2.4 升压输出模块
图4为升压输出模块电路,采用2SD669型高压中功率三极管,其带宽增益积140 MHz,Pc为1 W,Vcbo为180 V。各电阻均采用0.5 W功率电阻,采用耐压100 V以上的电容。空心变压器是用0.8 mm漆包线在75 mm直径PVC管上绕制而成的。针对飞行时间质谱仪中射频信号源需要,采用原边线圈4匝,两组副边线圈各30匝,测量线圈4匝,可以得到两组输出。该电路可以根据实际需要应用于其他设计,只需调整副边的绕制方式和匝数就可得到所要的输出幅值。
3 系统软件设计
3.1 主程序
系统软件采用KeilμVision3单片机开发环境,采用KeilC语言。图5为主程序流程图。主程序主要完成单片机初始化、键盘扫描、串口通讯、液晶显示,频率和幅度控制等功能。通过键盘输入或计算机远程控制实现人机交互,使用1602LCD液晶显示。频率幅值等设置参数实时存储于E2PROM,每次开机,可以再现上次关机前设置的参数。
3.2 AD9835编程设置
所输出频率为fout,根据regset=fout232/fmclk‰计算寄存器设置数据regset。将32位regset处理后,写入AD9835的频率寄存器,即可得到相应频率的正弦波信号输出。
采用串行方式加载数据,按照AD9835的时序,将16比特数据写入AD9835内部的寄存器中。使用Keil C编程,方便高效,程序简洁易懂。AD9835的FSYNC、SDA、SCLK分别与单片机连接,用于加载数据的子函数SendData()。
4 结语
实现一个频率为100 kHz~2 MHz,调节步长为1 Hz的高压射频信号源,并具有频率发生控制方便、稳定性和分辨率高等优点。并通过按键和PC远程控制频率和输出幅值。采用高速运算放大器、高频三极管和自制的变压器,可得到最大1200 Vp—p高压的射频信号。