自適應信號發(fā)生器方案與實(shí)現

　　·頻率自適應調整

　　對于某一周期信號來(lái)說(shuō)，若在一定時(shí)間間隔T內測得該信號的重復變化次數N，則其頻率可表示為f=N/T。頻率自適應調整原理框圖如圖3所示。其中時(shí)基信號模塊提供標準秒時(shí)鐘，即周期為1s的脈沖信號。門(mén)限電路由時(shí)基信號控制。時(shí)基信號到來(lái)時(shí)，門(mén)限開(kāi)啟，被測信號通過(guò)門(mén)限電路送入計數器。時(shí)基信號結束時(shí)門(mén)限關(guān)閉，計數器停止計數。將檢測信號反饋入微控制器，再由微控制器內部程序進(jìn)行對輸出信號頻率進(jìn)行相應調整，從而實(shí)現外部信號頻率的自適應調整。

　　·幅度自適應調整

　　幅度自適應調整框圖如圖4所示。

　　系統采用峰值保持電路對方波脈沖的峰值電平加以采樣，并結合相關(guān)控制電路對模擬信號進(jìn)行短暫存儲。之后，采集的數據再經(jīng)過(guò)A/D轉換，轉為數字信號，送入微控制器。再由微控制器內部程序選擇相應的分壓阻值通路，從而實(shí)現信號幅度的自適應調整。而在輸出時(shí)，則可將微控制器處理后的頻率信號輸出。

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

　　·功率自適應調整

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

　　功率監控部分應包括一個(gè)用于測量電流(產(chǎn)生一個(gè)比例輸出電壓)的電流檢測電路和一個(gè)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(gè)輸入，而另一輸入則為負載電壓。乘法器輸出一個(gè)與負載功率成正比的電壓。功率監控部分再經(jīng)A/D將數據送入微控制器。由微控制器將采入的數據與存儲好的數據表對照，采取相應措施，調節數字電位器控制功率電平。從而實(shí)現功率的自適應調整。

　　保護電路

　　在保護電路模塊中，首先對功率放大后的信號進(jìn)行電流采樣。再經(jīng)濾波調整后輸入比較器。比較器的另一端輸入可調。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(lái)完成。在液晶接口處，增加了調節背光亮度的部分。

　　系統軟件

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