自適應信號發(fā)生器方案與實現(xiàn)

　　·頻率自適應調(diào)整

　　對于某一周期信號來說，若在一定時間間隔T內(nèi)測得該信號的重復變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。頻率自適應調(diào)整原理框圖如圖3所示。其中時基信號模塊提供標準秒時鐘，即周期為1s的脈沖信號。門限電路由時基信號控制。時基信號到來時，門限開啟，被測信號通過門限電路送入計數(shù)器。時基信號結(jié)束時門限關閉，計數(shù)器停止計數(shù)。將檢測信號反饋入微控制器，再由微控制器內(nèi)部程序進行對輸出信號頻率進行相應調(diào)整，從而實現(xiàn)外部信號頻率的自適應調(diào)整。

　　·幅度自適應調(diào)整

　　幅度自適應調(diào)整框圖如圖4所示。

　　系統(tǒng)采用峰值保持電路對方波脈沖的峰值電平加以采樣，并結(jié)合相關控制電路對模擬信號進行短暫存儲。之后，采集的數(shù)據(jù)再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，送入微控制器。再由微控制器內(nèi)部程序選擇相應的分壓阻值通路，從而實現(xiàn)信號幅度的自適應調(diào)整。而在輸出時，則可將微控制器處理后的頻率信號輸出。

　　調(diào)整部分電阻與脈沖幅度對應關系如表1所示(表中阻值為采用模擬電位器所測得)。

　　·功率自適應調(diào)整

　　負載功率在數(shù)值上等于負載電壓乘以負載電流。因此，功率調(diào)整相當于對負載電壓或電流的調(diào)整，其框圖如圖5所示。

　　功率監(jiān)控部分應包括一個用于測量電流(產(chǎn)生一個比例輸出電壓)的電流檢測電路和一個模擬乘法器。電流檢測放大器提供與負載電流成正比的輸出電壓。此電壓作為模擬乘法器的一個輸入，而另一輸入則為負載電壓。乘法器輸出一個與負載功率成正比的電壓。功率監(jiān)控部分再經(jīng)A/D將數(shù)據(jù)送入微控制器。由微控制器將采入的數(shù)據(jù)與存儲好的數(shù)據(jù)表對照，采取相應措施，調(diào)節(jié)數(shù)字電位器控制功率電平。從而實現(xiàn)功率的自適應調(diào)整。

　　保護電路

　　在保護電路模塊中，首先對功率放大后的信號進行電流采樣。再經(jīng)濾波調(diào)整后輸入比較器。比較器的另一端輸入可調(diào)。采用雙比較器級聯(lián)，再將其輸出與揚聲器及指示燈等報警裝置相連。

　　顯示單元

　　顯示單元采用LCD液晶屏顯示。對于液晶的控制采用MCU來完成。在液晶接口處，增加了調(diào)節(jié)背光亮度的部分。

　　系統(tǒng)軟件

　　系統(tǒng)軟件完成的功能包括：方波脈沖的產(chǎn)生、頻率調(diào)整、幅度的自適應調(diào)整及液晶顯示等。系統(tǒng)軟件采用Keil軟件設計。