基于AT89C52單片機的超低頻信號發生器設計
5 超低頻信號的實現
對于方波和三角波的輸出頻率劃分為4檔輸出。為了使4個檔次的頻率分布均勻,電阻的選擇也很關鍵。通過計算,選擇2 MΩ,75 kΩ,4 kΩ,310Ω。由公式:

可以算出4個檔位滿足的頻率范圍:電容C=10μF,該設計中Uo最大取值為10 V,Ui的最大取值為10 V,使得電路工作的Ui的最小取值為0.1 V,根據公式:

得出頻率范圍為0.125 mHz~80 Hz。
為了確保超低頻信號波形穩定,重復性好,在波形的實現過程中要注意以下幾點:
(1)模擬開關的使用。該系統最初使用模擬開關來控制4個頻率檔位,但是由于模擬開關的導通電阻和截止電阻,使模擬開關的閉合不是完全閉合,斷開也不是完全斷開,而且模擬開關的截止電阻不夠大,因此4個模擬開關并聯截止電阻就會更小,再與積分電阻并聯就嚴重地影響了積分周期,從而影響了超低頻信號的輸出。最終改用繼電器控制最低頻率段,利用模擬開關控制剩余的三個頻率段,這樣低頻信號輸出穩定。
(2)輸入信號不能過小。如果輸入信號過小,使得信號與運放的失調電流、失調電壓相當,那么輸出信號的誤差很大。
(3)積分電容的選擇。超低頻對于電容也有特定的要求,為了使信號穩定,該超低頻信號發生器電容為聚四氟乙烯電容器,容值為10μF。由于電路板上的絕緣電阻不夠大,積分電容不能直接焊在電路板,而是通過兩根導線與運放相連。
(4)積分電阻的選擇。電阻值過大,對于運放的要求太高,電阻值過小,無法產生超低頻波形,因此選擇了最大積分電阻為2 MΩ的金屬電阻。
(5)運放的選擇。超低頻信號對運算放大器的要求很高,該系統選擇OP37低失調電流、低失調電壓的運算放大器。
6 結語
由單片機控制的超低頻信號發生器,與現有采用計數器、只讀存儲器、D/A轉換器和濾波器等組成的信號發生器相比,頻率準確度和穩定度較高。該信號發生器產生的三種波形是電化學實驗中常用的波形,且最低頻率可達到0.125 mHz,這是電化學實驗對于低頻的要求,在醫學和電化學研究方面具有廣泛的應用前景。本文引用地址:http://www.104case.com/article/172873.htm
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