一种波形产生电路论文和设计-秦少杰

全文摘要

本实用新型公开了一种波形产生电路，包括编码信号源、DAC转换模块、第一电源、初级滤波模块、低通滤波模块、放大输出模块；所述DAC转换模块、初级滤波模块、低通滤波模块、放大输出模块的电源端，分别与第一电源对应的输出端电性连接；所述编码信号源对应的输出端分别与DAC转换模块对应的输入端电性连接，所述DAC转换模块的输出端与初级滤波模块的输入端电性连接，所述初级滤波模块的输出端与低通滤波模块的输入端电性连接，所述低通滤波模块的输出端与放大输出模块的输入端电性连接，所述放大输出模块的输出端输出下级电路所需的波形；本实用新型具有电路结构设计简单、输出波形稳定、谐波含量少、支持正压和负压波形输出的优点。

主设计要求

1.一种波形产生电路，其特征在于，包括编码信号源、DAC转换模块、第一电源、初级滤波模块、低通滤波模块、放大输出模块；所述DAC转换模块、初级滤波模块、低通滤波模块、放大输出模块的电源端，分别与第一电源对应的输出端电性连接；所述编码信号源对应的输出端分别与DAC转换模块对应的输入端电性连接，所述DAC转换模块的输出端与初级滤波模块的输入端电性连接，所述初级滤波模块的输出端与低通滤波模块的输入端电性连接，所述低通滤波模块的输出端与放大输出模块的输入端电性连接，所述放大输出模块的输出端输出下级电路所需的波形。

设计方案

1.一种波形产生电路，其特征在于，包括编码信号源、DAC转换模块、第一电源、初级滤波模块、低通滤波模块、放大输出模块；所述DAC转换模块、初级滤波模块、低通滤波模块、放大输出模块的电源端，分别与第一电源对应的输出端电性连接；所述编码信号源对应的输出端分别与DAC转换模块对应的输入端电性连接，所述DAC转换模块的输出端与初级滤波模块的输入端电性连接，所述初级滤波模块的输出端与低通滤波模块的输入端电性连接，所述低通滤波模块的输出端与放大输出模块的输入端电性连接，所述放大输出模块的输出端输出下级电路所需的波形。

2.根据权利要求1所述的波形产生电路，其特征在于：所述DAC转换模块设为DAC转换芯片U1；所述DAC转换芯片U1对应的输入端与编码信号源对应的输出端连接，所述DAC转换芯片U1的Vref+端、Vref-端分别与第一电源对应的输出端连接，所述DAC转换芯片U1的Output端与初级滤波模块的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的波形产生电路，其特征在于：所述初级滤波模块包括运算芯片U2、运算芯片U3、运算芯片U4、电阻R1、电阻R4、电阻R5；所述运算芯片U2、运算芯片U3、运算芯片U4的型号均设为LT1498CN8,所述运算芯片U2的第二引脚与DAC转换芯片U1的Output端连接，所述运算芯片U2的第一引脚与运算芯片U4的第一引脚连接，且运算芯片U2的第一引脚经电阻R1连接运算芯片U3的第六引脚，所述运算芯片U3的第七引脚经电阻R4连接运算芯片U4的第二引脚，所述运算芯片U4的第一引脚与放大输出模块的输入端连接，且运算芯片U4的第一引脚经电阻R5与低通滤波模块的输入端连接；所述运算芯片U2的第三引脚、运算芯片U3的第五引脚、运算芯片U4的第三引脚均接地，所述运算芯片U2的第四引脚、运算芯片U2的第八引脚、运算芯片U4的第四引脚、运算芯片U4的第八引脚分别与第一电源对应的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的波形产生电路，其特征在于：所述低通滤波模块包括电阻R7、电阻R9、电阻R10、电容C4、滤波芯片U5及其滤波芯片U5外围电路；所述滤波芯片U5的型号设为LCT1066，所述滤波芯片U5的+INA端分别经电阻R7、电容C4后，均连接电阻R5的一端，所述滤波芯片U5的OUTB端与放大输出模块的输入端连接，所述滤波芯片U5的V-端、V+端分别经电阻R9、电阻R10与第一电源对应的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的波形产生电路，其特征在于：所述放大输出模块包括放大芯片U6、放大芯片U7、电阻R12、电阻R13、电容C9、按键S1；所述放大芯片U6、放大芯片U7的型号均设为LT1498CN8，所述放大芯片U6的第三引脚分别与滤波芯片U5的OUTB端、运算芯片U4的第一引脚连接，且放大芯片U6的第三引脚经电阻R12与放大芯片U7的第六引脚连接，所述放大芯片U6的第二引脚与放大芯片U6的第一引脚连接，所述放大芯片U6的第一引脚作为一输出端为下级电路提供所需的信号，所述放大芯片U6的第四引脚、放大芯片U6的第六引脚分别连接第一电源对应的输出端；所述放大芯片U7的第五引脚接地，且放大芯片U7的第五引脚经按键S1连接放大芯片U7的第七引脚，所述放大芯片U7的第七引脚分别经电阻R13、电容C9后，均连接放大芯片U7的第六引脚，且放大芯片U7的第七引脚作为另一输出端为下级电路提供所需的信号。

6.根据权利要求5所述的波形产生电路，其特征在于：所述第一电源设为提供+15V、+10V、+8V、-8V、-10V、-15V的电源，所述第一电源的+15端分别连接运算芯片U2的第八引脚、运算芯片U4的第八引脚、放大芯片U6的第八引脚，所述第一电源的-15端分别连接运算芯片U2的第四引脚、运算芯片U4的第四引脚、放大芯片U6的第四引脚，所述第一电源的+10V端连接DAC转换芯片U1的Vref+端，所述第一电源的-10V端连接DAC转换芯片U1的Vref-端，所述第一电源的+8V端连接电阻R9的一端，所述第一电源的-8V端连接电阻R10的一端。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，具体涉及一种波形产生电路。

背景技术

波形产生电路是一种数据信号发生器，在调试硬件时，常常需要加入一些信号，以观察电路工作是否正常。即给集成运放引入正反馈，配合适当限幅措施，可以产生稳定周期性振荡。传统的波形产生电路可以完全由硬件电路搭建而成，其可通过调节电路中的电阻电容值改变频率，但这种电路输出的波形不稳定，谐波含量比较多，而且硬件电路复杂。尤其当信号频率较低时，需要的RC值很大，其对电阻电容的精度的质量要求很高。

实用新型内容

本实用新型针对以上所述的不足，提供一种电路结构设计简单、输出波形稳定、谐波含量少、支持正压和负压波形输出的波形产生电路。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种波形产生电路，包括编码信号源、DAC转换模块、第一电源、初级滤波模块、低通滤波模块、放大输出模块；所述DAC转换模块、初级滤波模块、低通滤波模块、放大输出模块的电源端，分别与第一电源对应的输出端电性连接；所述编码信号源对应的输出端分别与DAC转换模块对应的输入端电性连接，所述DAC转换模块的输出端与初级滤波模块的输入端电性连接，所述初级滤波模块的输出端与低通滤波模块的输入端电性连接，所述低通滤波模块的输出端与放大输出模块的输入端电性连接，所述放大输出模块的输出端输出下级电路所需的波形。

优选的，所述DAC转换模块设为DAC转换芯片U1；所述DAC转换芯片U1对应的输入端与编码信号源对应的输出端连接，所述DAC转换芯片U1的Vref+端、Vref-端分别与第一电源对应的输出端连接，所述DAC转换芯片U1的Output端与初级滤波模块的输入端连接。

优选的，所述初级滤波模块包括运算芯片U2、运算芯片U3、运算芯片U4、电阻R1、电阻R4、电阻R5；所述运算芯片U2、运算芯片U3、运算芯片U4的型号均设为LT1498CN8,所述运算芯片U2的第二引脚与DAC转换芯片U1的Output端连接，所述运算芯片U2的第一引脚与运算芯片U4的第一引脚连接，且运算芯片U2的第一引脚经电阻R1连接运算芯片U3的第六引脚，所述运算芯片U3的第七引脚经电阻R4连接运算芯片U4的第二引脚，所述运算芯片U4的第一引脚与放大输出模块的输入端连接，且运算芯片U4的第一引脚经电阻R5与低通滤波模块的输入端连接；所述运算芯片U2的第三引脚、运算芯片U3的第五引脚、运算芯片U4的第三引脚均接地，所述运算芯片U2的第四引脚、运算芯片U2的第八引脚、运算芯片U4的第四引脚、运算芯片U4的第八引脚分别与第一电源对应的输出端连接。

优选的，所述低通滤波模块包括电阻R7、电阻R9、电阻R10、电容C4、滤波芯片U5及其滤波芯片U5外围电路；所述滤波芯片U5的型号设为LCT1066，所述滤波芯片U5的+INA端分别经电阻R7、电容C4后，均连接电阻R5的一端，所述滤波芯片U5的OUTB端与放大输出模块的输入端连接，所述滤波芯片U5的V-端、V+端分别经电阻R9、电阻R10与第一电源对应的输出端连接。

优选的，所述放大输出模块包括放大芯片U6、放大芯片U7、电阻R12、电阻R13、电容C9、按键S1；所述放大芯片U6、放大芯片U7的型号均设为LT1498CN8，所述放大芯片U6的第三引脚分别与滤波芯片U5的OUTB端、运算芯片U4的第一引脚连接，且放大芯片U6的第三引脚经电阻R12与放大芯片U7的第六引脚连接，所述放大芯片U6的第二引脚与放大芯片U6的第一引脚连接，所述放大芯片U6的第一引脚作为一输出端为下级电路提供所需的信号，所述放大芯片U6的第四引脚、放大芯片U6的第六引脚分别连接第一电源对应的输出端；所述放大芯片U7的第五引脚接地，且放大芯片U7的第五引脚经按键S1连接放大芯片U7的第七引脚，所述放大芯片U7的第七引脚分别经电阻R13、电容C9后，均连接放大芯片U7的第六引脚，且放大芯片U7的第七引脚作为另一输出端为下级电路提供所需的信号。

优选的，所述第一电源设为提供+15V、+10V、+8V、-8V、-10V、-15V的电源，所述第一电源的+15端分别连接运算芯片U2的第八引脚、运算芯片U4的第八引脚、放大芯片U6的第八引脚，所述第一电源的-15端分别连接运算芯片U2的第四引脚、运算芯片U4的第四引脚、放大芯片U6的第四引脚，所述第一电源的+10V端连接DAC转换芯片U1的Vref+端，所述第一电源的-10V端连接DAC转换芯片U1的Vref-端，所述第一电源的+8V端连接电阻R9的一端，所述第一电源的-8V端连接电阻R10的一端。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型通过编码信号源输出编码信号，经DAC转换模块转换成所需的波形信号，提升了输出波形的稳定性；采用初级滤波模块、系统滤波模块对波形进行滤波，降低了波形中谐波的含量，使输出的波形更加平滑；放大输出模块设有两个输出端，支持正压和负压波形的输出；DAC转换模块、初级滤波模块、系统滤波模块、放大输出模块采用集成芯片的方式转换，简化了电路结构的设计。因此，本实用新型具有电路结构设计简单、输出波形稳定、谐波含量少、支持正压和负压波形输出的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型的方框原理图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2所示，本实用新型提供如下技术方案：一种波形产生电路，包括编码信号源1、DAC转换模块2、第一电源3、初级滤波模块4、低通滤波模块5、放大输出模块6；所述DAC转换模块2、初级滤波模块4、低通滤波模块5、放大输出模块6的电源端，分别与第一电源3对应的输出端电性连接；所述编码信号源1对应的输出端分别与DAC转换模块2对应的输入端电性连接，所述DAC转换模块2的输出端与初级滤波模块4的输入端电性连接，所述初级滤波模块4的输出端与低通滤波模块5的输入端电性连接，所述低通滤波模块5的输出端与放大输出模块6的输入端电性连接，所述放大输出模块6的输出端输出下级电路所需的波形。

所述编码信号源1为下级电路提供编码信号。

所述DAC转换模块2设为DAC转换芯片U1；所述DAC转换芯片U1对应的输入端与编码信号源对应的输出端连接，所述DAC转换芯片U1的Vref+端、Vref-端分别与第一电源3对应的输出端连接，所述DAC转换芯片U1的Output端与初级滤波模块4的输入端连接。

所述初级滤波模块4包括运算芯片U2、运算芯片U3、运算芯片U4、电阻R1、电阻R4、电阻R5；所述运算芯片U2、运算芯片U3、运算芯片U4的型号均设为LT1498CN8,所述运算芯片U2的第二引脚与DAC转换芯片U1的Output端连接，所述运算芯片U2的第一引脚与运算芯片U4的第一引脚连接，且运算芯片U2的第一引脚经电阻R1连接运算芯片U3的第六引脚，所述运算芯片U3的第七引脚经电阻R4连接运算芯片U4的第二引脚，所述运算芯片U4的第一引脚与放大输出模块6的输入端连接，且运算芯片U4的第一引脚经电阻R5与低通滤波模块5的输入端连接；所述运算芯片U2的第三引脚、运算芯片U3的第五引脚、运算芯片U4的第三引脚均接地，所述运算芯片U2的第四引脚、运算芯片U2的第八引脚、运算芯片U4的第四引脚、运算芯片U4的第八引脚分别与第一电源3对应的输出端连接。

所述低通滤波模块5包括电阻R7、电阻R9、电阻R10、电容C4、滤波芯片U5及其滤波芯片U5外围电路；所述滤波芯片U5的型号设为LCT1066，所述滤波芯片U5的+INA端分别经电阻R7、电容C4后，均连接电阻R5的一端，所述滤波芯片U5的OUTB端与放大输出模块6的输入端连接，所述滤波芯片U5的V-端、V+端分别经电阻R9、电阻R10与第一电源3对应的输出端连接。

所述放大输出模块6包括放大芯片U6、放大芯片U7、电阻R12、电阻R13、电容C9、按键S1；所述放大芯片U6、放大芯片U7的型号均设为LT1498CN8，所述放大芯片U6的第三引脚分别与滤波芯片U5的OUTB端、运算芯片U4的第一引脚连接，且放大芯片U6的第三引脚经电阻R12与放大芯片U7的第六引脚连接，所述放大芯片U6的第二引脚与放大芯片U6的第一引脚连接，所述放大芯片U6的第一引脚作为一输出端为下级电路提供所需的信号，所述放大芯片U6的第四引脚、放大芯片U6的第六引脚分别连接第一电源3对应的输出端；所述放大芯片U7的第五引脚接地，且放大芯片U7的第五引脚经按键S1连接放大芯片U7的第七引脚，所述放大芯片U7的第七引脚分别经电阻R13、电容C9后，均连接放大芯片U7的第六引脚，且放大芯片U7的第七引脚作为另一输出端为下级电路提供所需的信号。

所述第一电源3设为提供+15V、+10V、+8V、-8V、-10V、-15V的电源，所述第一电源3的+15端分别连接运算芯片U2的第八引脚、运算芯片U4的第八引脚、放大芯片U6的第八引脚，所述第一电源3的-15端分别连接运算芯片U2的第四引脚、运算芯片U4的第四引脚、放大芯片U6的第四引脚，所述第一电源3的+10V端连接DAC转换芯片U1的Vref+端，所述第一电源3的-10V端连接DAC转换芯片U1的Vref-端，所述第一电源3的+8V端连接电阻R9的一端，所述第一电源3的-8V端连接电阻R10的一端。

实施例1：<\/u>

本实用新型的工作原理：

编码信号源1根据所需要的波形产生对应的编码信号，并输出给DAC转换模块2，DAC转换模块2将编码信号译码后输出波形信号，经初级滤波模块4、低通滤波模块5进行滤波后，送入放大输出模块6，放大输出模块6通过按键S1的选择，输出对应的波形信号给下级电路；当按键S1关闭时，放大输出模块6的一输出端输出正压波形，另一端不输出；当按键S1断开时，放大输出模块6的一输出端输出正压波形，另一端输出负压波形。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图