本實(shí)用新型涉及信號(hào)發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種畫圖任意波形信號(hào)發(fā)生器。

背景技術(shù)：

任意波形信號(hào)發(fā)生器是一種常用的新型電子設(shè)備，可以根據(jù)用戶需求產(chǎn)生各類試驗(yàn)信號(hào),模擬一些極具破壞性的爆炸試驗(yàn)來(lái)滿足重復(fù)測(cè)試的需要，避免重復(fù)多次試驗(yàn)導(dǎo)致人力物力投入增加的問題。然而，目前所使用的任意波形信號(hào)發(fā)生器是通過模擬法合成和DDS直接合成方式獲得任意波形信號(hào)，其所有模擬波形數(shù)據(jù)均在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn),并且受限于單片機(jī)的運(yùn)算速度和能力，現(xiàn)有的任意波形信號(hào)發(fā)生器往往名不符實(shí)，只能產(chǎn)生幾種諸如方波、三角波、正弦波、鋸齒波、噪聲等典型信號(hào)。此外，現(xiàn)有任意波形信號(hào)發(fā)生器還存在操作不便和難以升級(jí)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的是現(xiàn)有任意波形信號(hào)發(fā)生器存在信號(hào)有限、操作不便和難以升級(jí)等問題，提供一種畫圖任意波形信號(hào)發(fā)生器。

為解決上述問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種畫圖任意波形信號(hào)發(fā)生器，主要由上位計(jì)算機(jī)、串行接口、下位單片機(jī)、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和運(yùn)放加法器組成；其中上位計(jì)算機(jī)通過串行接口與下位單片機(jī)連接；下位單片機(jī)的其中一個(gè)輸出端經(jīng)由第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接運(yùn)放加法器的其中一個(gè)輸入端，下位單片機(jī)的另一個(gè)輸出端經(jīng)由第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接運(yùn)放加法器的另一個(gè)輸入端；運(yùn)放加法器的輸出端輸出模擬信號(hào)。

作為改進(jìn)，所述任意波形信號(hào)發(fā)生器還進(jìn)一步包括橢圓低通濾波器，該橢圓低通濾波器的輸入端與運(yùn)放加法器的輸出端連接，橢圓低通濾波器的輸出端輸出平滑的模擬信號(hào)。

上述方案中，所述串行接口為RS232串行接口。

上述方案中，所述下位單片機(jī)為STC12C5A60S2控制器。

上述方案中，所述上位計(jì)算機(jī)為通用計(jì)算機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過上位機(jī)畫出試驗(yàn)波形并定義信號(hào)參數(shù)，并將波形數(shù)據(jù)通過串行接口發(fā)給下位機(jī)，最后進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換生成相應(yīng)的模擬信號(hào)。所有模擬波形數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中完成，相比于模擬法合成和DDS直接合成方式，具有界面友好、操作簡(jiǎn)便和易于升級(jí)等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為一種畫圖任意波形信號(hào)發(fā)生器原理框圖。

圖2為另一種畫圖任意波形信號(hào)發(fā)生器原理框圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種畫圖任意波形信號(hào)發(fā)生器，如圖1所示，由上位計(jì)算機(jī)、串行接口、下位單片機(jī)、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和運(yùn)放加法器組成。其中上位計(jì)算機(jī)通過串行接口與下位單片機(jī)連接。下位單片機(jī)的其中一個(gè)輸出端經(jīng)由第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接運(yùn)放加法器的其中一個(gè)輸入端，下位單片機(jī)的另一個(gè)輸出端經(jīng)由第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接運(yùn)放加法器的另一個(gè)輸入端。運(yùn)放加法器的輸出端形成所需的模擬信號(hào)。在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，所述上位計(jì)算機(jī)為通用計(jì)算機(jī)，所述下位單片機(jī)為STC12C5A60S2控制器。采用通用串行接口RS232完成上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信，實(shí)現(xiàn)PC數(shù)據(jù)發(fā)送和參數(shù)調(diào)整功能。

上述任意波形信號(hào)發(fā)生器在使用時(shí)，在上位計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面手動(dòng)繪制波形和設(shè)置參數(shù)，并通過串行接口將波形數(shù)據(jù)發(fā)到下位單片機(jī)中。此外，在上位計(jì)算機(jī)中，除了實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)波形畫圖外，還要進(jìn)行幅度/周期調(diào)節(jié)、信號(hào)模式選擇、以及波形文件保存和重新調(diào)出發(fā)生等設(shè)置。下位單片機(jī)對(duì)上位計(jì)算機(jī)送來(lái)的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。采用一路D/A轉(zhuǎn)換即第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊合成所需的模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)在通過運(yùn)放加法器后，實(shí)現(xiàn)雙極性信號(hào)輸出。同時(shí)采用另一路D/A轉(zhuǎn)換第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出接運(yùn)算放大器的電壓參考端，用來(lái)調(diào)節(jié)參考電平以滿足所模擬信號(hào)的電壓范圍，使之與上位計(jì)算機(jī)所繪制的電壓幅度量化值成比例。

實(shí)施例2：

一種畫圖任意波形信號(hào)發(fā)生器，如圖2所示，由上位計(jì)算機(jī)、串行接口、下位單片機(jī)、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、運(yùn)放加法器和橢圓低通濾波器組成。其中上位計(jì)算機(jī)通過串行接口與下位單片機(jī)連接。下位單片機(jī)的其中一個(gè)輸出端經(jīng)由第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接運(yùn)放加法器的其中一個(gè)輸入端，下位單片機(jī)的另一個(gè)輸出端經(jīng)由第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接運(yùn)放加法器的另一個(gè)輸入端。運(yùn)放加法器的輸出端連接橢圓低通濾波器的輸入端。橢圓低通濾波器的輸出端輸出所需的模擬信號(hào)。在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，所述上位計(jì)算機(jī)為通用計(jì)算機(jī)，所述下位單片機(jī)為STC12C5A60S2控制器。采用通用串行接口RS232完成上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信，實(shí)現(xiàn)PC數(shù)據(jù)發(fā)送和參數(shù)調(diào)整功能。

上述任意波形信號(hào)發(fā)生器在使用時(shí)，在上位計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面手動(dòng)繪制波形和設(shè)置參數(shù)，并通過串行接口將波形數(shù)據(jù)發(fā)到下位單片機(jī)中。此外，在上位計(jì)算機(jī)中，除了實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)波形畫圖外，還要進(jìn)行幅度/周期調(diào)節(jié)、信號(hào)模式選擇、以及波形文件保存和重新調(diào)出發(fā)生等設(shè)置。下位單片機(jī)對(duì)上位計(jì)算機(jī)送來(lái)的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。采用一路D/A轉(zhuǎn)換即第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊合成所需的模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)在通過運(yùn)放加法器后，實(shí)現(xiàn)雙極性信號(hào)輸出。同時(shí)采用另一路D/A轉(zhuǎn)換第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出接運(yùn)算放大器的電壓參考端，用來(lái)調(diào)節(jié)參考電平以滿足所模擬信號(hào)的電壓范圍，使之與上位計(jì)算機(jī)所繪制的電壓幅度量化值成比例。所需的模擬信號(hào)最后再通過橢圓低通濾波器，使模擬信號(hào)輸出得以平滑。