由于产品检测需要一个脉冲高频信号源。即每隔~段时间产生一段高频正弦波。并可根据测试需要随时调节信号的“占空比”(间隔时间和持续时间)。
市面上也有专业的可编程高频脉冲信号发生器。可以产生一定范围内的任意占空比和频率信号,但价格昂贵。而且实验中并不需要很多种频率。在现有普通信号发生器的基础上,采用增加简单的时间量控制的方式,也可以达到本实验的要求,系统框图见图l。
此方案的关键。是如何实现高频信号有无控制。经过试验。最终采用两只二极管来实现。电路见图2所示。
通过控制信号的高低电平变化来控制两只二极管的截止和导通。
当控制信号为高电平时,两只二极管PN结反偏截止。阻止信号通过;反之,两只二极管导通。信号可以顺利通过。之所以使用两只二极管,是为了加大反偏时对高频信号的隔离程度。当然。R5、R2也可以调整分压比。但分压值要大于V2、V3的正向压降。否则V2、v3不能处于完全导通状态。
在试验中要随时调整信号的“占空比”,就需要实现对高频信号可编程控制,这就要用到单片机。本文选用的是国产宏晶科技的廉价STC12C2052单片机,利用其两个定时器生成精确的可编程定时间隔。显示部分选用1602系列点阵液晶屏。为避免与键盘线冲突,使用其4线制数据总线传输方式。按键采用中断加扫描方式。“进入调整”键为中断方式,其他调整时间量大小的两键为扫描方式。
整体电路如图3所示。
单片机的P14~P17口和1602液晶屏相连,即D4-D7。
当信号输出时间很短暂,二极管导通时间非常短时,如1μs,电容C9前面的波形如图4所示。此时C9将起不到隔直的作用,输出波形如图5所示。
这是由于R4上的直流压降叠加造成的(R4不能调零。否则信号损耗很大)。将其改为电感,改善效果不大。而且会影响有用的信号。实际使用时,笔者将C9改为一只10.7MHz的声表面波滤波器。结果是信号衰减很大。且由于输出波形受到滤波器响应时间的影响,头尾幅度较小,中间段正常。对此有待高手改进。
主程序流程如图6所示。