CN104503289A - 一种正弦波信号发生及分析处理器 - Google Patents

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张进峰
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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Abstract

本发明公开了一种正弦波信号发生及分析处理器，其特征在于，包括：单片机微处理器、信号发生电路、运算放大电路、功率放大电路、电源、信号采集电路、键盘控制电路和显示控制电路；所述信号发生电路、键盘控制电路和显示控制电路与所述单片机微处理器进行通信；所述信号发生电路与所述运算放大电路连接；所述运算放大电路与所述功率放大电路连接；所述功率放大电路连接在所述电源上；所述信号发生电路包括幅度控制电路、D\A控制电路、专用DDS电路、激发机构和信号反馈电路；通过上述方式，本发明能够同时发出正弦波信号并对反馈的正弦波信号结合源信号进行处理分析，并将分析结果显示出来。

Description

一种正弦波信号发生及分析处理器
技术领域
本发明涉及正弦波发生器电路领域，特别是涉及一种正弦波信号发生及信号分析器。
背景技术
现有的正弦波发生器电路有模拟方式和数字频率合成式，这种正弦波发生器产生的信号稳定性较差、精度低、抗干扰能力差、只能作为信号源，驱动能力差；而且对信号的分析需要外接信号分析器，结构复杂，成本高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种正弦波信号发生及分析处理器，能够同时发出正弦波信号并对反馈正弦波信号进行处理分析，最后将分析结果显示出来；而且能够精确改变正弦波频率和幅值，信号输出精度高，稳定性好，带负载能力强。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种正弦波信号发生及分析处理器，包括：单片机微处理器、信号发生电路、运算放大电路、功率放大电路、电源、信号采集电路、键盘控制电路和显示控制电路；所述信号发生电路、键盘控制电路和显示控制电路与所述单片机微处理器进行通信；所述信号发生电路与所述运算放大电路连接；所述运算放大电路与所述功率放大电路连接；所述功率放大电路连接在所述电源上；所述信号发生电路包括幅度控制电路、D\A控制电路、专用DDS电路、激发机构和信号反馈电路；所述键盘控制电路完成正弦波信号的频率与幅值的设定，并将控制信号传输给所述单片机微处理器；所述显示控制电路完成设定值和分析处理结果的显示；所述幅度控制电路调节正弦波信号的幅值；所述D\A控制电路结合所述运算放大电路产生低频段正弦波信号；所述专用DDS电路产生高频段正弦波信号；所述功率放大电路完成对正弦波信号的功率放大，并驱动激发机构；所述信号反馈电路采集激发机构的振动信号；所述采集电路采集功率放大器产生的正弦波信号和信号反馈电路采集激发机构的振动信号，并传输给所述单片机微处理器；所述单片机微处理器对信号进行处理分析。
    优选的是，所述信号采集电路与所述单片机微处理器之间连接有高速同步AD转换器；所述信号采集电路采集所述信号发生电路与功率放大电路的信号并将信号传输给所述高速同步AD转换器，高速同步AD转换器将信号转换成数字信号后传输给所述单片机微处理器。
优选的是，所述幅度控制电路包括继电器、放大反馈电阻和衰减反馈电阻；所述放大反馈电阻和衰减反馈电阻并联在所述运算放大电路的反相输入端与输出端上，所述继电器串接在所述放大反馈电阻和衰减反馈电阻之间；所述幅度控制电路通过继电器的切换实现正弦波信号输出幅度的控制。
优选的是，所述单片机微处理器上连接有计算机，所述单片机微处理器与计算机之间进行通信。
优选的是，所述高速同步AD转换器上设有辅助输入信号模块，所述辅助输入信号模块将辅助信号送入所述高速同步AD转换器，高速同步AD转换器将辅助信号转换成数字信号后传输给所述单片机微处理器。
本发明的有益效果是：本发明同时进行正弦波信号的发出并对反馈正弦波信号结合源信号进行处理分析。
附图说明
图1是本发明一种正弦波信号发生及分析处理器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种正弦波信号发生及分析处理器，包括：单片机微处理器、信号发生电路、运算放大电路、功率放大电路、电源、信号采集电路、键盘控制电路、显示控制电路和计算机；所述单片机微处理器与计算机之间进行通信；所述信号发生电路、键盘控制电路和显示控制电路与所述单片机微处理器进行通信；所述信号发生电路与所述运算放大电路连接；所述运算放大电路与所述功率放大电路连接；所述功率放大电路连接在所述电源上；所述信号发生电路包括幅度控制电路、D\A控制电路、专用DDS电路、激发机构和信号反馈电路；所述键盘控制电路完成正弦波信号的频率与幅值的设定，并将控制信号传输给所述单片机微处理器；所述显示控制电路完成设定值和分析处理结果的显示；所述幅度控制电路包括继电器、放大反馈电阻和衰减反馈电阻；所述放大反馈电阻和衰减反馈电阻并联在所述运算放大电路的反相输入端与输出端上，所述继电器串接在所述放大反馈电阻和衰减反馈电阻之间；所述幅度控制电路根据键盘输入的命令或者计算机的命令通过继电器的切换完成信号幅度衰减或放大的切换，实现正弦波信号输出幅度的控制；正弦波信号分为两部分，0.001HZ-10HZ，调节分辨率0.001HZ；10HZ-1MHZ，调节分辨率为0.1HZ；根据键盘控制电路或计算机命令自动切换信号发生电路；0.001HZ-10HZ采用所述D\A控制电路结合所述运算放大电路实现低频段正弦波信号的产生；10HZ-1MHZ采用所述专用DDS电路完成高频段正弦波信号的产生；所述功率放大电路完成对正弦波信号的功率放大，并驱动激发机构，达到控制的目的，电路具有过流保护功能，防止电路过载；所述信号反馈电路采集激发机构的振动信号；所述信号采集电路与所述单片机微处理器之间连接有高速同步AD转换器；所述采集电路采集功率放大器产生的正弦波信号和信号反馈电路采集激发机构的振动信号并将信号传输给所述高速同步AD转换器，高速同步AD转换器将信号转换成数字信号后传输给所述单片机微处理器；所述高速同步AD转换器上还设有辅助输入信号模块，所述辅助输入信号模块将辅助信号送入所述高速同步AD转换器，高速同步AD转换器将辅助信号转换成数字信号后传输给所述单片机微处理器；所述单片机微处理器完成将功率放大器带负载后的信号与外围辅助信号进行数据处理，分析，完成结果的显示、存储，或送到计算机显示、存储。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种正弦波信号发生及分析处理器，其特征在于，包括：单片机微处理器、信号发生电路、运算放大电路、功率放大电路、电源、信号采集电路、键盘控制电路和显示控制电路；所述信号发生电路、键盘控制电路和显示控制电路与所述单片机微处理器进行通信；所述信号发生电路与所述运算放大电路连接；所述运算放大电路与所述功率放大电路连接；所述功率放大电路连接在所述电源上；所述信号发生电路包括幅度控制电路、D\A控制电路、专用DDS电路、激发机构和信号反馈电路；所述键盘控制电路完成正弦波信号的频率与幅值的设定，并将控制信号传输给所述单片机微处理器；所述显示控制电路完成设定值和分析处理结果的显示；所述幅度控制电路调节正弦波信号的幅值；所述D\A控制电路结合所述运算放大电路产生低频段正弦波信号；所述专用DDS电路产生高频段正弦波信号；所述功率放大电路完成对正弦波信号的功率放大，并驱动激发机构；所述信号反馈电路采集激发机构的振动信号；所述采集电路采集功率放大器产生的正弦波信号和信号反馈电路采集激发机构的振动信号，并传输给所述单片机微处理器；所述单片机微处理器对信号进行处理分析。
2.根据权利要求1所述的一种正弦波信号发生及分析处理器，其特征在于：所述信号采集电路与所述单片机微处理器之间连接有高速同步AD转换器；所述信号采集电路采集所述信号发生电路与功率放大电路的信号并将信号传输给所述高速同步AD转换器，高速同步AD转换器将信号转换成数字信号后传输给所述单片机微处理器。
3.根据权利要求1所述的一种正弦波信号发生及分析处理器，其特征在于：所述幅度控制电路包括继电器、放大反馈电阻和衰减反馈电阻；所述放大反馈电阻和衰减反馈电阻并联在所述运算放大电路的反相输入端与输出端上，所述继电器串接在所述放大反馈电阻和衰减反馈电阻之间；所述幅度控制电路通过继电器的切换实现正弦波信号输出幅度的控制。
4.根据权利要求1所述的一种正弦波信号发生及分析处理器，其特征在于：所述单片机微处理器上连接有计算机，所述单片机微处理器与计算机之间进行通信。
5.根据权利要求2所述的一种正弦波信号发生及分析处理器，其特征在于：所述高速同步AD转换器上设有辅助输入信号模块，所述辅助输入信号模块将辅助信号送入所述高速同步AD转换器，高速同步AD转换器将辅助信号转换成数字信号后传输给所述单片机微处理器。
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