Введение

Для настройки и тестирования современной электронной аппаратуры, проведения исследований в области радиоэлектроники и для изучения физических процессов в технических устройствах и системах требуются самые разнообразные электро- и радиоизмерительные приборы. В первую очередь, наряду со ставшими общедоступными мультиметрами, для лаборатории разработчика электронных схем нужны электронные осциллографы и источники сигналов самой разнообразной формы [ CITATION Заполнитель1 \l 1049 ].

Одной из наиболее часто используемых форм сигнала является синусоидальная форма. Синусоидальные сигналы широко используются для тестирования и отладки самых разнообразных электронных устройств. Это связано с тем, что они являются простейшими, изменяющимися во времени, сигналами, но с постоянными параметрами — амплитудой, частотой и фазой. Изменение этих параметров позволяет осуществлять модуляцию синусоидальных сигналов и использовать их для переноса информации. На этом основаны многочисленные сферы применения синусоидальных сигналов в технике электросвязи и радиотехнике [CITATION Дья09 \l 1049 ]. Благодаря непрерывности и стационарности синусоидальные сигналы, наряду с постоянными напряжениями и токами, хорошо подходят для длительной передачи энергии по проводам или в пространстве (в виде электромагнитных волн).

Однако часто нужна передача большой энергии, выделяемая в короткое время. Наглядным примером тут является радиолокация. При ней короткий и мощный импульс электромагнитного излучения посылается в пространство, отражается от цели и воспринимается радиолокационным приемником. Это по времени задержки отраженного сигнала позволяет оценить расстояние до цели, а детальный анализ отраженного импульса позволяет нередко судить о характере цели. Импульсные сигналы нужны и в целом ряде других применений, например, для запуска мощных лазерных диодов, построения ультразвуковых и видеоимпульсных локаторов, запуска ядерных и термоядерных процессов и даже при испытании многих электронных устройств, использующих импульсные сигналы или отдельные их свойства. Наиболее распространенными являются прямоугольные импульсы, в частности симметричные — меандр. Довольно широко применяются и треугольные импульсы.

Целью данной работы является разработка генератора синусоидальных, треугольных и прямоугольных сигналов, а также программы управления для ПК.

Объектом данной работы является генератор сигналов различной формы, предметом работы является разработка управляемого генератора на основе DDS.

Основной задачей данной работы является прохождение полного цикла разработки электронного устройства, а именно:

1. Выбор элементной базы и составление электрической схемы.

2. Разводка печатной платы устройства.

3. Написание прошивки для контроллера.

4. Создание библиотеки для связи устройства с ПК.

5. Создание пользовательского интерфейса программы на ПК.

В первой главе дан краткий обзор возможных реализаций генераторов различной формы. Процесс разработки аппаратной и программной части описан во втором разделе. В третьем разделе описывается разработка печатной платы генератора. В четвертом разделе описаны правила эксплуатации разработанного устройства. Пятый раздел содержит измеренные технические характеристики полученного устройства. В заключении описаны основные выводы по выполненной работе, а также возможные улучшения.