正弦信号发生器的设计

什么是正弦信号发生器

正弦信号发生器信号发生器是在电子电路设计、自动控制系统和仪表测量校正调试中应用很多的一种信号发生装置和信号源信号源，属于数字信号发生器。而正弦信号是一种频率成分最为单一的常见信号源，任何复杂信号(例如声音信号)都可以通过傅里叶变换分解为许多频率不同、幅度不等的正弦信号的叠加，它的应用领域很广范。

正弦信号发生器的组成

正弦信号发生器主要由两部分组成：正弦波信号发生器和产生调幅、调频、键控信号。正弦波信号发生器采用直接数字频率合成DDS技术，在CPLD上实现正弦信号查找表和地址扫描，经D/A输出可得到正弦信号。具有频率稳定度高，频率范围宽，容易实现频率步进100 Hz。全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度均可实现程控。

基于单片机的正弦信号发生器的设计

常见信号源制作方法：采用DDS，即直接数字频率合成，其原理方框图如图一所示：


图一：正弦信号发生器原理

它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的佼佼者。具体体现在相对带宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比。

正弦信号发生器的电路



图二：正弦信号发生器的电路

该电路可以满足频率范围为 300Hz～15Hz 而畸变系数K＜0.1%（典型的为0.03%）的要求。振荡器频率值决定于R、C值决定于R、C值。电位器可调整输出信号幅度（约1.5V）。反馈量以及畸变系数的大小可通过电位器RP2调整。