自适应信号发生器方案与实现

　　在测试、研究或调整电子元器件、电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，常需要提供符合要求的电信号，模拟实际工作中所用待测设备激励信号。当进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。而进行系统的瞬态特性测试时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。而这种测试信号源一般采用信号发生器。

　　用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号，本设计可以产生可变频率及幅度的方波、正弦波及三角波，并通过简易的方法来对输出信号频率和幅度进行自适应调整及功率与外接负载的自动适配，输出信号参数直接通过液晶显示屏显示。

　　作为一种自适应控制系统，此信号发生器能够根据受控对象及其工作环境变化，对要求的性能指标与实际系统的性能进行比较,根据所获信息,相应修正控制规律或调整系统参数，使系统能够保持最优或次优化工作状态,从而获得满意性能。

　　系统结构

　　本系统分为供电模块、显示模块、信号产生及调整电路、功率输出及保护电路。系统框图如图1所示。供电模块为系统中其他部分提供工作所需电源。信号产生及调整单元产生实际测试所需信号，并根据需求对信号相关参数进行自适应调整。功率输出则对信号产生及调整部分所提供的信号进行功率调整。保护电路则对系统工作时遇到的一些异常情况进行必要的处理。显示单元则可以定性显示信号波形及其幅度与频率的变化，并对幅度与频率进行实时数字显示。

　　系统硬件电路

　　供电电路

　　根据实际要求，自行设计了一个稳压电源。系统采用外接市电220V电源。对于供电电路，可分为交流调压部分，交流―直流转换部分，及直流电平调整部分。其中直流电平调整采用开关型稳压电源。