函数信号发生器电路设计

题目：函数信号发生器

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景德镇陶瓷学院

电工电子技术课程设计任务书

目录

1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2、单元电路1——稳压电源电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

3、单元电路2——AT89S52最小系统. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

4、单元电路3——1602液晶显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

5、单元电路4——矩阵键盘输入电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

6、单元电路5——AD9850函数信号发生电路. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

7、总体电路原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

8、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

9、元件清单；. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

10、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

11、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.总体方案与原理说明:

函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。

图1：函数发生电路方框图

如图1所示，本实验课程是选用AT8952单片机作为实验课程的主控芯片，

通过键盘输入所需信号的频率数值，一方面该数值经芯片AT8952单片机的IO

口送到液晶上显示，另一方面该数值经芯片AT8952单片机处理后，形成控制字，

输送给AD9850芯片，经AD9850芯片接受，识别，处理，产生我们需要的频率的

正弦波，方波。

AT8952单片机与AD9850的接口既可采用并行方式，也可采用串行方式。为

了充分发挥芯片的高速性能和节约单片机资源，本设计选择并行方式将AT89S52

的P0口直接接至DDS的并行输入控制端(D0～D7)。AD9850外接50 MHz的有源

晶振，产生的正弦信号经低通滤波器(LPF)去掉高频谐波后即可得到波形良好的

模拟信号。这样，将D／A转换器的输出信号经低通滤波后，接到AD9850内部的

高速比较器上，即可直接输出一个抖动很小的方波。另外，也可通过键盘编辑任

意波形的输出信号。

二、单元电路1——稳压电源电路

图2：稳压电压电源电路

图2中TF 为电源变压器，它的作用是将交流电网电压U 1变成整流电路要求的交流电压wt U U sin 222⨯=。四只整流二极管接成电桥的形式，在任意时刻都只有其中两只是导通的，其余两只截止，故能将输出信号变成脉动的直流电压.由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电源电压降低时，就把电场能量释放出来，使负载电压比较平滑，从而起到滤波作用。经过滤波的电压输入到稳压管7805后，输出即可得到稳定的5V 直流电压。给单片机和AD9850供电。

滤波电容C 1一般选取几百微法，这里取470uF 。当稳压器距离整流滤波电路

比较远时，在输入端必须接入电容器C 3（数值为0.33μF ），以抵消线路的电感

效应，防止产生自激振荡。输出端电容C 4(0.1μF)用以滤除输出端的高频信号，

改善电路的暂态响应。

三、单元电路2——AT8952单片机最小系统

图3：AT8952单片机最小系统

图3是AT89S52单片机的最小系统，包括系统外部时钟电路（由JZ提空12MHZ 的晶振频率给S52单片机工作）；按键复位电路（当按键按下时，RST拉高单片机复位，平常情况下为低电平）；单片机在线下载接口电路（ASP将编好的程序下载到单片机里面的接口）。

通过给单片机输入外部时钟，使单片机按照其步调工作。时钟就像单片机的心脏，所以必不可少的。还有就是按键复位电路，当把按键按下时，RST拉高单片机复位，也就是重新开始执行写入的程序。AT89S52单片机下载接口是单片机擦写程序和输入程序的接口。

这样就为AT89S52来控制外围电路提供了可能，和数据的输入，采集等等。我们这个实验就是通过它来控制液晶的显示和AD9850的控制使它产生我们需要的信号。