CO是工業(yè)生產和尾氣排放過程中的一種重要氣體。針對CO氣體TDLAS檢測系統(tǒng),設計了一種復合信號發(fā)生電路。該電路采用STM32控制AD9106生成激光器調制所需的1路正弦波及鎖相放大正交檢測所需的2路相位差90度的正交方波,用于CO氣體TDLAS檢測系統(tǒng)。經實際電路測試,該電路工作穩(wěn)定,生成信號有較高的精度和穩(wěn)定性,可以滿足CO氣體檢測系統(tǒng)需求,同樣適用于其它的TDLAS氣體檢測系統(tǒng)。 

【文章來源】：激光雜志. 2020,41(09)北大核心

【文章頁數】：3 頁

【部分圖文】：

系統(tǒng)總體框圖

采用ST公司生產的STM32F105RCT6處理器作為主控，該芯片支持Thumb-2指令集，嵌套矢量中斷，具有豐富的外設和多種通信接口。STM32F105具有低成本，低功耗等優(yōu)點，在控制和嵌入式設備等領域應用十分廣泛，能夠滿足本電路設計需求，主控器的原理圖如圖2所示。電路中使用STM32F105主控芯片的SPI接口，控制AD9106生成1路正弦波以及2路頻率為正弦波2倍，相位差90°的正交方波。主控芯片可以和上位機進行通信實現電路的控制，通過自定義的串口命令，可以控制輸出信號的開始、停止，設置信號的幅度和頻率等參數。上電后，主控芯片會對AD9106進行初始化，輸出默認的信號，若收到上位機命令，會執(zhí)行相應的操作，改變輸出信號狀態(tài)。

TDLAS氣體檢測系統(tǒng)工作時，需要信號發(fā)生電路產生1路正弦調制信號疊加到另一路掃描信號上，驅動激光器產生特定頻率的光束，通過測量氣體對激光的選擇性吸收來獲取氣體濃度，同時還需要兩路頻率為方波2倍的正交方波實現鎖相放大檢測功能。信號的精度和穩(wěn)定性對檢測系統(tǒng)精度有著直接的影響，為了滿足檢測系統(tǒng)的需求，采用美國ANALOG DE-VICE公司生產的AD9106芯片來實現多路信號的生成[11]。AD9106具有4路輸出通道，內置SRAM，直接數字頻率合成器，鋸齒波發(fā)生器等模塊。片內DDS支持12位精度、最高180 MHz的正弦波輸出，帶24位調諧字，可以任意設置相位。內置模式存儲器可存儲用戶自定義波形。該芯片有4路輸出通道，每個通道可以獨立選擇輸出信號類型，設置輸出信號頻率、幅度、相位等參數。主控可以通過SPI接口芯片連接該芯片，進行芯片參數的設置[12]。AD9106電路圖如圖3所示。系統(tǒng)上電后，主控器對AD9106進行復位操作，然后進行初始化，設置時鐘頻率、初始頻率、串口傳輸模式，選擇不同通道輸出的信號類型，初始的頻率、相位、幅度等參數，然后啟動信號的輸出。當接收到新的命令后，可以實時更改輸出信號的參數。

【參考文獻】：
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本文編號：3124750