高精度正弦全自动激励信号源的设计与实现

电子信息和通信论文高精度正弦全自动激励信号源的设计与实现1.引言在许多工程测量中,都需要某种固定频率的正弦信号作为激励源,如利用模拟传感器的输出情况对所研制的监测系统、检测单元进行功能的验证:或者进行采集量程的标定工作等。在这些情况下,直接采用一个性能优越的信号发生器固然可以满足工作要求,但是这又带来了新的问题,一方面信号发生器是外配仪器,增加了系统的成本,另一方面也不便于自动化测量。利用D/A转换器加高阶滤波器的方式也可实现以上功能要求,但是在windows操作平台下,对软件技术提出了更高的要求。本文在科研项目的研究工作中恰好遇到了这样一个问题,在信号的检测与标定工作中需要一个120Hz、峰值从0.01V到10V可调的、失真小于1%的高精度正弦激励信号。本文采用常规的电路实现了这个功能。2.原理与实现过程简述本科研项目是基于PC-104总线的某型飞机发动机参数的检测系统,该系统需要一个用于飞机振动校准的激励信号给定单元。经仔细分析技术指标的要求,该单元需要一个幅值从0.01伏到10伏可调,且给定幅值稳定、波形失真小、频率为120Hz的交流信号源,幅值给定以0.01伏为一个间隔。如果我们利用砖码称重的原理,能很快地完成这一功能。显然,信号激励中只需要小数点后两位,即正弦信号峰值变化范围从10mV到10V,它有一位整数位、两位小数位。如果我们集中实现一个120Hz的高精度正弦波振荡器,然后从中取5伏、4伏、2伏、和l伏的“砖码”信号,可以通过电子开关组合,再用加法器形成l伏到10伏之间的任意一个峰值,类似地用0.5伏、0.4伏、0.2伏和0.1伏的“砖码”信号可以形成0.1伏到0.9