基于AT89S51单片机的PWM专用信号发生器的设计

图4 D/A芯片的接口电路

　　2.3波形整形及放大电路设计

　　由于经DAC0832及外接的运算放大器输出的波形仍然不够平滑，还有DAC0832进行D/A转换时的上升沿，因此必须对输出波形进行整形以满足我们的实验要求。波形整形芯片选用MAX4624，它是MAXIM公司生产的低开路电阻，低电压先合后开单刀双掷模拟开关。它具有过电流保护；能够快速开闭，闭合及断开最大时间均为50ns；电路开路电阻很低，供电电源为5伏时，Ron为1欧姆，供电电源为3伏时，Ron为2欧姆，也就是说，电路内部开关噪声低。为得到较大功率的脉冲信号，必须对第二级放大后的输出信号进行电流放大，这里选用两只JFET管组成一对达林顿管进行电流放大。同时为满足实验时对不同功率脉冲信号的要求，将第二级放大增益设计为可调的。其连接电路如图5示。

图5 波形整形及放大电路设计

　　作为专用PWM脉冲信号发生器，常有大的瞬时变化，这时整个线路往往会电源引线而产生电路谐振，产生尖峰干扰信号，消除种干扰的办法可在芯片与电源线与地之间加上适当的去耦电容。这里采用的是将两个电容并联的方法。

　　3 软件设计

　　根据前面的硬件描述，其软件实现如图6、7示。主程序完成程序的初始化，循环等待接受由键盘输入的数据并产生相应的脉冲信号，首先确定输出信号的波形、初始频率并根据其波形和初频进行编码，存储在单片机的ROM中，然后以一定的时间间隔将这些数字量送入D/A芯片进行转换输出，为得到不同的脉冲频率，可通过改变输入D/A芯片的数据间隔来改变输出频率。

　　4结束语

　　本信号发生器与其它相比具有如下优点：①较分立元件信号发生器而言，具有频率高，工作稳定，容易调试等特性；②较专用DDS芯片的信号发生器而言，具有结构简单，成本低等特性。

　　本信号发生器各参数调节范围为：脉冲占空比调节范围为2-100%;电压调节范围为0-5.0V，步进0.02V；频率调节范围为1KHz-100KHz。通过对软件硬件的调试和检测表明，该系统的软件和硬件均能够很好的工作，能够满足脉冲涡流探伤实验的特殊要求。且由于采用键盘调节方式以及专用的LED显示，使我们的实验更加方便。但由于DAC0832芯片的建立时间的限制（其建立时间为1μs），即使使用高频模拟开关进行波形整形，其输出波形仍然不够完美。但若将DAC0832用其他建立时间较短的D/A转换芯片来代替，如DAC712,则能够得到非常完美的波形。

图6 主程序流程图

图7 PWM子程序流程图

　　参考文献：

　　[1] 朱定华，戴汝平等，单片微机原理与应用[M].北京交通大学出版社，清华大学出版社，2003

　　[2]International Semiconductor公司：DAC0832技术资料

　　[3] International Semiconductor公司：DAC712技术资料

　　[4] International Semiconductor公司：LF357技术资料

　　[5]MAXIUM公司: MAX4624技术资料