[实用新型]一种低频大功率信号源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号源，特别涉及一种低频大功率信号源。

背景技术

现有的可编程功率信号源在输出较低频率(例如≤1Hz)信号时，信号波形失真严重。信号源的频率分辨率、相位分辨率不高。当需要信号源输出的信号同时具有大电压(例如200V)和大电流(例如5A)时，现有的可编程功率信号源不能满足。并且可编程功率信号源与计算机接口比较复杂，不便于系统开发。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种低频大功率信号源，能输出正弦、方波和三角波三种波形，并提供计算机接口，便于计算机控制。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种低频大功率信号源，包括电源系统模块1，电源系统模块1的电源输出端分别与MCU5的电源输入端、DDS模块6的电源输入端，信号调理模块7的电源输入端，信号隔离模块8的电源输入端，功率放大模块9的电源输入端相连，通信接口模块2一端与计算机14相连，另一接口端与MCU5的UART串口相连，液晶显示模块3的信号输入端与MCU5的信号输出通用端口相连，输入键盘模块4的信号输出端与MCU5分配的信号输入通用端口相连，DDS模块6的信号输入端与MCU5的SPI口相连，DDS模块6的信号输出端与信号调理模块7的信号输入端相连，信号调理模块7的信号输出端与信号隔离模块8的信号输入端相连，信号隔离模块8的信号输出端与功率放大模块9的信号输入端相连，温度测量模块10的信号输入端与功率放大模块9的温度传感器信号输出端相连，温度测量模块10的信号输出端与MCU5分配的信号输入通用端口相连，电流测量模块11的信号输入端与取样电阻13两端相连，电流测量模块11的信号输出端与MCU5分配的信号输入通用端口相连，电压测量模块12的信号输入端与功率放大模块9的信号输出端相连，电压测量模块12的信号输出端与MCU5分配的信号输入通用端口相连，负载电阻15与功率放大模块9的信号输出端相连。

本实用新型最终从功率放大模块9输出信号频率为DC～100Hz，输出信号频率分辨率为0.0002Hz，相位分辨率0.002rad，信号谐波失真度≤0.1％，输出信号电压范围±300V，输出电流≤6A，输出功率≤900W，能输出正弦、方波和三角波三种波形，并通过通信接口模块2与计算机相连，便于计算机控制。

附图说明

附图是本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细叙述。

参照附图，一种低频大功率信号源，包括电源系统模块1，电源系统模块1的电源输出端分别与MCU5的电源输入端、DDS模块6的电源输入端、信号调理模块7的电源输入端、信号隔离模块8的电源输入端、功率放大模块9的电源输入端相连，通信接口模块2一端与计算机相连，另一接口端与MCU5的UART串口相连，液晶显示模块3的信号输入端与MCU5分配的12个信号输出通用端口相连，输入键盘模块4的信号输出端与MCU5分配的7个信号输入通用端口相连，DDS模块6输入端与MCU5的SPI口相连，DDS模块6的信号输出端与信号调理模块7的信号输入端相连，信号调理模块7的信号输出端与信号隔离模块8的信号输入端相连，信号隔离模块8的信号输出端与功率放大模块9的信号输入端相连，温度测量模块10的信号输入端与功率放大模块9的温度传感器的信号输出端相连，温度测量模块10的信号输出端与MCU5分配的信号输入通用端口相连，电流测量模块11的信号输入端与取样电阻13两端相连，电流测量模块11的信号输出端与MCU5分配的1个信号输入通用端口相连，电压测量模块12的信号输入端与功率放大模块9的信号输出端相连，电压测量模块12的信号输出端与MCU5分配的1个信号输入通用端口相连，负载电阻15与功率放大模块9的信号输出端相连。

本实用新型的工作原理是：通过输入键盘模块4或计算机14输入待产生信号的波形、频率、相位以及输出功率参数给MCU5，MCU5将波形、频率、相位参数转换成DDS模块6识别的指令，并依次发送给DDS模块6，信号调理模块7对输入信号进行滤波、程控增益放大、限幅等，信号隔离模块8将低压信号与高压信号实现电气隔离，功率放大模块9利用三对低压大电流集成功放的串联连接实现高压大电流的输出。温度测量模块10测量功放管的温度信号，每隔1SMCU5读取温度数据并进行相关处理。电流测量模块11测量信号输出的电流，每隔1S MCU5读取电流数据并进行相关处理。电压测量模块12测量信号输出的电压，每隔1S MCU5读取电压数据并进行相关处理，并与设定电压数据进行比较，控制信号调理模块7中的程控增益。液晶显示模块3显示输出信号的波形、频率、相位、温度、电压、电流等，每隔1S数据刷新一次。通信接口模块2是实现计算机与MCU5的通信，一方面将计算机的控制指令发送到MCU5，另一方面将MCU5得到的数据实时传送到计算机，实现数据通信。