專利名稱：一種低頻大功率信號(hào)源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)源，特別涉及一種低頻大功率信號(hào)源。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的可編程功率信號(hào)源在輸出較低頻率(例如《1Hz)信號(hào)時(shí)，信號(hào)波形失真嚴(yán) 重。信號(hào)源的頻率分辨率、相位分辨率不高。當(dāng)需要信號(hào)源輸出的信號(hào)同時(shí)具有大電壓(例 如200V)和大電流(例如5A)時(shí)，現(xiàn)有的可編程功率信號(hào)源不能滿足。并且可編程功率信 號(hào)源與計(jì)算機(jī)接口比較復(fù)雜，不便于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種低頻大功率信 號(hào)源，能輸出正弦、方波和三角波三種波形，并提供計(jì)算機(jī)接口 ，便于計(jì)算機(jī)控制。 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種低頻大功率信號(hào) 源，包括電源系統(tǒng)模塊1，電源系統(tǒng)模塊1的電源輸出端分別與MCU5的電源輸入端、DDS模 塊6的電源輸入端，信號(hào)調(diào)理模塊7的電源輸入端，信號(hào)隔離模塊8的電源輸入端，功率放 大模塊9的電源輸入端相連，通信接口模塊2 —端與計(jì)算機(jī)14相連，另一接口端與MCU5的 UART串口相連，液晶顯示模塊3的信號(hào)輸入端與MCU5的信號(hào)輸出通用端口相連，輸入鍵盤(pán) 模塊4的信號(hào)輸出端與MCU5分配的信號(hào)輸入通用端口相連，DDS模塊6的信號(hào)輸入端與 MCU5的SPI 口相連，DDS模塊6的信號(hào)輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊7的信號(hào)輸入端相連，信號(hào)調(diào) 理模塊7的信號(hào)輸出端與信號(hào)隔離模塊8的信號(hào)輸入端相連，信號(hào)隔離模塊8的信號(hào)輸出 端與功率放大模塊9的信號(hào)輸入端相連，溫度測(cè)量模塊10的信號(hào)輸入端與功率放大模塊9 的溫度傳感器信號(hào)輸出端相連，溫度測(cè)量模塊10的信號(hào)輸出端與MCU5分配的信號(hào)輸入通 用端口相連，電流測(cè)量模塊11的信號(hào)輸入端與取樣電阻13兩端相連，電流測(cè)量模塊11的 信號(hào)輸出端與MCU5分配的信號(hào)輸入通用端口相連，電壓測(cè)量模塊12的信號(hào)輸入端與功率 放大模塊9的信號(hào)輸出端相連，電壓測(cè)量模塊12的信號(hào)輸出端與MCU5分配的信號(hào)輸入通 用端口相連，負(fù)載電阻15與功率放大模塊9的信號(hào)輸出端相連。 本實(shí)用新型最終從功率放大模塊9輸出信號(hào)頻率為DC 100Hz，輸出信號(hào)頻率 分辨率為0. 0002Hz，相位分辨率0. 002rad，信號(hào)諧波失真度《0. 1 % ，輸出信號(hào)電壓范圍 士300V，輸出電流《6A，輸出功率《900W，能輸出正弦、方波和三角波三種波形，并通過(guò)通 信接口模塊2與計(jì)算機(jī)相連，便于計(jì)算機(jī)控制。

附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)敘述。[0008] 參照附圖，一種低頻大功率信號(hào)源，包括電源系統(tǒng)模塊1，電源系統(tǒng)模塊1的電源 輸出端分別與MCU5的電源輸入端、DDS模塊6的電源輸入端、信號(hào)調(diào)理模塊7的電源輸入 端、信號(hào)隔離模塊8的電源輸入端、功率放大模塊9的電源輸入端相連，通信接口模塊2 — 端與計(jì)算機(jī)相連，另一接口端與MCU5的UART串口相連，液晶顯示模塊3的信號(hào)輸入端與 MCU5分配的12個(gè)信號(hào)輸出通用端口相連，輸入鍵盤(pán)模塊4的信號(hào)輸出端與MCU5分配的7 個(gè)信號(hào)輸入通用端口相連，DDS模塊6輸入端與MCU5的SPI 口相連，DDS模塊6的信號(hào)輸 出端與信號(hào)調(diào)理模塊7的信號(hào)輸入端相連，信號(hào)調(diào)理模塊7的信號(hào)輸出端與信號(hào)隔離模塊 8的信號(hào)輸入端相連，信號(hào)隔離模塊8的信號(hào)輸出端與功率放大模塊9的信號(hào)輸入端相連， 溫度測(cè)量模塊10的信號(hào)輸入端與功率放大模塊9的溫度傳感器的信號(hào)輸出端相連，溫度測(cè) 量模塊10的信號(hào)輸出端與MCU5分配的信號(hào)輸入通用端口相連，電流測(cè)量模塊11的信號(hào)輸 入端與取樣電阻13兩端相連，電流測(cè)量模塊11的信號(hào)輸出端與MCU5分配的1個(gè)信號(hào)輸入 通用端口相連，電壓測(cè)量模塊12的信號(hào)輸入端與功率放大模塊9的信號(hào)輸出端相連，電壓 測(cè)量模塊12的信號(hào)輸出端與MCU5分配的1個(gè)信號(hào)輸入通用端口相連，負(fù)載電阻15與功率 放大模塊9的信號(hào)輸出端相連。 本實(shí)用新型的工作原理是通過(guò)輸入鍵盤(pán)模塊4或計(jì)算機(jī)14輸入待產(chǎn)生信號(hào)的波 形、頻率、相位以及輸出功率參數(shù)給MCU5，MCU5將波形、頻率、相位參數(shù)轉(zhuǎn)換成DDS模塊6識(shí) 別的指令，并依次發(fā)送給DDS模塊6，信號(hào)調(diào)理模塊7對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、程控增益放大、 限幅等，信號(hào)隔離模塊8將低壓信號(hào)與高壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)電氣隔離，功率放大模塊9利用三對(duì)低 壓大電流集成功放的串聯(lián)連接實(shí)現(xiàn)高壓大電流的輸出。溫度測(cè)量模塊IO測(cè)量功放管的溫 度信號(hào)，每隔1SMCU5讀取溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理。電流測(cè)量模塊11測(cè)量信號(hào)輸出的電 流，每隔1S MCU5讀取電流數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理。電壓測(cè)量模塊12測(cè)量信號(hào)輸出的電壓， 每隔1S MCU5讀取電壓數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理，并與設(shè)定電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，控制信號(hào)調(diào)理模 塊7中的程控增益。液晶顯示模塊3顯示輸出信號(hào)的波形、頻率、相位、溫度、電壓、電流等， 每隔1S數(shù)據(jù)刷新一次。通信接口模塊2是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與MCU5的通信， 一方面將計(jì)算機(jī)的 控制指令發(fā)送到MCU5，另一方面將MCU5得到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
權(quán)利要求一種低頻大功率信號(hào)源，包括電源系統(tǒng)模塊(1)，其特征在于，電源系統(tǒng)模塊(1)的電源輸出端分別與MCU(5)的電源輸入端、DDS模塊(6)的電源輸入端，信號(hào)調(diào)理模塊(7)的電源輸入端，信號(hào)隔離模塊(8)的電源輸入端，功率放大模塊(9)的電源輸入端相連，通信接口模塊(2)一端與計(jì)算機(jī)(14)相連，另一接口端與MCU(5)的UART串口相連，液晶顯示模塊(3)的信號(hào)輸入端與MCU(5)的信號(hào)輸出通用端口相連，輸入鍵盤(pán)模塊(4)的信號(hào)輸出端與MCU(5)分配的信號(hào)輸入通用端口相連，DDS模塊(6)的信號(hào)輸入端與MCU(5)的SPI口相連，DDS模塊(6)的信號(hào)輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊(7)的信號(hào)輸入端相連，信號(hào)調(diào)理模塊(7)的信號(hào)輸出端與信號(hào)隔離模塊(8)的信號(hào)輸入端相連，信號(hào)隔離模塊(8)的信號(hào)輸出端與功率放大模塊(9)的信號(hào)輸入端相連，溫度測(cè)量模塊(10)的輸入端與功率放大模塊(9)的溫度傳感器的信號(hào)輸出端相連，溫度測(cè)量模塊(10)的信號(hào)輸出端與MCU(5)分配的信號(hào)輸入通用端口相連，電流測(cè)量模塊(11)的信號(hào)輸入端與取樣電阻(13)兩端相連，電流測(cè)量模塊(11)的信號(hào)輸出端與MCU(5)分配的信號(hào)輸入通用端口相連，電壓測(cè)量模塊(12)的信號(hào)輸入端與功率放大模塊(9)的信號(hào)輸出端相連，電壓測(cè)量模塊(12)的信號(hào)輸出端與MCU(5)分配的信號(hào)輸入通用端口相連，負(fù)載電阻(15)與功率放大模塊(9)的信號(hào)輸出端相連。
專利摘要一種低頻大功率信號(hào)源，包括一通信接口模塊2，通信接口模塊2一端與計(jì)算機(jī)14相連，另一端與MCU5相連，DDS模塊6與信號(hào)調(diào)理模塊7相連，信號(hào)調(diào)理模塊7與信號(hào)隔離模塊8相連，信號(hào)隔離模塊8與功率放大模塊9相連，溫度測(cè)量模塊10與功率放大模塊9、MCU5相連，電流測(cè)量模塊11與取樣電阻13、MCU5相連，電壓測(cè)量模塊12與功率放大模塊9、MCU5相連，負(fù)載電阻15與功率放大模塊9相連；通過(guò)輸入鍵盤(pán)模塊4或計(jì)算機(jī)14輸入?yún)?shù)給MCU5，MCU5將對(duì)應(yīng)的指令發(fā)送給DDS模塊6，DDS模塊6輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列處理能輸出正弦、方波和三角波三種波形，并提供計(jì)算機(jī)接口，便于計(jì)算機(jī)控制。
文檔編號(hào)H03G9/00GK201541244SQ200920245138
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者張家田 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)