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[工仪]做个超低成本简易任意波信号发生器 10hz-200khz [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2017-03-09
— 本帖被 香瑶 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2017-03-09) —
开头先说两句:
1、自行车的价格肯定买不到宝马。(本制作成本10元左右(使用二手件),和几百上千的专业型号发生仪器肯定没得比)
2、作为一个玩具级的小玩意,大家多多包容 多多指教哈,有什么问题可以提出来互相讨论共同改进
3、以后有空 想拿专业点的DAC芯片做个效果更好点的(比如说我花了45大洋买的还在墙角堆灰的AD9850什么的)

其实这东西做好了一段时间了,一直没空发上来,今天发上来给大家乐和乐和。
总体效果图


使用的单片机核心 stm32f401ccu6 晶振12m


板子的背面,使用电阻网络做dac

负压产生用34063 旁边是运放AD8052

上位机,目前功能还比较简陋



原理图 单片机核心和电阻网络DAC部分(高清大图见附件)

信号处理部分


原理大概是这样的:
1、上位机吧计算好的任意波形信号发送给单片机(可以通过USB,也可以通过串口)
2、单片机接收处理好型号后,使能DMA,直接将数据从内存搬运到IO口(GPIOX->ODR寄存器)
3、搬运的间隔用定时器控制。在单片机超频到120mhz(标称84mhz,到130m以上就不稳定了)的时候,搬运的速度能达到15MHZ(实际可能还会再多一点到17-18m的样子)
4、引脚的低8位接了电阻网络,使用电阻网络的方法来实现DAC(数模转换)功能,来输出信号波形,这个DAC的速度也就是15MHZ
5、输出信号通过三级运放
第一级运放的作用是跟随,因为电阻网络DAC输出信号很弱,所以先跟随
第二级运放的作用是放大型号和调整偏置,信号放大2倍,偏置从以1.65v调整为以地为轴正负波动
R4调整幅度,目前还没实现数控调幅
第三级运放的作用还是跟随,增强输出能力

性能参数:
1、任意波发生(目前上位机只做了三角正弦和方波)
2、输出波形频率范围为 10Hz~200KHz 可调(极限可到1mhz但是效果不好,波形有失真)
3、输出波形峰峰值范围为 0~6.5V 可调
4、通过加法运算能够实现输出不同波形的线性组合波形(目前上位机只做了三角正弦和方波的合成)
5、附加输出一路独立的PWM,10KHz,幅度为+5V,占空比1%~99%,步进0.1%。ps:讲道理没啥卵用

楼下继续,放效果图
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