期输出10M/200K=50点。举例2（参考2007年H题——信号发生器）任务：设计并制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波。要求：（1）输出波形的频率范围

6、为10Hz～1MHz；频率在10Hz～1KHz时，频率步进间隔为10Hz；频率在1KHz～1MHz时，频率步进间隔为1KHz；。（2）50Ω负载下，输出波形幅度范围0～5Vpp，步进0.1Vpp调整。（3）显示输出波形的类型、频率和幅度。（4）具有掉电存储功能，可存储掉电前用户编辑的波形和设置。