一種新型便捷的信號發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型便捷的信號發(fā)生器，所述的信號發(fā)生器內(nèi)部包括微控制單元、第一D/A轉(zhuǎn)換器、第二D/A轉(zhuǎn)換器、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、串/并轉(zhuǎn)換器和信號調(diào)理電路，所述的微控制單元通過I/O口和串行接口分別連接現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和串/并轉(zhuǎn)換器，所述的串/并轉(zhuǎn)換器連接第二D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述的第二D/A轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA分別與第一D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述的第一D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接信號調(diào)理電路。本發(fā)明揭示了一種新型便捷的信號發(fā)生器，該信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便，其采用直接數(shù)字合成技術(shù)，既保證了信號頻率和相位的可靠調(diào)節(jié)，又實現(xiàn)了簡捷、快速、準確地調(diào)節(jié)多種信號波形的幅值。
【專利說明】一種新型便捷的信號發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子產(chǎn)品，具體涉及一種新型便捷的信號發(fā)生器，屬于電子產(chǎn)品【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]電子產(chǎn)品已成為人們?nèi)粘ＯM生活所必備的物品，它屬于特定的家用電器，內(nèi)有電子元件，通常會應(yīng)用于娛樂、通訊以及文書用途等，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展以及集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品正向著高效能、低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向發(fā)展。消費電子產(chǎn)品的應(yīng)用最為廣泛，其在世界各地均有制造。近年來，中國業(yè)已成為消費電子產(chǎn)品的制造大國，2013年，我國電子產(chǎn)品出口總額近萬億美元，占全國外貿(mào)出口的將近40%。
[0003]作為一種用于產(chǎn)生被測電路所需特定參數(shù)的電測試信號的電子儀器一信號發(fā)生器，其在生產(chǎn)實踐和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。信號發(fā)生器的主要功能是實現(xiàn)信號的調(diào)制，即實現(xiàn)信號波形幅值、相位和頻率的調(diào)節(jié)。現(xiàn)有的多數(shù)信號發(fā)生器對信號幅值調(diào)節(jié)是通過內(nèi)部主振級產(chǎn)生低頻正弦振蕩信號，再經(jīng)電壓放大器放大，達到電壓輸出幅度的要求，然后經(jīng)輸出衰減器直接輸出電壓，最后用主振輸出調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。這種信號幅值的調(diào)節(jié)方法過于繁瑣，調(diào)節(jié)效率較低，易受干擾出現(xiàn)偏差。近年來，直接數(shù)字合成技術(shù)的飛速發(fā)展，為信號發(fā)生器的信號調(diào)節(jié)提供了快捷、高效的新途徑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述需求，本發(fā)明提供了一種新型便捷的信號發(fā)生器，該信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便，其采用直接數(shù)字合成技術(shù)，既保證了信號頻率和相位的可靠調(diào)節(jié)，又實現(xiàn)了簡捷、快速、準確地調(diào)節(jié)多種信號波形的幅值。
[0005]本發(fā)明是一種新型便捷的信號發(fā)生器，所述的信號發(fā)生器內(nèi)部包括微控制單元、第一D/A轉(zhuǎn)換器、第二 D/A轉(zhuǎn)換器、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、串/并轉(zhuǎn)換器和信號調(diào)理電路，所述的微控制單元通過I/O 口和串行接口分別連接現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和串/并轉(zhuǎn)換器，所述的串/并轉(zhuǎn)換器連接第二 D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述的第二 D/A轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA分別與第一 D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述的第一 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接信號調(diào)理電路。
[0006]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的第一 D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器均采用12位D/A芯片THS5661，其中，第一 D/A轉(zhuǎn)換器完成信號的D/A轉(zhuǎn)換。
[0007]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的第二 D/A轉(zhuǎn)換器輸出不同幅值的電壓信號，并將電壓信號輸入第一 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓端,作為第一 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓。
[0008]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA在微控制單元的控制下，將微控制單元控制信號波形控制字、頻率控制字和相位控制字輸入后的信號，進行數(shù)字合成，再將產(chǎn)生的數(shù)字信號傳送給第一 D/A轉(zhuǎn)換器。
[0009]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的串/并轉(zhuǎn)換器采用12位串行通信鎖存器M66320，其將微控制單元產(chǎn)生的調(diào)幅控制字鎖存并輸入第二 D/A轉(zhuǎn)換器。
[0010]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的信號調(diào)理電路由放大器和低通濾波器構(gòu)成，其將第一 D/A轉(zhuǎn)換器輸出的調(diào)節(jié)后的信號幅值、頻率和相位進行放大、濾波處理。
[0011]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的微控制單元中加載了初始化程序、FPGA控制程序、調(diào)幅控制程序、LCD顯示程序和按鍵程序。
[0012]本發(fā)明揭示了一種新型便捷的信號發(fā)生器，該信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便，其采用直接數(shù)字合成技術(shù)，既保證了信號頻率和相位的可靠調(diào)節(jié)，又實現(xiàn)了簡捷、快速、準確地調(diào)節(jié)多種信號波形的幅值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例新型便捷的信號發(fā)生器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發(fā)明實施例新型便捷的信號發(fā)生器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；該信號發(fā)生器內(nèi)部包括微控制單元、第一 D/A轉(zhuǎn)換器、第二 D/A轉(zhuǎn)換器、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、串/并轉(zhuǎn)換器和信號調(diào)理電路，所述的微控制單元通過I/O 口和串行接口分別連接現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和串/并轉(zhuǎn)換器，所述的串/并轉(zhuǎn)換器連接第二 D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述的第二 D/A轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA分別與第一 D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述的第一 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接信號調(diào)理電路。
[0016]本發(fā)明提及的新型便捷的信號發(fā)生器采用兩個THS5661芯片作為第一 D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器，來完成信號發(fā)生器信號的D/A轉(zhuǎn)換和幅值調(diào)節(jié)；其中，第一 D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)信號的D/A轉(zhuǎn)換；第二 D/A轉(zhuǎn)換器輸出不同幅值的電壓信號,將該電壓信號輸入第一D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓端，作為第一 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓。同時通過微控制單元與第二D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量通信來改變第二 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出幅值，從而改變第一 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓，最終實現(xiàn)信號發(fā)生器幅值的調(diào)節(jié)。該信號發(fā)生器輸出信號的頻率和相位通過微控制單元控制現(xiàn)場可編程門陣列FPGA實現(xiàn)。
[0017]本發(fā)明提出的新型便捷的信號發(fā)生器通過嵌入式微控制單元進行智能控制，微控制單元中加載了初始化程序、FPGA控制程序、調(diào)幅控制程序、LCD顯示程序和按鍵程序。其中，F(xiàn)PGA控制程序主要完成信號波形、頻率和相位的設(shè)置；調(diào)幅控制程序主要完成調(diào)幅控制字的輸入；LCD顯示程序和按鍵程序主要完成將控制信息輸出到相應(yīng)硬件中，從而實現(xiàn)信號發(fā)生器的人機交互。該微控制單元產(chǎn)生的調(diào)幅控制字，通過串行的方式輸入串/并轉(zhuǎn)換器中；串/并轉(zhuǎn)換器采用12位串行通信鎖存器M66320，其將調(diào)幅控制字鎖存并輸入第二D/A轉(zhuǎn)換器。串/并轉(zhuǎn)換器的使用可以節(jié)約微控制單元的I/O資源，還可以給第二 D/A轉(zhuǎn)換器一個穩(wěn)定的調(diào)幅信號，使其穩(wěn)定運行；調(diào)幅控制字可使第二 D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一定的電壓信號并輸入到第一 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓端，該參考電壓控制著波形幅值的大小，從而實現(xiàn)信號發(fā)生器幅值的調(diào)節(jié)。
[0018]該新型便捷的信號發(fā)生器中的可編程門陣列FPGA可實現(xiàn)直接數(shù)字合成，F(xiàn)PGA的輸入端有信號波形控制字輸入端、頻率控制字輸入端和相位控制字輸入端，由微控制單元控制相應(yīng)控制字的輸入，并產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)字信號，該數(shù)字信號通過第一 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號，再傳送至由放大器和低通濾波器構(gòu)成的信號調(diào)理電路進行放大、濾波處理，最終實現(xiàn)信號波形、幅值、頻率和相位的調(diào)節(jié)。
[0019]本發(fā)明揭示了一種新型便捷的信號發(fā)生器，該信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便，其采用直接數(shù)字合成技術(shù)，既保證了信號頻率和相位的可靠調(diào)節(jié)，又實現(xiàn)了簡捷、快速、準確地調(diào)節(jié)多種信號波形的幅值。
[0020]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種新型便捷的信號發(fā)生器，其特征在于，所述的信號發(fā)生器內(nèi)部包括微控制單元、第一 D/A轉(zhuǎn)換器、第二D/A轉(zhuǎn)換器、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、串/并轉(zhuǎn)換器和信號調(diào)理電路，所述的微控制單元通過I/O 口和串行接口分別連接現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和串/并轉(zhuǎn)換器，所述的串/并轉(zhuǎn)換器連接第二 D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述的第二 D/A轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA分別與第一 D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述的第一 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接?目號調(diào)理電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型便捷的信號發(fā)生器，其特征在于，所述的第一D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器均采用12位D/A芯片THS5661，其中，第一 D/A轉(zhuǎn)換器完成信號的D/A轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型便捷的信號發(fā)生器，其特征在于，所述的第二D/A轉(zhuǎn)換器輸出不同幅值的電壓信號，并將電壓信號輸入第一 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓端,作為第一 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型便捷的信號發(fā)生器，其特征在于，所述的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA在微控制單元的控制下，將微控制單元控制信號波形控制字、頻率控制字和相位控制字輸入后的信號，進行數(shù)字合成，再將產(chǎn)生的數(shù)字信號傳送給第一 D/A轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型便捷的信號發(fā)生器，其特征在于，所述的串/并轉(zhuǎn)換器采用12位串行通信鎖存器Μ66320，其將微控制單元產(chǎn)生的調(diào)幅控制字鎖存并輸入第二 D/A轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型便捷的信號發(fā)生器，其特征在于，所述的信號調(diào)理電路由放大器和低通濾波器構(gòu)成，其將第一 D/A轉(zhuǎn)換器輸出的調(diào)節(jié)后的信號幅值、頻率和相位進行放大、濾波處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型便捷的信號發(fā)生器，其特征在于，所述的微控制單元中加載了初始化程序、FPGA控制程序、調(diào)幅控制程序、LCD顯示程序和按鍵程序。
【文檔編號】G01R1/28GK104391142SQ201410802065
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】林蔡月琴 申請人:永新電子常熟有限公司