1.   Introduzione

Questo documento tratta il progetto di un generatore di forme d’onda che è stato realizzato come tesina del modulo di Elettronica dei Sistemi Digitali.

Lo stimolo che ci ha guidati nella realizzazione del progetto è stato di provare a mettere in pratica quanto da noi appreso a livello teorico nel primo triennio accademico.

La relazione partirà dai requisiti del sistema fino ad arrivare alla realizzazione dei circuiti stampati, passando per le prime idee di progetto, esponendo i problemi incontrati durante il lavoro, le scelte che sono state effettuate e i risultati conseguiti.

L’oggetto della nostra progettazione è un sistema che sintetizza in maniera digitale delle forme d’onda canoniche e arbitrarie. La sintesi digitale sarà effettuata tramite microcontrollore. È previsto anche lo sviluppo di un tool grafico per il controllo del dispositivo tramite un PC remoto.

2.   Sviluppo del progetto

Il dispositivo è alimentato dalla rete elettrica civile: 220 V, 50 Hz.

L’apparecchio finito sintetizza forme d’onda canoniche quali: onda sinusoidale, onda quadra, onda triangolare, onda a dente di sega, onda esponenziale, onda parabolica, onda logaritmica. Deve prevedere la sintesi di una forma d’onda arbitraria, definita dall’utente, e la sintesi di una modulazione ad ampiezza d’impulso.

Il sistema s’interfaccia con l’esterno tramite un display LCD e una serie di tasti per le impostazioni dei vari parametri, e presenta un’uscita, tramite connettore BNC, per la forma d’onda sintetizzata.

Il dispositivo dovrà prevedere la possibilità di variare la frequenza della forma d’onda, la sua ampiezza e di aggiungere un offset di tensione regolabile e disattivabile. L’abilitazione e la disabilitazione dell’offset e dell’output sono gestiti tramite appositi tasti. La dinamica di frequenza richiesta va da un minimo di 0.1 Hz ad un massimo di 5 kHz, l’ampiezza deve essere variabile tra 0 V e 20 V picco-picco, l’offset impostabile da -10 V a +10 V e la modulazione ad ampiezza d’impulso regolabile tramite variazione del duty-cycle con passi del 5%.

Il sistema deve inoltre prevedere la possibilità di connettersi tramite linea seriale ad un PC remoto su cui sia presente un apposito programma  di gestione. Questo programma deve consentire di controllare completamente lo strumento e di impostare la forma arbitraria.

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