电子课程设计通信

1、. 电子课程设计 指导老师：白华 通信1004班 张振中 10109204171 设计内容 信号源：利用电路产生一个频率为10kHz，幅值为±5v的模拟正弦信号；AD采集电路：对该信号进行16位的采样，转换成数字信号，请选择合适的AD器件并完成电路设计；单片机电路：选用合理的单片机，设计单片机最小系统的电路，包含有键盘电路、LED数码管显示电路、复位电路、时钟晶振电路；DA输出电路：假设将输入的信号同时输出，请选择合适的DA器件并完成电路设计。2 设计分析 根据对设计内容及要求进行分析，得出该系统首先需要利用模拟电路知识设计出一个信号发生电路，利用该电路产生一个频率为10KHz的模拟

2、正弦信号，再设计一个16位AD转换电路，利用该电路对模拟信号进行16位的采样，转换成数字信号，然后将该数字信号送入单片机，单片机电路要包括键盘电路、LED数码管显示电路、复位电路、时钟晶振电路；最后设计一个DA转换电路，通过单片机将数字信号送入DA转换电路，输出模拟信号。系统框图如下：模块分析： 根据设计要求，需要考虑输出信号的频率、幅值；同时要保证输出波形不失真，有一定的带载能力。AD转换模块：设计要求对模拟信号进行16位采样，精度比较高，所以需要的AD芯片的转换速率也比较快。单片机最小系统：该设计中AD采集电路的精度要求比较高，所以要求AD转换速率要大，如果选用普通的51单片机晶振，其速率

3、很难达到要求。所以要选择一种频率较高的晶振。DA转换模块：DA转换模块同AD转换模块相同，同样需要转换速率较高的芯片。3 设计方案 信号源的产生：选择TI公司的芯片OP07，该芯片温漂电压的温度系数为15uV/，输入失调电压为30uV，用集成运放OP07构建RC振荡电路，AD转换模块：采用 MSOP 封装的 16 位、250ksps ADC微功率高速LTC1864，电压响应范围-0.35.3v,串行接入节省I/O口。单片机最小系统：单片机采用ATMEL公司的90C516+芯片，单片机晶振选用22.1184M.DA转换模块：采用16位，转换速率10us，同样是串行接入，高精度芯片DAC8552是

4、一个双通道，电压输出数字-模拟转换器（DAC），相对精度：4LSB，提供低权力运作和灵活的串行主机接口。供电电压为2.7V至5.5V的范围 。该设备支持标准的3线串行接口，输入数据时钟频率高达30MHz。4 功能模块设计 信号源产生电路：信号产生电路采用OP07运算放大器，利用RC震荡电路产生频率位10KHz。幅值为5v的正弦波，其电路图如下：真实仿真结果图：真实频率仿真图： 将-5-+5v的正弦波转换成0+5v正弦波：电路如下：仿真结果图：AD采样转换电路：采用LTC1864芯片串行连接连接电路如图：单片机处理系统电路：单片机最小系统是基于单片机90C516R组成，该最小系统包括了时钟晶振电

5、路、复位电路、4×4的矩阵键盘以及七段数码管的显示模块，晶振选为22.1184MHz。该最小系统能实现单片机控制的输入（键盘）及单片机的显示输出（数码管）功能，电路图如下：DA转换模块：DA转换电路采用16位DAC8552芯片，单片机输出的数字信号送入该电路，经过DA转换后输出模拟信号，DA参考电压为+5V，输出电压VOUT=Vref×D/65535，由于其输出电压时单极性的，所以需要一个电压转换电路，这里采用OPA703构成，其电路如下图：正弦波输出模拟结果，正弦波输出波形模拟结果如下图。由图可以看出，正弦波的周期为99.415us，频率位10KHz,幅值为±4.971V。AD转换的转换速率及分辨率：LTC1864的转换速率为250ksps,分辨率=1/216-1单片机的工作频率单片机的晶振电路选择的是22.1184MHz的晶振，所以工