函数发生器的参数确定

从电路的设计过程来看电路分为三部分:①正弦波部分②方波部分③三角波部分

①正弦波部分

由于我们选取差分放大电路对三角波--正弦波

进行变换，首先要完成的工作是选定三极管，我

们选择KSP2222A型的三极管。

根据KSP2222A的静态特性曲线，选取静态

工作区的中心

由直流通路有:

20 k

因为静态工作点已经确定，所以静态电流变成已知。根据KVL方程可计算出镜像电流源中各个电阻值的大小:

可得

②方波部分

根据性能指标可知

由 ,可见f与c成正比，若要得到1Hz~10Hz，C为10 。10Hz~100Hz,C为1 。

则 =7.5k ~75k ，则 =5.1k

则 =2.4k 或者 =69.9 k

∴ 取100 k

∵

由输出的三角形幅值与输出方波的幅值分别为5v和14v，有

=

∴ =10k

则 ≈47 k ， =20 k

根据方波的上升时间为两毫秒，查询运算放大器的速度，可以选择74141型号的运放。

由此可得调整电阻:

直接采用凌阳SPCE061A作为波形发生器。波形的具体产生是通过两路DAC来产生，凌阳SPCE061A在这方面的设计为我们提供了极大的方便，用它实现的好处在于，外围电路极其简单，另外在DAC的编程方面又提供及其便利的编程环境。外围电路的设计包括三大部分，第一是键盘控制电路的设计，这里采用4*4键盘，由IOA的低八位进行控制，把键盘上的行和列分别接在IOA0~IOA3和IOA4~IOA7上，采用外部中断二来中断所显示波形，以便进入下一波形的编辑和输出，在波形输出的同时利用外部中断一来实现同步的频率调节。第二是显示电路的设计，这里为了在波形输出依然有显示，由于单片机的局限性这里采用通常的动态LED显示行不通，因为波形输出时要求CPU不停地为其服务而没有空闲来为LED进行不停更新，解决方案是采用带数据缓存器和驱动的LCD来提供显示，这样只占用八个I/O口即可完成设计要求,也可放弃适时显示功能采用LED显示，这里将提供两种显示方案。第三是滤波和电压转换电路的设计，滤波采用低通滤波器，滤除DAC转换过程中形成的高频小锯齿波。另外由于凌阳SPCE061A单片机DAC输出为电流输出，为满足达到5V的电压输出，外接OP07运算放大器进行放大，加1千欧姆电阻进行电流信号到电压信号的转换。本设计的特点是全面采用数字电路方案，因而工作稳定可靠。利用单片机控制管理，使频率设置和占空比调整等操作可用键盘输入，十分方便.