1、电子课程设计电子课程设计 一、设计内容一、设计内容 信号源信号源：利用 RC 文氏桥振荡电路产生一个频率为 10kHz，幅值为 010v可调 的模拟正弦信号。 AD 采集电路：采集电路：选用 16 位、转换速率高达 2.5MSP 的 AD7985 芯片对该信号进行 采样，将模拟信号转换成数字信号。 单片机电路：单片机电路：选用 C8051F020 单片机，设计了单片机的最小系统电路，包含有 电源、HD7279A 芯片控制的键盘电路、LED 数码管显示电路以及复位电路、时 钟晶振电路。 DA 输出电路：输出电路：选用 DA 芯片 AD5541A，利用单片机控制 DA 将数字信号转换成 模拟信号并
2、输出。 二、设计分二、设计分析析 1.信号源信号源 信号源采用RC 正弦波振荡电路即 RC 串并联式正弦波振荡电路， 它又被称为文 氏桥正弦波振荡电路。 它的电路图如图（1）所示： 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize C Date:8-Oct-2011 Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌面绘图MyDesign.ddbDrawn By: 1 2 3 48 U6A LM324 C42 50nF C43 50nF R34 280 R35 280 R33 28
3、0 +5 -5 R36 1K R37 500k P1 C? CAP P0 P2 图 1RC 文氏桥振荡器 串并联网络在此作为选频和反馈网络。 C42、R34和 C43、R35正反馈支路与 R33、R36负反馈支路正好构成一个桥路，称为文氏桥。 当 C42 =C34、R34=R35时 3 1 . o . f . V V F F=0 f0= RC2 1 为满足振荡的幅度条件 A F =1，所以 Af3。构成串联电压负反馈 31 4 3 f R R A 本设计中令 C=50nF, kHzf10 0 ，求的 R=280，令 280 33 R，调节滑动变阻器 36 R 使3 f A，电路起振， 36 R
4、 调为 40%时可输出 10kHz 的正弦波，输出再加一个滑动变阻 器就可调节输出电压的幅度。 正弦波振荡电路满足条件： (1) 则不可能振荡； (2) 振荡，但输出波形明显失真； (3) 产生振荡。 振荡稳定后。 此种情况起振容易， 振荡稳定， 输出波形的失真小 2.2.ADAD 采集电路采集电路 Analog公司生产的芯片AD7985其转换速率高达 2.5MSP符合题目采样速率至少1MHz的要 求，该电路中采用 AD7985 的外部参考电压，参考电压接+5V,因为 AD7985 为单极性芯片，只 能采集 REF V的正电压，所以用一个电压抬升电路把正弦信号抬升为正值再进行给 AD 采 样。
5、AD7985 芯片和电压抬升电路下图： 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize C Date:8-Oct-2011 Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌 面绘 图MyDesign.ddbDrawn By: C8 10uF C7 104 +5V +5v R48 1k R47 1k P3 TURBO 15 SDI 14 CNV 13 SCK 12 DVDD 11 REF 1 REF 2 REFGND 3 REFGND 4 IN- 5 VI+ 6 PDREF 7
6、VIO 8SDO 9 DGND 10 AGND 18 BVDD 19 AGND 17 AVDD 16 REFIN 20 U8 AD7985 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 AD7985 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize C Date:8-Oct-2011 Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌 面绘 图MyDesign.ddbDrawn By: C45 8.2uF C44 8.2uF D3 1N4007 D4 1N4007 P1 P2 P3 电压抬升电路 其中，P1 接信号源，经抬升后由 P3 口输出，通过改变电容 C 的值可改变抬升的幅值。其与 信号源链接的仿真电路如下图： 其仿真的波形图如下： 3.3.单片机电路单片机电路 为了使单片机能达到至少 1M 的采样速率，MSP430 的晶振为 8M，而普通的 51 也就 12M， 根本达
