自适应信号发生器方案与实现

　　·频率自适应调整

　　对于某一周期信号来说，若在一定时间间隔T内测得该信号的重复变化次数N，则其频率可表示为f=N/T。频率自适应调整原理框图如图3所示。其中时基信号模块提供标准秒时钟，即周期为1s的脉冲信号。门限电路由时基信号控制。时基信号到来时，门限开启，被测信号通过门限电路送入计数器。时基信号结束时门限关闭，计数器停止计数。将检测信号反馈入微控制器，再由微控制器内部程序进行对输出信号频率进行相应调整，从而实现外部信号频率的自适应调整。

　　·幅度自适应调整

　　幅度自适应调整框图如图4所示。

　　系统采用峰值保持电路对方波脉冲的峰值电平加以采样，并结合相关控制电路对模拟信号进行短暂存储。之后，采集的数据再经过A/D转换，转为数字信号，送入微控制器。再由微控制器内部程序选择相应的分压阻值通路，从而实现信号幅度的自适应调整。而在输出时，则可将微控制器处理后的频率信号输出。

　　调整部分电阻与脉冲幅度对应关系如表1所示(表中阻值为采用模拟电位器所测得)。

　　·功率自适应调整

　　负载功率在数值上等于负载电压乘以负载电流。因此，功率调整相当于对负载电压或电流的调整，其框图如图5所示。

　　功率监控部分应包括一个用于测量电流(产生一个比例输出电压)的电流检测电路和一个模拟乘法器。电流检测放大器提供与负载电流成正比的输出电压。此电压作为模拟乘法器的一个输入，而另一输入则为负载电压。乘法器输出一个与负载功率成正比的电压。功率监控部分再经A/D将数据送入微控制器。由微控制器将采入的数据与存储好的数据表对照，采取相应措施，调节数字电位器控制功率电平。从而实现功率的自适应调整。

　　保护电路

　　在保护电路模块中，首先对功率放大后的信号进行电流采样。再经滤波调整后输入比较器。比较器的另一端输入可调。采用双比较器级联，再将其输出与扬声器及指示灯等报警装置相连。

　　显示单元

　　显示单元采用LCD液晶屏显示。对于液晶的控制采用MCU来完成。在液晶接口处，增加了调节背光亮度的部分。

　　系统软件

　　系统软件完成的功能包括：方波脉冲的产生、频率调整、幅度的自适应调整及液晶显示等。系统软件采用Keil软件设计。