專利名稱：直接數(shù)字頻率合成脈沖信號(hào)發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種脈沖信號(hào)發(fā)生器，特別是一種直接數(shù)字頻率合成脈沖信號(hào)發(fā)生器。
背景技術(shù)：
在電子裝備的故障和性能檢測(cè)中，往往需要頻率、脈寬、極性、幅度都能由計(jì)算機(jī)程序調(diào)節(jié)的正負(fù)脈沖信號(hào)源。采用諸如MAX038信號(hào)發(fā)生器芯片外加電阻及切換開關(guān)等器件雖然也能調(diào)節(jié)頻率和幅度，但這種調(diào)節(jié)是離散的，且電路復(fù)雜，調(diào)整不精確，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種可以由上位計(jì)算機(jī)精確調(diào)節(jié)控制的脈沖信號(hào)源。包括微處理器+DDS的合成芯片和脈沖信號(hào)發(fā)生電路，所述微處理器+DDS的合成芯片輸入端為串行通信接口，微處理器輸出端與脈沖信號(hào)發(fā)生電路連接。本實(shí)用新型采用串行通信接口可以簡(jiǎn)化輸入結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)隔離輸出、有效的抗干擾，而采用微處理器+DDS的合成芯片及脈沖信號(hào)發(fā)生電路構(gòu)成的脈沖信號(hào)源，脈沖類型，周期，脈寬，幅度和都可精確控制，調(diào)節(jié)非常方便。
上述脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括極性控制電路，所述極性控制電路包括三極管BG01、BG02、BG03和繼電器J01，繼電器J01的中心端受三極管BG03控制連接三極管BG01的發(fā)射極或三極管BG02的發(fā)射極之一。采用該設(shè)計(jì)可以通過上位機(jī)調(diào)節(jié)輸出脈沖信號(hào)的極性。
上述脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括幅度調(diào)節(jié)電路，所述幅度調(diào)節(jié)電路包括正電源產(chǎn)生電路V01、負(fù)電源產(chǎn)生電路V02、8級(jí)矩陣U02、U03調(diào)節(jié)電路和譯碼電路BG04、BG05、BG06，微處理器+DDS的合成芯片控制U02、U03的A、B、C三端，8級(jí)矩陣U02、U03的X端輸出與正電源產(chǎn)生電路V01、負(fù)電源產(chǎn)生電路V02連接，正電源產(chǎn)生電路V01、負(fù)電源產(chǎn)生電路V02輸出端與極性轉(zhuǎn)換電路連接。采用該設(shè)計(jì)可以通過上位機(jī)精確調(diào)節(jié)輸出脈沖信號(hào)的幅度。
上述脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括脈寬控制電路，所述脈寬控制電路包括將頻率脈寬信號(hào)整形的施米特觸發(fā)器U4A、U4B和高速運(yùn)算放大器U5，施米特觸發(fā)器U4A與微處理器+DDS的合成芯片連接，高速運(yùn)算放大器U5輸出端與極性轉(zhuǎn)換電路連接。采用該設(shè)計(jì)可以通過上位機(jī)精確調(diào)節(jié)輸出脈沖信號(hào)的脈寬。
上述極性控制電路、幅度調(diào)節(jié)電路、脈寬控制電路還可以有多種實(shí)施方式，在此只是選用了較為優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。


圖1時(shí)本實(shí)用新型實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，DDS芯片(HX9801)是直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)和微處理器的結(jié)合。它內(nèi)部包括可編程DDS系統(tǒng)、高性能10位D、A，與微機(jī)的串行通訊接口以及控制電路等，能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成和時(shí)鐘發(fā)生器。接上精密時(shí)鐘源和必要的外圍電路即可形成一個(gè)周期，脈寬，都可串行編程控制的矩形波輸出板。其接口控制簡(jiǎn)單，用串行口直接輸入脈沖類型，周期，脈寬，幅度和等控制數(shù)據(jù)。64位控制字在24MHz時(shí)鐘時(shí)周期時(shí)調(diào)整范圍為1H～1M，脈寬調(diào)整范圍0.5uS～1S，器件采用CMOS低功耗工藝，不需信號(hào)輸出時(shí)還可通過硬件或軟件設(shè)置為低功耗方式。其最大輸出電壓、電流值分別為5V、100mA，主芯片采用44腳PLCC封裝形式。
U01(hx9801、SDDS芯片)的11#、13#線是與上位機(jī)通訊的串行端口，來自上位機(jī)的頻率、脈寬、幅度、極性信號(hào)通過(HX9801)處理后，分別由5#線輸出頻率脈寬信號(hào)，6#、7#、8#線輸出幅度信號(hào)，9#線輸出極性信號(hào)。
正電源產(chǎn)生(V01)、負(fù)電源產(chǎn)生(V02)電路和8級(jí)矩陣(U02、U03)調(diào)節(jié)電路與譯碼電路(BG304、BG305、BG306)組成幅度調(diào)節(jié)電路，V01、V02的輸出幅度決定于U02、U03的A、B、C三端的二進(jìn)制編碼。而電源的輸出幅度又決定輸出信號(hào)的幅度，從而由上位機(jī)的命令決定了輸出信號(hào)的幅度。
極性控制電路由BG01、BG02、BG03、J01組成，來自9#線的極性信號(hào)控制BG03使J01轉(zhuǎn)換接入位置，當(dāng)J01的中心頭接入BG01的發(fā)射極時(shí)輸出正脈沖，當(dāng)J01的中心頭接入BG02的發(fā)射極時(shí)輸出負(fù)脈沖。
施米特觸發(fā)器U4A(40106)、U4B(40106)和高速運(yùn)算放大器U5(AD844)是將5#線輸出頻率脈寬信號(hào)整形后再送極性轉(zhuǎn)換電路輸出。
至此HX9801板完成了在上位機(jī)的串行命令下輸出脈寬、幅度、極性皆可調(diào)的脈沖信號(hào)。
本實(shí)施例中，正電源(V01)、負(fù)電源(V02)型號(hào)為LM317；8級(jí)矩陣(U02、U03)型號(hào)為4051。
采用該直接數(shù)字頻率合成脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)指標(biāo)如下輸出波形矩形波；輸出頻率1H～1MH；最小脈寬0.5uS；上升時(shí)間＜100nS；下降時(shí)間＜150nS；輸出幅度TTL電平；合成延遲10mS；時(shí)鐘24M；合成字長64位；故障抑制允許負(fù)載短路時(shí)間＜1秒(硬件抑制)
權(quán)利要求1.一種直接數(shù)字頻率合成脈沖信號(hào)發(fā)生器，其特征在于包括微處理器+DDS的合成芯片和脈沖信號(hào)發(fā)生電路，所述微處理器+DDS的合成芯片輸入端為串行通信接口，微處理器輸出端與脈沖信號(hào)發(fā)生電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的直接數(shù)字頻率合成脈沖信號(hào)發(fā)生器，其特征在于脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括極性控制電路，所述極性控制電路包括三極管BG01、BG02、BG03和繼電器J01，繼電器J01的中心端受三極管BG03控制連接三極管BG01的發(fā)射極或三極管BG02的發(fā)射極之一。
3.如權(quán)利要求2所述的直接數(shù)字頻率合成脈沖信號(hào)發(fā)生器，其特征在于脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括幅度調(diào)節(jié)電路，所述幅度調(diào)節(jié)電路包括正電源產(chǎn)生電路V01、負(fù)電源產(chǎn)生電路V02、多級(jí)矩陣U02、U03調(diào)節(jié)電路和譯碼電路BG04、BG05、BG06，微處理器+DDS的合成芯片控制U02、U03的A、B、C三端，8級(jí)矩陣U02、U03的X端輸出與正電源產(chǎn)生電路V01、負(fù)電源產(chǎn)生電路V02連接，正電源產(chǎn)生電路V01、負(fù)電源產(chǎn)生電路V02輸出端與極性轉(zhuǎn)換電路連接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的直接數(shù)字頻率合成脈沖信號(hào)發(fā)生器，其特征在于脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括脈寬控制電路，所述脈寬控制電路包括將頻率脈寬信號(hào)整形的施米特觸發(fā)器U4A、U4B和高速運(yùn)算放大器U5，施米特觸發(fā)器U4A與微處理器+DDS的合成芯片連接，高速運(yùn)算放大器U5輸出端與極性轉(zhuǎn)換電路連接。
專利摘要一種直接數(shù)字頻率合成脈沖信號(hào)發(fā)生器，包括微處理器+DDS的合成芯片和脈沖信號(hào)發(fā)生電路，所述微處理器+DDS的合成芯片輸入端為串行通信接口，微處理器輸出端與脈沖信號(hào)發(fā)生電路連接，本實(shí)用新型采用串行通信接口可以簡(jiǎn)化輸入結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)隔離輸出、有效的抗干擾，而采用微處理器+DDS的合成芯片及脈沖信號(hào)發(fā)生電路構(gòu)成的脈沖信號(hào)源，脈沖類型，周期，脈寬，幅度和都可精確控制，調(diào)節(jié)非常方便。
文檔編號(hào)H03K3/00GK2618369SQ0225628
公開日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者薛蘭柱, 谷植宏, 李尚爭(zhēng), 孫兆軍, 劉鋼, 王延華, 辛軍, 張立平 申請(qǐng)人:薛蘭柱, 谷植宏, 李尚爭(zhēng), 孫兆軍, 劉剛, 王延華