}
}
正弦值数据：
7f8285888b8e9194979a
9da0a3a6a9acafb2b5b8
babdc0c2c5c8cacdcfd1
d4d6d8dadddfe1e3e5e6
e8eaebedeff0f1f3f4f5
f6f7f8f9fafafbfcfcfd
fdfdfdfdfefdfdfdfdfd
fcfcfbfafaf9f8f7f6f5
f4f3f1f0efedebeae8e6
e5e3e1dfdddad8d6d4d1
cfcdcac8c5c2c0bdbab8
b5b2afaca9a6a3a09d9a
9794918e8b8885827e7b
7875726f6c696663605d
5a5754514e4b48454340
3d3b383533302e2c2927
2523201e1c1a18171513
1210edca9876
5433211000
0000000011
233456789a
cde1012131517181a
1c1e20232527292c2e30
3335383b3d404345484b
4e5154575a5d60636669
6c6f7275787b
3.4D/A（II）正弦波产生电路
D/A（II）用于产生正弦波电路，电路如图所示。
是一单极性信号，其电压值由下面的公式得出。
由公式可见，所有值均在0V上下。
为了使正弦信号输出不含直流分量，需用
作为输出信号。
实现双极性输出
。
电路图：
3.5幅度控制
幅度控制电路由分压衰减电路和模拟开关组成，如图所示。
衰减电路可提供8种不同的衰减值（我选择5种），模拟开关在幅度开关的控制下选择其中一个输出。
3.6阻抗控制
跟随器的作用是使V01的输出阻抗为0，R1和R2的并联阻抗50欧姆作为整个电路的输出阻抗。
3.7整体电路图
数字式频率选择开关控制D/A变换的数据。
D/A（I）,其转换输出一直流电压控制锁相环中的压控振荡器输出频率，压控振荡器输出频率作为地址代数器输入。
地址代数器产生256个地址依次从贮存器中取出正弦信号的样值。
该样值经D/A（II）变换，输出一正弦波。
幅度开关控制衰减电路使幅度变化。
放大电路可满足输出信号的幅度及输出阻抗的要求。
简略图如下：
（详细图见图纸）
3.7整体元件清单（理论值）
•型号名称及功能数量
•DAC08328位D/C转换电路2
•MC4046锁相电路1
•28C64BEEPROM存储器1
•T4LS393双16进制计数器1
•MC4051四模拟开关1
•TL084运算放大器1
•8路开关双制直插式微型开关2
•MC4060与晶振为频率器1
•单开关开关3
•晶振32768k1
•1
电阻7
•2
电阻2
•30
电阻1
•7.5
电阻1
•100
电阻2
•100PF电容1
第四章测设与调整（数据）
4.1频率控制电路调测
电容100PF是固定的。
由于系统、器件误差影响，R1，R2的理论值和实际值并不相等。
调整R1，R2的大小使方波频率范围的下限小于256
，上限为1280
分别记录理论值与实际值如下：
R1=7.5千欧
R2=30千欧
R1=1千欧
R2=39千欧
输入电压（VCOi）
输出频率
输入电压（VCOi）
输出频率
1V
277KHZ
1V
242.3KHZ
2.5V
900KHZ
2.5V
719KHZ
4V
1380KHZ
4V
1350KHZ
根据记录可知，理论值不能满足指标要求，需要调整至实际值：
R1=1千欧，R2=39千欧。
4.2地址计数器电路调测如下：
计数器模M=256。
记录实际值如下：
输入频率
输出频率
256KHZ
1KHZ
1280KHZ
5KHZ
根据记录可知，电路不需要调整。
4.3存贮器电路调测（R=1千欧）
输出电压V02（峰峰值）最大为2.8V。
记录实际值如下：
R=1千欧
放大电阻Rx
输出电压V02（峰峰值）
2R
3.4V
1.2R
2.71V
根据记录可知，放大器（II）中的放大电阻Rx理论值2R不能满足指标要求（峰峰值最大2.8V），需要调整至实际值：
1.2R，即1.2千欧。
4.4数字幅度电路调测
输出电压V02（峰峰值）最大为2.8V。
记录实际值如下：
档位
输出电压
1
2.60V
2
1.30V
3
9.10V
4
7.10V
5
4.40V
根据记录可知，电路不需要调整。
4.5波形扩展
调整存贮器28C64的A8,A9端口的高低电平，可以改变波形。
记录如下：
A8
A9
波形
高
高
三角波
低
高
斜波
高
低
方波
低
低
正弦波
根据记录可知，电路不需要调整。
4.6整体指标测试
输出信号波形：
正弦波
输出信号频率范围：
1.07kHz~5.00kHz
输出信号最大电压：
2.60V（峰峰值）
输出阻抗：
50Ω
幅度选择档位：
5档
波形可选择：
方形，正弦波，三角波，斜波
输出频率最小步长：
15Hz~28Hz
第五章设计小结
5.1电子电路课程设计的意义
5.1.1.加深对理论课程的理解
5.1.2.检验所学知识的深度和广度
5.1.3.进一步拓展知识的深度和广度
5.1.4.锻练灵活运用所学电子电路的能力
5.2设计任务完成情况
指标
完成情况
输出信号波形：
正弦波
正弦波
输出信号频率范围：
1kHz~5.00kHz
930Hz~5.00kHz
输出信号最大电压：
2.80V（峰峰值）
2.56V（峰峰值）
输出阻抗：
50Ω
50Ω
幅度选择档位：
5档
5档
波形可选择：
方形，正弦波，三角波，斜波
方形，正弦波，三角波，斜波
输出频率最小步长：
20Hz
15Hz~28Hz
5.3问题及改进
5.3.1频率控制电路中，理论值不能满足指标要求，需要调整至实际值：
R1=1千欧，R2=39千欧。
R1=1千欧，R2=39千欧。
5.3.2存贮器电路，放大器（II）中的放大电阻Rx理论值2R不能满足指标（峰峰值最大2.8V）要求，需要调整至实际值：
1.2R，即1.2千欧。
5.3.3最终输出的正弦信号很不稳定，毛刺很多。
解决方法：
在四个放大器（TL084）的输入输出端接上10000PF的电容。
5.3.4整体元件清单（理论值）
•型号名称及功能数量
•DAC08328位D/C转换电路2
•MC4046锁相电路1
•28C64BEEPROM存储器1
•T4LS393双16进制计数器1
•MC4051四模拟开关1
•TL084运算放大器1
•8路开关双制直插式微型开关2
•MC4060与晶振为频率器1
•单开关开关3
•晶振32768k1
•1
电阻8
•2
电阻2
•39
电阻1
•1.2
电阻1
•100
电阻2
•100PF电容1
5.4心得体会
数字信号源是目前发展较快的领域，用途也很广。
它其实就是利用了存储器E2PROM里的正弦函数表产生一个频率和幅度都可数字控制的正弦波发生器。
这种数字合成的正弦信号源较传统的振荡器有很多优点。
首先它的输出频率可以方便地进行控制，通过改变读取信号的速度，也可以通过改变取样点的读取，实现调频、扫频和数字控制。
再者这种信号源可以由计算机控制，组合成多种波形的函数发生器，它更便于集成，可靠性也更高，频率变化范围更宽。
数字式频率选择开关控制D/A变换的数据。
D/A（I）,其转换输出一直流电压控制锁相环中的压控振荡器输出频率，压控振荡器输出频率作为地址代数器输入。
地址代数器产生256个地址依次从贮存器中取出正弦信号的样值。
该样值经D/A（II）变换，输出一正弦波。
幅度开关控制衰减电路使幅度变化。
放大电路可满足输出信号的幅度及输出阻抗的要求。
波形可选择方形，正弦波，三角波，斜波。
根据理论值选择器件，例如电阻，会发现输出信号与指标偏离很大，这是因为各种器件存在系统误差以及导线和接口的阻抗影响。
通过试验，不断改变某些器件的参数，例如电阻阻值和放大器的放大倍数，直至达到或接近指标。
由于接入多种器件和电源，输出的信号很不稳定，这是交直流信号混合造成的。
鉴于此，在不同电源之间和放大器输入输出端口使用二极管过滤非直流信号，发现信号毛刺消失且比较稳定。
实验时，保持一颗冷静、仔细的心非常重要。
当然，掌握科学的检查方法更不可或缺。
两者结为一体就完美体现在分步检查：
利用信号发生器、示波器、万用表等各种测量设备测试各器件的输入输出，记录数据，和理论及指标相比较，不断调整。
这是本次试验必须经历的关隘。
附录
参考文献
【1】《电子电路课程设计》张豫禛苏起虎林彦杰编著，河海大学出版社，2005年8月第一版。
【2】电子电路网，
【3】DAC0832中文资料，个人博客，
主要芯片介绍：
一．DAC0832是采样频率为八位的D/A转换器件。
DAC0832内部结构资料:
芯片内有两级输入寄存器，使DAC0832具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要（如要求多路D/A异步输入、同步转换等）。
D/A转换结果采用电流形式输出。
要是需要相应的模拟信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现这个供功能。
运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，可以外接。
该片逻辑输入满足TTL电压电平范围，可直接与TTL电路或微机电路相接。
DAC0832的主要特性参数如下：
*分辨率为8位；
*电流稳定时间1us；
*可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；
*只需在满量程下调整其线性度；
*单一电源供电（+5V～+15V）；
*低功耗，200mW。
DAC0832引脚功能说明：
DI0~DI7：
数据输入线，TLL电平。
ILE：
数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。
CS：
片选信号输入线，低电平有效。
WR1：
为输入寄存器的写选通信号。
XFER：
数据传送控制信号输入线，低电平有效。
WR2：
为DAC寄存器写选通输入线。
Iout1:
电流输出线。
当输入全为1时Iout1最大。
Iout2:
电流输出线。
其值与Iout1之和为一常数。
Rfb:
反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻.
Vcc:
电源输入线 （+5v~+15v）
Vref:
基准电压输入线 （-10v~+10v）
AGND:
模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地.
DGND:
数字地,两种地线在基准电源处共地比较好.
D/A转换器DAC0832DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器。
如图4-82所示，它由倒T型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压VREF四大部分组成。
运算放大器输出的模拟量V0为：
图4-82
由上式可见，输出的模拟量与输入的数字量（
）成正比，这就实现了从数字量到模拟量的转换。
一个8位D/A转换器有8个输入端（其中每个输入端是8位二进制数的一位），有一个模拟输出端。
输入可有28=256个不同的二进制组态，输出为256个电压之一，即输出电压不是整个电压范围内任意值，而只能是256个可能值。
图4-83是DAC0832的逻辑框图和引脚排列。
二．MC4046是一种锁相环电路。
其特点是电源电压范围宽、功耗低和输入阻抗高，其内部含有一个高性能的压控振荡器（VCO）和两个方式不同的鉴相器（PD）。
基本锁相环如下图所示：
•当无信号加到锁相环时，鉴相器输出的误差电压Ue为0，低通滤波器LF的电压Ud也为0，压控振荡器VCO的工作频率最低；当有输入信号加到锁相环时，鉴相器将输入信号Ui的相位和频率与VCO输出信号Uo的相位和频率相比较，并将两个信号的相位差转换成电压Ue，经过低通滤波器加到VCO控制输入端，控制VCO的频率fo。
•压控振荡器的压控特性与VDD、R1、R2、C1取值大小有关。
VDD一定时，只与R1、R2、C1有关，如果不接R2，振荡器的频率为0Hz~fmax,这时fMAX由下式计算：
•fMAX=1/[R1（C1+32PF）]，频率与电压VDD的关系如图：
•如使用R2，振荡器的频率由fmin~fmax,可由下式计算：
•fMin=1/[R2（C1+32PF）]
•fMax=1/[R2（C1+32PF）]+1/[R1（C1+32PF）]，频率与电压VDD的关系如图：
•外接元件的选择范围：
•10k≤R1,R2,RS≤1M
•VDD≥5V时，C1≥100PF
•VDD≥10V时，C1≥50PF
•最高频率为:
（VDD=5V）=0.5MHz
•（VDD=15V）=1.5MHz
MC4046管脚图：
•
4051管脚图：
（VSS接地，VEE接-5V。
）
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