一种多用模拟信号发生器论文和设计-苏丹

全文摘要

本实用新型涉及一种多用模拟信号发生器。由机箱及其内部的模拟信号发生器电路连接构成，在机箱上设有琴键开关、电压和频率调节电位器、三块数字面板表分别显示对应输出通道的直流电压、交流电压和频率，和对应输出通道的状态指示灯，多用模拟信号发生器电路包括直流信号源电路，正弦波发生器和输出处理电路、频率电压转换电路、数字面板表电路、电源电路、控制电路等组成，八路直流输出，两路交流输出各自独立不共地，本新型设计合理，各路输出部分采用完全独立电源，不共地互相隔离，信号互不干扰，确保了设备的正常工作，提高了仪器的可靠性。

主设计要求

1.一种多用模拟信号发生器，其特征是：主要由直流信号源和交流信号源两大部分组成；直流信号源有独立八路输出信号，一块3位半数字面板表由八组琴键开关控制分别显示各路输出电压，八个电位器调节输出信号幅度；交流信号源有两路独立信号输出，每路交流信号源由3组琴键开关分别切换频率量程，二块数字面板表由两组琴键开关控制分别显示对应输出信号的交流电压和频率，每路还有2个电位器调节交流信号源的输出信号幅度和频率，所有信号输出都在后面板且安装带屏蔽的航空插头。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种多用模拟信号发生器，其特征在于：所述的内部独立电路设计，不共地互相隔离，多用模拟信号源可以同时输出八路直流信号，两路交流信号。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电子测量仪器应用领域，尤其是一种多用模拟信号发生器。

背景技术

目前，在航天工程中经常将需要的信息转换成电信号来处理，这时就要使用各种传感器和相应仪器设备与其配合使用，往往需要许多各种不同的仪器和设备既占大量空间又不经济，多用模拟信号发生器具有多种仪器的功能既能调校涡轮流量计及预处理仪，又能测试点式液位报警仪、热敏电阻温度变换仪等一机多能，可满足多种航天仪器的测试需要，且成本低使用方便。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、多用多功能的新型模拟信号发生器。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种多用模拟信号发生器，主要由直流信号源和交流信号源两大部分组成。直流信号源有独立八路输出信号，一块3位半数字面板表由八组琴键开关控制分别显示各路输出电压，八个电位器调节输出信号幅度。交流信号源有两路独立信号输出，每路交流信号源由3组琴键开关分别切换频率量程，二块数字面板表由两组琴键开关控制分别显示对应输出信号的交流电压和频率，每路还有2个电位器调节交流信号源的输出信号幅度和频率，所有信号输出都在后面板且安装带屏蔽的航空插头。多用模拟信号发生器电路包括直流信号源电路，正弦波发生器和输出处理电路、频率电压转换电路、数字面板表电路、电源电路、控制电路等组成，多用模拟信号发生器的八路直流输出，两路交流输出各自独立不共地，各路采用完全独立电源供电，不共地互相隔离，信号互不干扰，确保了设备的正常工作，提高了仪器的可靠性。内部独立电路设计多用模拟信号源可以同时输出八路直流信号，两路交流信号是一般通用仪器无法替代的。

而且，所述的八路直流信号通道和两路交流信号通道均采用航空头屏蔽插座。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型设计合理，所有十路交流直流信号输出部分采用完全独立电源，不共地互相隔离，所有输出信号之间完全隔离的信号互不干扰，确保了一台多用模拟信号发生器设备可以同时调试测试多台仪器和传感器，大大提高了工作效率和设备有效使用率。

附图说明

图1是本实用新型的前面板示意图；

图2是本实用新型的后面板示意图；

图3是本实用新型电路原理框图；

图4是本实用新型频率电压转换电路的电路图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

一种多用模拟信号发生器，原理方框图见图3由机箱、前后面板、琴键开关、数字面板表，直流源电路，正弦波震荡电路，功率放大器、频率电压转换电路，输出调节电位器及其内部的模拟信号发生电路连接构成。图1是前面板示意图，三块数字面板表分别显示直流电压、交流电压、交流信号频率，琴键开关用于切换要显示的输出信号通道，交流信号源频率范围从10Hz到10KHz由琴键开关控制换量程，图2是后面板示意图后面板主要是带屏蔽的航空插座。十个输出通道相互隔离并可以同时输出。

多用模拟信号发生器电路比较复杂篇幅所限不能一一详细阐述，仅就如图4所示频率电压转换电路作说明，其核心是由精密电压频率转换器电路、放大器和数字面板表构建频率计电路，频率范围10H_{Z<\/sub>-10KH_{Z，<\/sub>分辨率1HZ，精度优于0.5％，结构简单调试方便不需要太多的精密元件。}}

具体工作过程是

N1是一种精密电压—频率率转换器电路，而我们需要的是一种频率—电压率转换器电路正好是逆向思维的过程，见图4当信号源输出信号通过R5,C5网络加在N1的输入端6时由于C5很小，对输入信号进行微分产生一个负脉冲触发N1内部定时器电路，在N1的输出端1产生一个电压这个电压V_{OUT<\/sub>＝-Fin*2.09*Rf\/Rs(RtCt)，可见当Rf、Rs、Rt、Ct、参数选定时由于N1的线性很好，Fin就是N1的输入信号，N1的输出电压V_{OUT<\/sub>与输入信号频率Fin成线性关系，只要选择好相应的RC数值就能满足精度和频率响应要求并不需要精密电阻。C7的做用是滤波使N1的输出更平稳，N2组成有源滤波器电路且有放大作用将输出信号的文波降低到5毫伏以下，当信号频率低于200HZ时应该加大RC的时间常数。}}

到此N2输出的电压信号已经与N1的输入信号频率成线性关系了，频率电压转换任务已完成，下一步只要用数字面板表将这个直流电压检测出来就行了，数字面板表是一款三位半积分式A\/D转换器电路ICL7107，成本低精度高，外围电路很简单，这里就不在赘述了。S1,S2,S3是量程选择开关，为不同的电压和频率范围进行选择而设置的。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，

因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

设计图

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