函數發(fā)生器的參數確定

從電路的設計過程來看電路分為三部分:①正弦波部分②方波部分③三角波部分

①正弦波部分

由于我們選取差分放大電路對三角波--正弦波

進行變換，首先要完成的工作是選定三極管，我

們選擇KSP2222A型的三極管。

根據KSP2222A的靜態(tài)特性曲線，選取靜態(tài)

工作區(qū)的中心

由直流通路有:

20 k

因為靜態(tài)工作點已經確定，所以靜態(tài)電流變成已知。根據KVL方程可計算出鏡像電流源中各個電阻值的大小:

可得

②方波部分

根據性能指標可知

由 ,可見f與c成正比，若要得到1Hz~10Hz，C為10 。10Hz~100Hz,C為1 。

則 =7.5k ~75k ，則 =5.1k

則 =2.4k 或者 =69.9 k

∴ 取100 k

∵

由輸出的三角形幅值與輸出方波的幅值分別為5v和14v，有

=

∴ =10k

則 ≈47 k ， =20 k

根據方波的上升時間為兩毫秒，查詢運算放大器的速度，可以選擇74141型號的運放。

由此可得調整電阻:

直接采用凌陽SPCE061A作為波形發(fā)生器。波形的具體產生是通過兩路DAC來產生，凌陽SPCE061A在這方面的設計為我們提供了極大的方便，用它實現的好處在于，外圍電路極其簡單，另外在DAC的編程方面又提供及其便利的編程環(huán)境。外圍電路的設計包括三大部分，第一是鍵盤控制電路的設計，這里采用4*4鍵盤，由IOA的低八位進行控制，把鍵盤上的行和列分別接在IOA0~IOA3和IOA4~IOA7上，采用外部中斷二來中斷所顯示波形，以便進入下一波形的編輯和輸出，在波形輸出的同時利用外部中斷一來實現同步的頻率調節(jié)。第二是顯示電路的設計，這里為了在波形輸出依然有顯示，由于單片機的局限性這里采用通常的動態(tài)LED顯示行不通，因為波形輸出時要求CPU不停地為其服務而沒有空閑來為LED進行不停更新，解決方案是采用帶數據緩存器和驅動的LCD來提供顯示，這樣只占用八個I/O口即可完成設計要求,也可放棄適時顯示功能采用LED顯示，這里將提供兩種顯示方案。第三是濾波和電壓轉換電路的設計，濾波采用低通濾波器，濾除DAC轉換過程中形成的高頻小鋸齒波。另外由于凌陽SPCE061A單片機DAC輸出為電流輸出，為滿足達到5V的電壓輸出，外接OP07運算放大器進行放大，加1千歐姆電阻進行電流信號到電壓信號的轉換。本設計的特點是全面采用數字電路方案，因而工作穩(wěn)定可靠。利用單片機控制管理，使頻率設置和占空比調整等操作可用鍵盤輸入，十分方便.