基本信息
- 項目名稱：
- 受控信號發(fā)生器
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本設計制作了一個由二線式電流型電阻變送器和4*4鍵盤控制的信號發(fā)生器。在A端將1000?～2000?阻值轉(zhuǎn)換成4mA ～20ｍA電流，經(jīng)過大于1米的傳輸線送到B端，再轉(zhuǎn)換成0～5V的電壓，經(jīng)A/D采樣，將數(shù)字信號送MCU處理，由MCU控制FPGA產(chǎn)生頻率和可調(diào)電阻阻值對應的正弦信號，可通過鍵盤輸入信號的種類、頻率、幅度和相位，頻率的最小步進可達1HZ。
- 詳細介紹：
- 本設計制作了一個由二線式電流型電阻變送器和4*4鍵盤控制的信號發(fā)生器。系統(tǒng)主要采用了TI公司的低功耗高性能模擬放大器INA333和OPA335、超低功耗單片機MSP430F149、電流接收器RCV420、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1255、數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC900。在A端將1000?～2000?阻值轉(zhuǎn)換成4mA ～20ｍA電流，經(jīng)過大于1米的傳輸線送到B端，再轉(zhuǎn)換成0～5V的電壓，經(jīng)A/D采樣，將數(shù)字信號送MCU處理，由MCU控制FPGA產(chǎn)生頻率和可調(diào)電阻阻值對應的正弦信號。該正弦信號經(jīng)過功率放大后輸出，在50?負載上峰峰值大于5V，頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10-4。整個系統(tǒng)規(guī)模小，功耗低；利用TL431為電流變送器提供電壓基準，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保系統(tǒng)測試精度；在電路設計上應用差分電路抑制共模干擾，在PCB制作上盡量縮短走線和縮小回路長度。可通過鍵盤輸入信號的種類、頻率、幅度和相位，頻率的最小步進可達1HZ,系統(tǒng)工作穩(wěn)定，較好地實現(xiàn)了題目基礎部分和發(fā)揮部分的所有指標要求。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 隨著科技的不斷發(fā)展，在電子技術領域里，正弦波、方波、鋸齒波和三角波的發(fā)生器——信號發(fā)生器將得到越來越廣泛的應用；信號發(fā)生也將向著更合理，更科學，更適用的方向不斷向前發(fā)展！ 創(chuàng)新點在于引入了二線制電流型電阻變送器控制，1000?~2000?對應的電流輸出為4~20mA，變換精度優(yōu)于0.5%，變換非線性度優(yōu)于1%，輸出傳輸線的長度大于等于1m。信號發(fā)生部分要求能夠?qū)⑤斎腚娏髁哭D(zhuǎn)換成電阻量并采用數(shù)碼顯示，顯示分辨率為100?；可通過鍵盤輸入信號的種類、頻率、幅度和相位，頻率的最小步進可達1HZ。系統(tǒng)具有精度高、功耗低、人機交換界面簡單等特點
科學性、先進性
- 信號發(fā)生起的技術在國內(nèi)外早已普及，已經(jīng)相當成熟了，本作品的特點是引人了二線制電流型電阻變送器控制，技術的難點在于電流信號的發(fā)送與接受是通過給發(fā)送模塊供電的電源線來完成的，既電源線又是信號線，這是本作品的先進之處。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 完成設計。
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示。
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 該作品上電自動完成開機，由4*4鍵盤操作，鍵1-10完成數(shù)據(jù)輸入操作，鍵11沒用，鍵12沒用，鍵13完成回到主菜單操作，鍵14完成累減及上翻操作，鍵15完成累加及下翻操作，鍵16完成確定操作。 該作品適用于各實驗室，信號發(fā)生用。
同類課題研究水平概述
- 隨著電子測量及其他部門對各類信號發(fā)生器的廣泛需求及電子技術的迅速發(fā)展，促使信號發(fā)生器種類日益增多，性能日益提高，尤其隨著70年代微處理器的出現(xiàn)更促使信號發(fā)生器向著自動化、智能化發(fā)展，但還是存在一些問題。直到近年來現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）技術得到快速的發(fā)展和廣泛的應用，其資源容量、工作頻率以及集成度都得到了極大的提高，使得利用FPGA實現(xiàn)某些專用數(shù)字集成電路得到了大家的關注，而基于FPGA實現(xiàn)的信號發(fā)生器和以前相比有著靈活的接口和控制方式、較短的轉(zhuǎn)換時間、較寬的寬帶、以及相位連續(xù)變化和頻率分辨率較高等優(yōu)點，比起專用芯片功耗也低，為信號發(fā)生器的發(fā)展提供了一種新的設計方法和思路。
