一種基于單片機的信號源電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于單片機的信號源電路，包括單片機、電子電位器和MAX038芯片；電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，電子電位器的滑動端與MAX038芯片的占空比調整端相連接，電子電位器的受控端與單片機的輸出端相連。本實用新型具有信號占空比選擇靈活，能產生具有各種占空比的信號的優點。
【專利說明】
一種基于單片機的信號源電路
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種信號源電路，具體是一種基于單片機實現輸出信號占空比數 字化調節的信號源電路，屬于信號發生與控制技術領域。
【背景技術】
[0002] 信號源電路系統能產生某些特定的周期性時間函數波形(常見的有正弦波、方波、 三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號，頻率范圍可從微赫級到上百兆赫，在電子測量領域有著 廣泛的應用。
[0003] 函數信號發生器芯片是常見的實現信號源電路的核心部件，如L8038，BA205等器 件應用都非常廣泛，但是它們的功能較少，精度不高，頻率上限只有3000KHZ，無法產生更高 頻率的信號，套接方式也不夠靈活，頻率和占空比不能獨立調節，二者相互影響。
[0004] 美國Maxim公司生產的MAX038芯片逐漸得到更多的應用，采用該芯片設計信號源 電路不但設計簡單，可以生成同一頻率信號的各種波形信號，而且能以最少的外部元件構 成多波形信號發生器，但是現有技術中采用AX038芯片實現的信號源電路通常占空比固定 為50%，或者需要通過多個擋位開關實現手動調節:MAX038芯片7號引腳為占空比調整端， 調整該端口電壓，即可實現輸出波形占空比15%~85%調整，現有技術中通常是通過多個 撥碼開關實現MAX038芯片7號引腳電壓的選擇(通過一個撥碼開關控制某具有特定電壓的 電節點與MAX038芯片7號引腳的通斷），一個撥碼開關對應一個具有特定電壓的電節點，顯 然這會導致電路復雜，并且由于不能設置太多的擋位開關，因此信號占空比選擇有限，不能 產生具有各種占空比的信號。 【實用新型內容】
[0005] 針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的是怎樣提供一種信號占空比選 擇靈活，輸出信號占空比能數字化調節，產生具有各種占空比信號的信號源電路。
[0006] 為了實現上述目的，本實用新型采用了以下的技術方案。
[0007] 一種基于單片機的信號源電路，其特征在于:包括單片機、電子電位器和MAX038芯 片；
[0008] 所述MAX038芯片具有第一波形選擇端、第二波形選擇端、占空比調整端和信號輸 出立而；
[0009] 所述電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，電子 電位器的滑動端與MAX038芯片的占空比調整端相連接，電子電位器的受控端與單片機的輸 出端相連。
[0010]進一步的，所述MAX038芯片的信號輸出端與放大濾波電路的輸入端相連接。
[0011] 更進一步的，所述MAX038芯片的第一波形選擇端和第二波形選擇端均與單片機的 輸出?而相連接。
[0012] 相比現有技術，本實用新型具有如下優點：
[0013] 本實用新型中電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端 接地，電子電位器的滑動端與MAX038芯片的占空比調整端相連接，因此電子電位器實際構 成一個調壓器，單片機控制電子電位器的受控端使得電子電位器的滑動端電位得到控制， 因此能夠對MAX038芯片輸出信號的占空比進行控制，綜上，本實用新型中單片機通過向電 子電位器的受控端發送數字信號即可調節信號源電路輸出信號的占空比，與現有技術中通 過擋位開關選擇不同的MAX038芯片占空比調整端電壓的現狀相比，本實用新型具有信號占 空比選擇靈活，輸出信號占空比能數字化調節，產生具有各種占空比信號的優點。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型的電路結構圖；
【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0016] 如圖1所示，一種基于單片機的信號源電路，包括單片機、電子電位器和MAX038芯 片；
[0017] MAX038芯片能精密地產生三角波、鋸齒波、矩形波(含方波）、正弦波信號。其主要 特點在于:頻率范圍從〇 . IHz~20MHz，最高可達40MHz，各種波形的輸出幅度均為2V (峰峰 值）；占空比調節范圍寬，占空比和頻率均可單獨調節，二者互不影響，占空比最大調節范圍 是15%~85%;波形失真小，正弦波失真度小于0.75%，占空比調節時非線性度低于2%;采 用±5V雙電源供電，允許有5%變化范圍，電源電流為80mA，典型功耗400mW，工作溫度范圍 為0~70°C。
[0018] MAX038芯片具有第一波形選擇端、第二波形選擇端、占空比調整端和信號輸出端； 其中，MAX038芯片7號引腳為占空比調整端，調整該端口電壓，即可實現輸出波形占空比 15%~85%調整，當該端口電壓為0時，輸出波形占空比為50%。
[0019] 電子電位器為X9313芯片，該電子電位器具有如下弓丨腳："增加輸入引腳/?VC"，"升 降輸入引腳而"，"高電位端VH"，"低電位端VL"，"地端VSS"，"滑動端VW"和"片選輸入端 石"，其中"增加輸入引腳涵"，"升降輸入引腳函"和"片選輸入端石"為電子電位器的 受控端。
[0020] 單片機采用普通單片機即可。
[0021] 具體電路連接關系是：
[0022]電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，電子電位 器的滑動端與MAX038芯片的占空比調整端相連接，電子電位器的受控端與單片機的輸出端 相連。
[0023]由于MAX038的各種輸出波形的峰峰幅值均為2V，為了適合不同應用場合，為其添 加一級放大濾波電路，MAX038芯片的信號輸出端與放大濾波電路的輸入端相連接。
[0024]為了實現各種輸出波形選擇，MAX038芯片的第一波形選擇端和第二波形選擇端均 與單片機的輸出端相連接。
[0025] 本實用新型工作原理如下：
[0026] 以上電子電位器的連接構成了一個調壓電路，調壓電路的輸出端為電子電位器的 滑動端VW，由于電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，因 此電子電位器的滑動端VW電壓可在電源電壓(5V)與地電壓(OV)之間變化，調節精度由所選 電子電位器的抽頭數決定，本實用新型【具體實施方式】所舉例的X9313芯片調節精度為0.6V。
[0027] 具體工作時，增加輸入引腳^由下降沿觸發，該引腳上出現的下降沿將使得滑 動端VW朝內部計數器增加或減小的方向移動，升降輸入引腳^上的邏輯電平控制著電子 電位器滑動端VW移動的方向；增加輸入引腳和升降輸入引腳W)的信號均由單片機提 供，從而實現電子電位器的滑動端VW電壓在5V與OV之間連續調節。
[0028]由于電子電位器的滑動端與MAX038芯片的占空比調整端相連接，因此單片機能通 過調整調壓電路（由電子電位器構成）的輸出電壓實現MAX038芯片輸出信號的占空比數字 化控制。具體的MAX038芯片的占空比調整端電壓與輸出信號占空比之間的關系是：V = (50%-D) X0.0575,式中D表示輸出信號占空比。
[0029] 單片機還可以通過與之連接的上位機來發送控制參數實現調壓電路輸出電壓調 整，或者如圖1所示通過兩個與單片機輸入口相連接的按鍵來實調壓電路輸出電壓調整(單 片機接收到按鍵產生的電平后通過向電子電位器的受控端發送控制信號控制電子電位器 的滑動端VW電壓，當然按鍵按下的次數與電位器的滑動端VW電壓被調整的值之間存在一個 對應關系，這一對應關系需要由單片機處理器的邏輯運算來實現）。
[0030] 此外本實用新型的波形選擇可以通過MAX038芯片具有第一波形選擇端和第二波 形選擇端的電位來實現。第一波形選擇端和第二波形選擇端均與單片機的輸出端相連接以 實現獲取電平值，當然也可以通過撥碼開關控制實現。
[0031] 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本 實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范 圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1. 一種基于單片機的信號源電路，其特征在于：包括單片機、電子電位器和MAX038芯 片； 所述MAX038芯片具有第一波形選擇端、第二波形選擇端、占空比調整端和信號輸出端； 所述電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，電子電位 器的滑動端與MAX038芯片的占空比調整端相連接，電子電位器的受控端與單片機的輸出端 相連。2. 根據權利要求1所述的一種基于單片機的信號源電路，其特征在于，所述MAX038芯片 的信號輸出端與放大濾波電路的輸入端相連接。3. 根據權利要求1或者2所述的一種基于單片機的信號源電路，其特征在于，所述 MAX038芯片的第一波形選擇端和第二波形選擇端均與單片機的輸出端相連接。
【文檔編號】G05B19/042GK205427530SQ201620208278
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月9日
【發明人】霍福翠
【申請人】重慶電子工程職業學院