徐信号发生器

信号发生器

摘要：

本系统以XR2206集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。XR2206是一种性能优良的单片集成函数发生器芯片。该芯片可以产生高稳定度、高精度的正弦波、三角波和方波。可通过调节占空比产或相应的外围电路控制．来实现振幅调制和频率调制，故可广泛应用于正弦、三角、方波信号源、AM／FM 信号源、扫频信号源、压频转换器、频移键控制(FSK)信号发生器、调制解调器等。

在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。

本方案的直流稳压电源采用桥式全波整流、单电容滤波、提供四端固定输出及一端可调输出的集成稳压器件。所有的集成稳压器根据功耗均安装有充分裕量的散热片。

2、单片机数据处理模块

由MCS-51系列的89S52单片机和一片ZLG7289显示键盘接口构成了单片机最小系统，以完成单片机控制和人机接口功能。

（1）键盘设定系统总共设了三个功能键

复位键：实现复位功能。

传送数据键：确认数据已经输入完毕，进行数据的传送。

电阻选择键：对四个电阻进行选择，然后对各电阻的大小进行设置。

（2）数码显示

采用八位数码管显示。第八位数码管显示所选择控制的电阻，第1～3位显示电阻大小。单片机采用的是串行输入使得硬件简单，占用单片机系统接口少，能简化软件编程。

3、AD8403模块

AD8403数字电位器不仅可以取代机械电位器，而且具有无噪声、抗震动、尺寸小、寿命长等优点。它的最大特点是具有可编程能力，随着制造成本的降低，其应用范围会越来越广。

此设计中选用4通道的AD8403，固定端AB之间的电阻为50kΩ，并每两个通道并联从而得到两个通道使得到的电阻或电阻比率更加精确，减小误差。

用一个20kΩ串联输入电阻和一个并联齐纳二极管，可对所有模拟引脚进行ESD

防护，使得到的阻值更加稳定。

当用作可变电阻器(VR)时，A端开路，W可将VR的标称阻值(R AB )分成256个分支点，对RDAC锁存器中的8位数据字译码可确定256个可能分支点中的一个。滑动触点Wx滑到某一位置(Dx)相对Bx端的输出电阻RWB 的计算公式为：

R WB (Dx)=Dx/256×R BA +RW(2)其中RW=50Ω，R BA =10kΩ，Dx=RDACx 锁存的8位数据。

4、XR2206模块

XR一2206是一种性能优良的单片集成函数发生器芯片。该芯片可以产生高稳定度、高精度的正弦波、三角波和方波。并可通过调节占空比产生锯齿波和脉冲波。还可以通过外加电压的控制或相应的外围电路控制．来实现振幅调制和频率调制，故可广泛应用于正弦、三角、方波信号源、AM／FM信号源、扫频信号源、压频转换器、频移键控制(FSK)信号发生器、调制解调器等。

正常工作的电压范围为10～26V

频率由5、6脚之间的电容和7脚的电阻决定公式为：

f0=1/RC

电容取值范围为1000PF到100UF

电阻取值范围为1 kΩ到2MΩ,最佳为4kΩ到200kΩ，其由AD8403来控制

软件设计

调试修改

1调试方法和调试内容

(1) 硬件调试

波形显示通过示波器显示波形，即结果的显示。如不符合要求，需

重新调整或修改来完善硬件或软件。

(2)、软件静态调试

主要为检查语法错误以及程序的逻辑结构错误。

(3)、软硬件联调

由于硬件包括单片机控制、AD8403模块，调试时也分二部分进行。单片机部分的硬件完成后，就可以进行软件调试了。而AD8403由单片机控制输出，可以进行软件调试。而显示波形结果必须由示波器来进行测试，测试各项参数是否能满足题目要求。调试重点是AD8403所输出的电阻是否满足要求。

2测量数据

AD8403数据

XR2206数据

误差分析和改善措施

整个系统由手工焊接完成，布线无法避免线路之间以及外界的电磁干扰，从而导致一定误差。

结论：

系统以89S52芯片为核心部件，利用软件编程，实现了对频率的控制。尽量做到线路简单，减小电磁干扰，充分利用软件编程，弥补元器件的精度不足。由于水平有限，我们认为系统还有需要改进的地方，便如采用高精度的元器件，测量算法进一步完善等。

附件

XR2206电路图：

AD8403电路图：