頻率可調信號源的設計分析

2. 6 鍵盤輸入和信號狀態顯示

該部分電路使用液晶顯示模塊SG19264 和按鍵開關實現信號源發生器的頻率、幅度、占空比調節和信號狀態輸出顯示， 使用C8051F130 的I/ O 口連接4 4 鍵盤矩陣和SG19264 數據口和控制口， 根據按鍵情況在液晶模塊上顯示輸出信號類型、頻率、幅度、占空比等狀態信息。

3 軟件設計

信號發生器軟件設計采用模塊化編程結構， 分為初始化程序、鍵盤處理程序、波形選擇程序、頻率調節程序、占空比調節程序、幅度調節程序、信號狀態顯示程序， 信號發生器上電執行初始化程序產生頻率1 kHz, 幅度2 V(VPP)， 占空比為50% 的方波， 初始化后響應是何按鍵按下， 轉入相應的信號狀態調節程序最后通過信號狀態顯示程序在液晶上顯示， 程序流程圖如圖4 所示。

圖4 程序流程

4 結 論

為驗證所設計信號源發生器性能， 在按照上述硬件和軟件設計后， 對其輸出信號各項指標參數進行了實際測試， 其中使用Agilent 53132A 和National VP7720A 對其主要參數輸出頻率精度和總失真度系數的測試數據如表3 和表4 所示。

表3 輸出頻率

表4 正弦波失真系數

由表3 和表4 可見， 本設計的信號發生器能達到輸出波形失真度小于0. 3% , 輸出頻率精度優于2 ×10- 4 , 在同類設計中性能較優。

本設計以單片機C8051F130 為核心， 輔以D/A 轉換器AD7533 和AD7303 及數字電位器X9C103 等外圍電路對MAX038 進行控制產生所需信號。經實驗驗證， 所設計的信號發生器能輸出頻率小于15 MHz, 幅度200 mV~ 20 V(VPP )連續可調， 占空比在15%~ 85%的方波、正弦波、三角波， 具有外圍電路簡單、體積小、精度高、輸出波形失真小等優點。該信號發生器已經廣泛應用在我院電學電子測試工作中。