正弦信號發(fā)生器是信號中最常見的一種，它能輸出一個幅度可調(diào)、頻率可調(diào)的正弦信號，在這些信號發(fā)生器中，又以低頻正弦信號發(fā)生器最為常用，在科學(xué)研究及生產(chǎn)實踐中均有著廣泛應(yīng)用。
　　目前，常用的信號發(fā)生器絕大部分是由模擬電路構(gòu)成的，當(dāng)這種模擬信號發(fā)生器用于低頻信號輸出往往需要的RC值很大，這樣不但參數(shù)準(zhǔn)確度難以保證，而且體積大和功耗都很大，而由數(shù)字電路構(gòu)成的低頻信號發(fā)生器，雖然其低頻性能好但體積較大，價格較貴，而本文借助DSP運算速度高，系統(tǒng)集成度強的優(yōu)勢設(shè)計的這種信號發(fā)生器，比以前的數(shù)字式信號發(fā)生器具有速度更快，且實現(xiàn)更加簡便。
　　系統(tǒng)原理
　　一般的采樣型SPWM法分自然采樣法和規(guī)則采樣法，自然采樣法是將基準(zhǔn)正弦波與一個載波三角波相比較，由兩者的交點決定開關(guān)模式的方法。由于自然采樣法得到的數(shù)學(xué)模型需要解超越方程，因而并不適合微控制器進行實時控制，又因為實踐檢驗對稱波形比非對稱波形在三相電的相電流中引起的諧波失真小，所以我們使用對稱規(guī)則采樣法作為本系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
　　這里說明一下使用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407（以下簡稱2407）來產(chǎn)生PWM信號的原理：由于產(chǎn)生一個PWM信號需要有一個適合的定時器來重復(fù)產(chǎn)生一個與PWM周期相同的計數(shù)周期，并用一個比較寄存器來保持調(diào)制值，因此，比較寄存器的值應(yīng)不斷與定時寄存器的值相比較，這樣，當(dāng)兩個值相匹配時，就會在響應(yīng)的輸出上產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)換（從低到高或從高到低），從而產(chǎn)生輸出脈沖，輸出的開啟（或關(guān)閉）時間與被調(diào)制的數(shù)值成正比，因此，改變調(diào)制數(shù)值，相關(guān)引腳上輸出的脈沖信號的寬度也將隨之改變。
　　通過TMS320LF2407的事件管理器模塊可以產(chǎn)生一定占空比的PWM脈沖信號，而使用其中的通用定時器、全比較單元和單比較單元則均可發(fā)出PWM脈沖，由DSP的PWM口可輸出一系列等幅不等寬的PWM波形信號，這些信號再經(jīng)過外圍一系列調(diào)理電路的變換之后，便可以得到所需要的三相交流正弦波信號了。事實上，在硬件上，DSP有兩個設(shè)計一樣的事件管理模塊（EVA/EVB），每一個事件管理模塊都有6個PWM輸出口，故可輸出兩組三相SPWM波，一般均可滿足通常的設(shè)計需要。
　　系統(tǒng)硬件組成
　　基于DSP的信號發(fā)生器的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，它主要由DSP主控制器，輸出D/A通道和人機界面等幾個主要部分組成。
　　
　　◇ 控制器部分
　　本系統(tǒng)采用TI公司的TMS320LF2407 DSP處理器，該器件具有外設(shè)集成度高，程序存儲器容量大，A/D轉(zhuǎn)換精度高，運算速度高，I/O口資源豐富等特點，芯片內(nèi)部集成有32KB的FLASH程序存儲器、2KB的數(shù)據(jù)/程序RAM，兩個事件管理器模塊（EVE和EVB）、16通道A/D轉(zhuǎn)換器、看門狗定時器模塊、16位的串行外設(shè)接口（SPI）模塊、40個可單獨編程或復(fù)用的通用輸入輸出引腳（GPIO）以及5個外部中斷和系統(tǒng)監(jiān)視模塊。
　　TMS320LF2407芯片中的事件管理模塊（EV）是一個非常重要的組成部分。SPWM波形的產(chǎn)生和輸出就是由這一部分完成的，它由兩個完全相同的模塊（EVA和EVB）組成，每個模塊都含有2個通用定時器、3個比較器、6至8個PWM發(fā)生器、3個捕獲單元和2個正交脈沖編碼電路（QEP）。由于TMS320LF2407有544字的雙口RAM（DARAM）和2K字的單口RAM（SARAM）；而本系統(tǒng)的程序僅有幾KB，且所用RAM也不多，因此不用考慮存儲器的擴展問題，而對于TMS320LF2407的I/O擴展問題，由于TMS320LF2407器件有多達(dá)40個通用、雙向的數(shù)字I/O（GPIO）引腳，且其中大多數(shù)的基本功能和一般I/O復(fù)用的引腳，而實際上，本系統(tǒng)只需要17路I/O信號，這樣，就可以為系統(tǒng)剩余50%多的I/O資源，因此可以說，該方案既不算浪費系統(tǒng)資源，也為系統(tǒng)今后的升級留有余地。