一种专用步进方波发生器论文和设计

全文摘要

本实用新型公开一种专用步进方波发生器，包括有主步进控制器、辅步进控制器、第一组模拟开关、第二组模拟开关、第三组模拟开关、第一方波振荡器电阻网络、第二方波振荡器电阻网络、第三方波振荡器电阻网络、方波振荡器以及对称方波偏置电压；该辅步进控制器连接主步进控制器；该第一组模拟开关、第二组模拟开关和第三组模拟开关均连接主步进控制器和辅步进控制器；本发生器用来模拟发动机转速(回转频率)从0Hz逐渐上升到额定的3976.3Hz的信号，该信号为按时序产生的序列方波，代替发动机完成控制回路闭环，较为简单地获得了从0Hz～3976.3H的步进信号源，本发生器输出信号稳定，操作简单，成本低。

主设计要求

1.一种专用步进方波发生器，其特征在于：包括有主步进控制器、辅步进控制器、第一组模拟开关、第二组模拟开关、第三组模拟开关、第一方波振荡器电阻网络、第二方波振荡器电阻网络、第三方波振荡器电阻网络、方波振荡器以及对称方波偏置电压；该辅步进控制器连接主步进控制器；该第一组模拟开关、第二组模拟开关和第三组模拟开关均连接主步进控制器和辅步进控制器；该第一方波振荡器电阻网络、第二方波振荡器电阻网络和第三方波振荡器电阻网络分别对应连接第一组模拟开关、第二组模拟开关和第三组模拟开关，该方波振荡器连接第一组模拟开关、第二组模拟开关和第三组模拟开关，该对称方波偏置电压连接方波振荡器。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种专用步进方波发生器，其特征在于：所述第一组模拟开关为1至8路模拟开关，该第二组模拟开关为9-16路模拟开关，该第三组模拟开关为17-23路模拟开关。

3.如权利要求1所述的一种专用步进方波发生器，其特征在于：所述主步进控制器由分频器组成。

4.如权利要求1所述的一种专用步进方波发生器，其特征在于：所述方波振荡器由555定时器组成。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及方波发生器领域技术，尤其是指一种专用步进方波发生器。

背景技术

用“YHKZ1控制组合测试仪”测试控制组合的性能参数时，除了要使用多种通用仪器之外，还需要步进方波信号源。然而，步进方波信号无法从当前通用仪器中获得，无此信号加入，即无法完成对控制组合的测试。因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种专用步进方波发生器，其可获得步进方波信号，以便完成对控制组合的测试。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种专用步进方波发生器，包括有主步进控制器、辅步进控制器、第一组模拟开关、第二组模拟开关、第三组模拟开关、第一方波振荡器电阻网络、第二方波振荡器电阻网络、第三方波振荡器电阻网络、方波振荡器以及对称方波偏置电压；该辅步进控制器连接主步进控制器；该第一组模拟开关、第二组模拟开关和第三组模拟开关均连接主步进控制器和辅步进控制器；该第一方波振荡器电阻网络、第二方波振荡器电阻网络和第三方波振荡器电阻网络分别对应连接第一组模拟开关、第二组模拟开关和第三组模拟开关，该方波振荡器连接第一组模拟开关、第二组模拟开关和第三组模拟开关，该对称方波偏置电压连接方波振荡器。

优选的，所述第一组模拟开关为1至8路模拟开关，该第二组模拟开关为9-16路模拟开关，该第三组模拟开关为17-23路模拟开关。

优选的，所述主步进控制器由分频器组成。

优选的，所述方波振荡器由555定时器组成。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

本发生器用来模拟发动机转速(回转频率)从0Hz逐渐上升到额定的3976.3Hz的信号，该信号为按时序产生的序列方波，代替发动机完成控制回路闭环，较为简单地获得了从0Hz～3976.3H的步进信号源，本发生器输出信号稳定，操作简单，成本低。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明：

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的结构原理示意图；

图2是本实用新型之较佳实施例模拟发动机转速与发动机启动时间的关系图；

图3是本实用新型之较佳实施例的面板主视图。

附图标识说明：

10、主步进控制器 20、辅步进控制器

31、第一组模拟开关 32、第二组模拟开关

33、第三组模拟开关 41、第一方波振荡器电阻网络

42、第二方波振荡器电阻网络 43、第三方波振荡器电阻网络

50、方波振荡器 60、对称方波偏置电压

70、面板

具体实施方式

请参照图1至图3所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有主步进控制器10、辅步进控制器20、第一组模拟开关31、第二组模拟开关32、第三组模拟开关33、第一方波振荡器电阻网络41、第二方波振荡器电阻网络42、第三方波振荡器电阻网络43、方波振荡器50以及对称方波偏置电压60。

所述主步进控制器10由分频器组成，该辅步进控制器20连接主步进控制器10。

该第一组模拟开关31、第二组模拟开关32和第三组模拟开关33均连接主步进控制器10和辅步进控制器20；所述第一组模拟开关31为1至8路模拟开关，该第二组模拟开关32为9-16路模拟开关，该第三组模拟开关33为17-23路模拟开关。

该第一方波振荡器电阻网络41、第二方波振荡器电阻网络42和第三方波振荡器电阻网络43分别对应连接第一组模拟开关31、第二组模拟开关32和第三组模拟开关33。

该方波振荡器50连接第一组模拟开关31、第二组模拟开关32和第三组模拟开关33，该对称方波偏置电压60连接方波振荡器50，在本实施例中，所述方波振荡器50由555定时器组成。

详述本实施例的工作原理如下：

如图1和图2所示，频率为1Hz、占空比为50％的方波时钟信号从外接函数发生器输入到主步进控制器10，主步进控制器10由分频器组成，用2分频、4分频等信号的组合来产生多路模拟开关的通道选通码。在辅步进控制器20的控制下，去除重复通道的接通，准确无误地使1至8路模拟开关、9至16路模拟开关及17至23路模拟开关的通道，从1路至23路依次将方波振荡器50的振荡电阻网络与振荡器接通。每路接通时间为2分频(0.5Hz)周期的二分之一(1s)。方波振荡器50由555定时器组成，电阻网络决定振荡器产生方波的频率，调整电阻值即可改变振荡频率，方波幅值为+5V。为了模拟发动机转动输出波形正负幅度对称的要求，将输出正波形的零线向上偏置2.5V，得到±2.5V幅度对称的方波。

本实施例中的全部电子器件安装在BFX专用步进方波信号发生器壳体内的一块印制电路板上，壳体的面板70上安装有操作开关用来控制暂停、断开、清零和输出，及步进结束指示灯；壳体后板上有信号的输入、输出电缆。

本专用步进方波发生器具有如下功效：

a)输出信号参数：

波形：方波；频率：0Hz～3976.3H(按步进要求变化)；幅度：V_{PP<\/sub>＝±2.5V；占空比：50％；}

b)方波频率步进上升的变化间隔时间：1s；

c)频率上升的斜率为非直线性：从起动(0s,0Hz)开始，到步进结束(24s，3976.3Hz)的时间—转速(回转频率)关系曲线见附图2。

本实用新型的设计重点是：本发生器用来模拟发动机转速(回转频率)从0Hz逐渐上升到额定的3976.3Hz的信号，该信号为按时序产生的序列方波，代替发动机完成控制回路闭环，较为简单地获得了从0Hz～3976.3H的步进信号源，本发生器输出信号稳定，操作简单，成本低。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

设计图

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