基于AT89S51單片機的PWM專用信號發生器的設計

圖4 D/A芯片的接口電路

　　2.3波形整形及放大電路設計

　　由于經DAC0832及外接的運算放大器輸出的波形仍然不夠平滑，還有DAC0832進行D/A轉換時的上升沿，因此必須對輸出波形進行整形以滿足我們的實驗要求。波形整形芯片選用MAX4624，它是MAXIM公司生產的低開路電阻，低電壓先合后開單刀雙擲模擬開關。它具有過電流保護；能夠快速開閉，閉合及斷開最大時間均為50ns；電路開路電阻很低，供電電源為5伏時，Ron為1歐姆，供電電源為3伏時，Ron為2歐姆，也就是說，電路內部開關噪聲低。為得到較大功率的脈沖信號，必須對第二級放大后的輸出信號進行電流放大，這里選用兩只JFET管組成一對達林頓管進行電流放大。同時為滿足實驗時對不同功率脈沖信號的要求，將第二級放大增益設計為可調的。其連接電路如圖5示。

圖5 波形整形及放大電路設計

　　作為專用PWM脈沖信號發生器，常有大的瞬時變化，這時整個線路往往會電源引線而產生電路諧振，產生尖峰干擾信號，消除種干擾的辦法可在芯片與電源線與地之間加上適當的去耦電容。這里采用的是將兩個電容并聯的方法。

　　3 軟件設計

　　根據前面的硬件描述，其軟件實現如圖6、7示。主程序完成程序的初始化，循環等待接受由鍵盤輸入的數據并產生相應的脈沖信號，首先確定輸出信號的波形、初始頻率并根據其波形和初頻進行編碼，存儲在單片機的ROM中，然后以一定的時間間隔將這些數字量送入D/A芯片進行轉換輸出，為得到不同的脈沖頻率，可通過改變輸入D/A芯片的數據間隔來改變輸出頻率。

　　4結束語

　　本信號發生器與其它相比具有如下優點：①較分立元件信號發生器而言，具有頻率高，工作穩定，容易調試等特性；②較專用DDS芯片的信號發生器而言，具有結構簡單，成本低等特性。

　　本信號發生器各參數調節范圍為：脈沖占空比調節范圍為2-100%;電壓調節范圍為0-5.0V，步進0.02V；頻率調節范圍為1KHz-100KHz。通過對軟件硬件的調試和檢測表明，該系統的軟件和硬件均能夠很好的工作，能夠滿足脈沖渦流探傷實驗的特殊要求。且由于采用鍵盤調節方式以及專用的LED顯示，使我們的實驗更加方便。但由于DAC0832芯片的建立時間的限制（其建立時間為1μs），即使使用高頻模擬開關進行波形整形，其輸出波形仍然不夠完美。但若將DAC0832用其他建立時間較短的D/A轉換芯片來代替，如DAC712,則能夠得到非常完美的波形。

圖6 主程序流程圖

圖7 PWM子程序流程圖

　　參考文獻：

　　[1] 朱定華，戴汝平等，單片微機原理與應用[M].北京交通大學出版社，清華大學出版社，2003

　　[2]International Semiconductor公司：DAC0832技術資料

　　[3] International Semiconductor公司：DAC712技術資料

　　[4] International Semiconductor公司：LF357技術資料

　　[5]MAXIUM公司: MAX4624技術資料