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简介
低频信号发生器采用单片机波形合成器产生高精度、低失真的正弦波电压，可用于校验频率继电器、同步继电器等。也可用作低频变频电源。
设计前提和要点：
1.基于单片机设计了一种低频函数信号发生器。
2.该信号发生器采用数字波形合成技术，通过硬件电路和软件程序的结合，可以输出自定义波形，如正弦波、方波、三角波等任意波形。
3.波形的频率和幅度可以在一定范围内任意改变。
4.单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程，DAC0832D/A转换器、AT89C52以及与设计电路相关的各种芯片的原理和用法，产生不同低频信号的信号源的设计方案。
二、设计参数
设计：读数直观，读数准确，性能稳定，操作方便。
1.低频信号产生采用单片机波形合成器产生高精度、低失真的正弦波电压，可用于校验频率继电器、同步继电器等。也可用作低频变频电源。
2.频率输出范围为0Hz100hz正弦波
3.波形失真度为0.5%
4.电压输出范围为0 ~ 50 V。
5.额定输出功率为50VA
6.电压测量精度为0.5%满量程。
7.频率测量的精度为0.05%
8.电源为220伏10%
9.工作环境温度：0 ~ 40
10.相对湿度：80%
简述低频信号发生器的用法。
(1)仪器使用前，检查电源电压是否正常，电源线和电源插头是否完好，上电前将输出微调电位器调到最小，然后接通电源，打开XD1低频信号发生器开关。
(2)频率调整包括频段选择和频率微调。
频段的选择。根据所需的频带(即频率范围)，通过按下面板上的按键开关可以选择所需的频率。比如输出信号的频率需要是6200Hz，在1 ~ 10kHz的频段，那么按10kHz的键(从左到右第五个键)。
频率微调。频段按钮上方有三个微调旋钮。旋钮1 ~ 10为整数，旋钮0.1 ~ 0.9为第一位小数，旋钮0.01 ~ 0.10为第二位小数。选择频率时，信号频率的前三个有效数字由这三个旋钮决定。例如，如果所需信号的频率为3550Hz，按下10kHz按钮进行频段选择后，应将三个微调旋钮分别旋转到3、0.5和0.05的位置。
(3)输出电压的调整。XD1低频信号发生器配有两组电压输出和功率输出端子按钮。这两组输出共用一个输出衰减旋钮，可以衰减10dB/步。但是需要注意的是，在同一个衰减位置，电压和功率的衰减分贝是不同的，在面板上已经用不同的颜色表示出来了。输出的微调由同一个电位器连续调节，通过这两个旋钮的适当匹配，可以在输出端获得所需的信号输出幅度。调节时，先将负载接到电压输出端子按钮上，然后调节输出衰减旋钮和输出微调旋钮，得到所需的电压幅值信号。输出电压的大小可以从电压表中读出，然后除以衰减倍数，得到实际的输出电压值。
(4)使用电压电平可以获得更好的非线性失真系数(0.1%)、更小的输出电压(200V)和更好的信噪比。电压级可以输出最大5V的电压，其输出阻抗随着输出衰减的分贝数而变化。为了保持衰减的准确性和输出波形不失真(主要在0dB)，电压输出端按钮上的负载应大于5 k。
(5)功率级的使用使用功率级时，应先按下电源开关，以便接通功率级输入端的信号。
阻抗匹配。功率级有50、75、150、600、5k五个额定负载值。要想获得最大的功率输出，就要让负载阻抗等于这五个值中的一个，实现阻抗匹配。如果不能完全相同，一般情况下，实际负载阻抗值应大于所选功率级的额定阻抗值，以减少信号失真。当负载为高阻抗，要求工作在频率输出频段的两端，即接近10Hz或几百kHz时，为了输出足够的幅度，需要按下功放部分的load按钮，打开内部负载，否则在功放工作频段的两端输出幅度都会下降。当负载值与面板上负载匹配旋钮的指示值不一致时，步进衰减器的指示会产生误差，特别是在0 ~ 10 dB范围内。当电源输出衰减为0dB时，信号发生器的内阻小于负载值。但当衰减放在10dB后的各档时，内阻与面板上负载匹配旋钮指示的阻抗值一致，使负载与信号发生器的内阻相匹配。
保护电路。机器启动后，过载指示灯亮，5 ~ 6s后熄灭，表示功率水平处于工作状态。当输出衰减旋钮转得过大或负载阻抗值过小时，过载指示灯亮，表示过载。此时应减小输出幅度，几秒钟后指示灯熄灭，自动恢复正常工作。如果减小后输出幅度仍然过载，灯将闪烁。在高频端，有时因为信号幅度太大，指示灯会一直亮着。此时应减小信号幅度或减轻负载，使其恢复正常。当保护指示异常时，必须停机维修，以免烧坏功率管。功率级不用时，电源开关的按键要复位，防止功率保护电路的动作影响电压级的输出。
对称输出。功率级的输出可以不接地。需要这样使用时，只需拆下电源输出端和接地端之间的连接件即可。
动力输出。输出功率在10 Hz ~ 700 kHz范围内(5 k负载下10 ~ 200 Hz)满足技术条件要求。在5 ~ 10 Hz范围内，700 kHz ~ 1 MHz(或5 k负载下200 kHz ~ 1 MHz)，输出功率仍有所降低。当功率级的输出频率低于5Hz时，没有信号输出。
电压表的使用。当用作外部测量仪器时，需要向外拨电压测量开关。此时，根据被测电压选择电压表的量程，测量信号从输入电缆输入。当电压测量开关向内转动时，电压表接在电压输出级的微调电位器后面，量程为5V。当功率输出衰减旋钮的档位改变时，电压表指示不变，但实际输出电压在变化。此时，实际输出电压值U=电压表指示值U1/电压衰减倍数。这个电压表不接地，所以可以测量不接地的输出电压。
本文到此结束，希望对大家有所帮助。