基于MSP430的函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計方案

描述：

盡管近30 年來以大規(guī)模集成工藝為依托的各種數(shù)字電路的問世，逐漸代替了各種傳統(tǒng)的模擬電 路的應(yīng)用領(lǐng)域，但是物理世界畢竟還是模擬的，與物理世界各種現(xiàn)象的接口，仍然需要靠模擬電路 來承擔(dān)。即便在某一功能塊中，模擬電路所占份量可能很少，但是這一部分或許是整個系統(tǒng)就設(shè)計 和實(shí)現(xiàn)來說最具挑戰(zhàn)性的部分，而且往往在系統(tǒng)性能上起著關(guān)鍵作用。尤其是當(dāng)速度和功率成為至 關(guān)重要的因素時，模擬電路就更顯突出。

運(yùn)算放大器和各種模擬集成電路是應(yīng)用最為廣泛的一類模擬器件。隨著及程度的提高、性能的 改善，愈來愈受到人們的青睞;在工業(yè)控制、遙控遙測、儀表儀器等領(lǐng)域成為不可或缺的器件。傳 統(tǒng)上隸屬于模擬電子學(xué)領(lǐng)域的很多功能，今天都用數(shù)字形式給予實(shí)現(xiàn)了。然而，物理世界本來就是 模擬的，這表明，總是需要模擬電路去適應(yīng)這些物理信號，像與傳感器相連的電路，以及把模擬信 息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，供進(jìn)一步處理，和從數(shù)字信息轉(zhuǎn)換回模擬信息供物理世界再利用等這樣一些電 路，都還需要用到模擬電路。因此，當(dāng)今的許多應(yīng)用，最好是由混合模式的集成電路(混合模式IC) 和系統(tǒng)來提出。它依賴模擬電路與物理世界接口，而數(shù)字電路則用作處理和控制。即便這個模擬電 路或許進(jìn)展這個芯片面積的一小部分，但它往往卻是設(shè)計中極具挑戰(zhàn)性的部分，并且在整個系統(tǒng)的 性能上起著關(guān)鍵作用。

隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子電路及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計手段也越來也越先進(jìn)。傳 統(tǒng)的電子電路與系統(tǒng)設(shè)計方法，周期長、耗材多、效率低，難以滿足電子技術(shù)飛速發(fā)展的要求。“電 子工作臺”，即EWB(Electronic Workbench)，是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用電子設(shè)計與仿真過程的 新技術(shù)，它已被廣泛的應(yīng)用于電子電路分析、設(shè)計、仿真、印制電路板的設(shè)計等各項(xiàng)工作之中。EWB 為使用者提供了一個集成一體化的設(shè)計與試驗(yàn)環(huán)境，創(chuàng)建電路、試驗(yàn)分析和結(jié)果輸出在一個集成菜 單系統(tǒng)中可以全部完成，使電子電路及系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生了劃時代的變化，極大地提高了設(shè)計質(zhì)量與 效率。EWB 與電路分析軟件“PSpice”完全兼容，而且具有界面形象逼真、操作方便，采用圖形方 式創(chuàng)建電路等優(yōu)點(diǎn)。EWB 有龐大的原器件庫和比較齊全的儀器儀表庫。

原理：

信號產(chǎn)生部分采用信號發(fā)生芯片MAX038，以MSP430單片機(jī)為微控制器，進(jìn)行各種功能操作，完成輸出信號的波形、頻率、幅度的調(diào)節(jié)。MAX038輸出的頻率經(jīng)過一級跟隨器送給OPA300和74HC00構(gòu)成的波形整形電路對波形進(jìn)行轉(zhuǎn)換和整形變換成方波信號，再將次信號進(jìn)行分頻，分頻后的信號送入msp430進(jìn)行測量。用LCD顯示器，實(shí)時顯示輸出信號參數(shù)?？刂撇糠旨靶盘枩y量部分由msp430單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。

信號產(chǎn)生電路圖：

信號轉(zhuǎn)換整形電路：