占空比可調的高頻脈衝信號控制器電路設計與製作

admin @ 2014-03-19 , reply:0

占空比可調的高頻脈衝信號控制器電路設計與製作
占空比可調的高頻脈衝信號控制器電路設計與製作

       本電路每隔~段時間產生一段高頻正弦波。並可根據測試需要隨時調節信號的“占空比”(間隔時間和持續時間)。 市面上也有專業的可編程高頻脈衝信號發生器。可以產生一定範圍內的任意佔空比和頻率信號,但價格昂貴。而且實驗中並不需要很多種頻率。在現有普通信號發生器的基礎上,採用增加簡單的時間量控制的方式,也可以達到本實驗的要求,系統框圖見圖l。 此方案的關鍵。是如何實現高頻信號有無控制。經過試驗。最終採用兩隻二極體來實現。電路見圖2所示。   

通過控制信號的高低電平變化來控制兩隻二極體的截止和導通。 當控制信號為高電平時,兩隻二極體PN結反偏截止。阻止信號通過;反之,兩隻二極體導通。信號可以順利通過。之所以使用兩隻二極體,是為了加大反偏時對高頻信號的隔離程度。當然。R5、R2也可以調整分壓比。但分壓值要大於V2、V3的正向壓降。否則V2、v3不能處於完全導通狀態。 在試驗中要隨時調整信號的“占空比”,就需要實現對高頻信號可編程式控制制,這就要用到單片機。本文選用的是國產宏晶科技的廉價STC12C2052單片機,利用其兩個定時器生成精確的可編程定時間隔。顯示部分選用1602系列點陣液晶屏。為避免與鍵盤線衝突,使用其4線制數據匯流排傳輸方式。按鍵採用中斷加掃描方式。“進入調整”鍵為中斷方式,其他調整時間量大小的兩鍵為掃描方式。

  

整體電路如圖3所示。 單片機的P14~P17口和1602液晶屏相連,即D4-D7。 當信號輸出時間很短暫,二極體導通時間非常短時,如1μs,電容C9前面的波形如圖4所示。此時C9將起不到隔直的作用,輸出波形如圖5所示。 這是由於R4上的直流壓降疊加造成的(R4不能調零。否則信號損耗很大)。將其改為電感,改善效果不大。而且會影響有用的信號。實際使用時,筆者將C9改為一隻10.7MHz的聲表面波濾波器。結果是信號衰減很大。且由於輸出波形受到濾波器響應時間的影響,頭尾幅度較小,中間段正常。對此有待高手改進。 主程序流程如圖6所示。



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