低频正弦信号发生器
音频测试-低频信号发生器-使用方法
类别音频设备版本R1文件编号C304-GENERA-制定部门品保部制定日期2011年12月01日页次1/4 ★目的：介绍低频信号发生器的使用方法，使相关人员能正确操作低频信号发生器。
★低频信号发生器的概述低频信号发生器是用来产生频率为1H z～1MHZ低频信号的一种常用电子仪器。
它可以产生两种电信号，一种为正弦波（音频测试时，本厂用它来产生的就是此种信号），另一种为矩形波（很少用）。
下图1为我厂常用的TAG-101型号的低频信号发生器，它的额定输出电压有效值为5V。
注意：很多人喜欢把低频信号发生器与信号发生器混为一谈，其实这是两个完全不同的仪器，不仅工作原理完全不同，外形上也有很大区别。
将开关打开图 1 图 2★低频信号发生器的操作方法第一步骤：低频信号发生器的连接1）连接电源线用220V AC线把低频信号发生器连上220V市电。
如电源插座旁有控制开关，还须把开关打开。
（如上图2）2）连接信号线将输出线插入到低频信号发生器的信号输出（OUTPUT）接口，并顺时针扭动半圈（如下图3）。
类 别 音频设备 版 本 R1文件编号 C304-GENERA-制定部门品保部 制定日期 2011年12月01日 页 次 2/4第二步骤：信号电压幅度调节上述步骤完成后，接下来需要开机预热和调节输出信号的幅度。
1） 开机（POWER ）按下电源键开机，开机后电源指示灯会亮。
电源按钮一般为红色。
2） 衰减度调节（ATTENUATOR ）衰减度旋钮共有6档，为别为0dB 、－10dB 、－20dB 、－30dB 、－40dB 、－50dB 。
这里我简单介绍一下dB 的含义和倍数换算关系。
dB 是分贝的意思，它常用在增益和衰减上面。
通常我们讲某信号的增益为多少dB ，某信号衰减了多少dB 。
dB 可以说是一个对比系数，20dB ＝10倍，也就是说，如果某电压的增益为20dB ，那就是说此信号被放大了10倍。
那么dB 与倍数关系是怎么换算的呢？比如说10dB 是原信号的多少倍？－50dB 又是原信号的多少倍呢？换算时我们要用20 dB 作基数进行计算。
低频信号发生器的使用说明
附录一低频信号发生器的使用说明一．概述AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式，具有良好的人机界面。
输出正弦波信号频率从2Hz～2MHz连续可调，输出正弦波信号幅度从0.5mV～5V连续可调，并设有TTL输出方波功能，频率从2Hz～2MHz连续可调，占空比从20％～80％连续可调。
面板显示清晰明了，操作简单方便，输出频率调节可采用频率段调节（轻触开关粗调）和数码开关调节（段内细调）二种，其中数码开关调节又分快调和慢调两种，五位数码管直接显示频率，输出幅度调节采用轻触粗调（20dB、40dB、60dB）和电位器细调（20dB）以内，三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。
中央处理器控制整机各部分，并采用了数/模、模/数转换电路，应用数码开关作为频率调节输入。
振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合，具有良好的稳幅特性。
电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。
二．技术特性1．频率范围：2Hz～2MHz，共分五个频段第一频段：2Hz～30Hz第二频段：30Hz～450Hz第三频段：450Hz～7kHz第四频段：7kHz～100kHz第五频段：100kHz～2MHz2．正弦波输出特性(1)输出电压幅度（有效值）：0.5mV～5V(2)幅频率特性：≤±0.3dB(3)失真度：2Hz～200kHz≤0.1％，200kHz～2MHz，谐波分量≤－46dB3．方波输出特性⑴最大输出电压（空截，中心电平为0）：14Vp-p⑵占空比（连续可调）：20％～80％⑶逻辑电平输出：TTL电平，上升、下降沿≤25ns4．输出电抗：600Ω5．频率显示准确度：1×10－4±1个字6．正常工作条件⑴环境温度：0～40℃⑵相对湿度：＜90％（40℃）⑶大气压：86～106kpa⑷电源电压：220±22V，50±2.5Hz7．消耗功率：＜10W三．面板及操作说明1.整机电源开关（POWER）按下此键，接通电源，同时面板上指示灯亮。
低频信号发生器的使用说明
附录一低频信号发生器的使用说明一．概述AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式，具有良好的人机界面。
输出正弦波信号频率从2Hz～2MHz连续可调，输出正弦波信号幅度从0.5mV～5V连续可调，并设有TTL输出方波功能，频率从2Hz～2MHz连续可调，占空比从20％～80％连续可调。
面板显示清晰明了，操作简单方便，输出频率调节可采用频率段调节（轻触开关粗调）和数码开关调节（段内细调）二种，其中数码开关调节又分快调和慢调两种，五位数码管直接显示频率，输出幅度调节采用轻触粗调（20dB、40dB、60dB）和电位器细调（20dB）以内，三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。
中央处理器控制整机各部分，并采用了数/模、模/数转换电路，应用数码开关作为频率调节输入。
振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合，具有良好的稳幅特性。
电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。
二．技术特性1．频率范围：2Hz～2MHz，共分五个频段第一频段：2Hz～30Hz第二频段：30Hz～450Hz第三频段：450Hz～7kHz第四频段：7kHz～100kHz第五频段：100kHz～2MHz2．正弦波输出特性(1)输出电压幅度（有效值）：0.5mV～5V(2)幅频率特性：≤±0.3dB(3)失真度：2Hz～200kHz≤0.1％，200kHz～2MHz，谐波分量≤－46dB3．方波输出特性⑴最大输出电压（空截，中心电平为0）：14Vp-p⑵占空比（连续可调）：20％～80％⑶逻辑电平输出：TTL电平，上升、下降沿≤25ns4．输出电抗：600Ω5．频率显示准确度：1×10－4±1个字6．正常工作条件⑴环境温度：0～40℃⑵相对湿度：＜90％（40℃）⑶大气压：86～106kpa⑷电源电压：220±22V，50±2.5Hz7．消耗功率：＜10W三．面板及操作说明1.整机电源开关（POWER）按下此键，接通电源，同时面板上指示灯亮。
正弦信号发生器原理
正弦信号发生器原理
正弦信号发生器主要由振荡电路、放大电路和输出电路三部分组成。
振荡电路是实现正弦信号的关键部分，通过在电路中引入反馈机制，产生自激振荡。
其中，通常采用的是RC振荡电路或LC振荡电路。
在RC振荡电路中，通过调节电容和电阻的数值，可以调整正弦信号的频率。
而在LC振荡电路中，则通过调节电感和电容的数值来控制频率。
振荡电路输出的信号较小，需要经过放大电路进行放大。
放大电路通常采用集成运算放大器（OP-AMP）作为基础组件，通过调整电阻、电容的数值和配置方式，可以进一步增大振荡电路输出的信号幅度。
最后，正弦信号经过输出电路进行整形，使其具有合适的输出特性。
输出电路中通常包括滤波电路，用来去除掉信号中的高频杂散成分，以及输出阻抗匹配电路，使其能够与外部设备连接。
总结起来，正弦信号发生器通过振荡电路产生基准信号，经过放大电路增大信号幅度，最后经过输出电路整形并输出。
通过调节振荡电路的参数，可以得到不同频率的正弦信号。
信号发生器
摘要信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域都有着广泛的应用。
在这些信号发生器中，又以低频正弦信号发生器最为常用。
目前，常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，这种模拟信号发生器用于低频信号输出各种三角函数波形曲线。
函数信号发生器的频率范围可从几个微赫到几十兆赫，在电路实验和设备检测中都有十分广泛的用途。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。
本文以TMS320C5402芯片为核心，目的在于设计出一个可以输出幅度可调、频率可调的正弦信号发生器。
该信号发生器的正弦信号幅值、电压和频率均可通过DSP内的程序来控制,而且使用方便，并在CCS集成开发环境下运行，通过CCS 提供的图形显示窗口观察输出的正弦信号波形和频谱图。
关键字：正弦信号发生器；TMS320VC5402；CCS目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.3国内外现状及水平 (2)1.4课题研究内容 (2)第2章系统设计原理 (3)2.1数字振荡器原理 (3)2.2正弦波信号发生器的设计和实现 (5)2.3系统程序流程图 (11)第3章系统硬件组成 (13)3.1DSP的介绍 (13)3.2D/A的转换 (14)3.3仿真设计 (15)第4章总结与致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)第1章绪论1.1 课题来源我们已经进入了高速发展的信息时代，信号发生器被广泛地应用于生产的各个领域。
例如在通信、广播和电视系统中，都需要射频发射，这里的射频波是载波，把音频、视频信号或脉冲信号运载出去就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内也同样有着举足轻重的地位。
随着电子技术的发展，电路测试对信号发生器的要求已经越来越高。
正弦信号发生器是信号中最常见的一种，它能输出一个幅度可调、频率可调的正弦信号，在这些信号发生器中，又以低频正弦信号发生器最为常用，在科学研究及生产实践中均有着广泛应用。
信号发生器的分类
信号发生器的分类信号发生器也称信号源，是用来产生振荡信号的一种仪器，为使用者提供需要的稳定、可信的参考信号，并且信号的特征参数完全可控。
所谓可控信号特征，主要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人为地控制设定。
信号发生器的分类1、正弦信号发生器正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。
按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器（即信号源）、标准信号发生器（输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下）和功率信号发生器（输出功率达数十毫瓦以上）；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。
2、低频信号发生器包括音频（200～20000赫）和视频（1赫～10兆赫）范围的正弦波发生器。
主振级一般用RC式振荡器，也可用差频振荡器。
为便于测试系统的频率特性，要求输出幅频特性平和波形失真小。
3、高频信号发生器频率为100千赫～30兆赫的高频、30～300兆赫的甚高频信号发生器，一般采用LC调谐式振荡器，频率可由调谐电容器的度盘刻度读出，主要用途是测量各种接收机的技术指标，输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频，使输出载频电压能够衰减到1微伏以下，高频信号发生器的输出信号电平能准确读数，所加的调幅度或频偏也能用电表读出。
此外，仪器还有防止信号泄漏的良好屏蔽。
4、微波信号发生器从分米波直到毫米波波段的信号发生器，信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生，但有逐渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势，仪器一般靠机械调谐腔体来改变频率，每台可覆盖一个倍频程左右，由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上，简易信号源只要求能加1000赫方波调幅，而标准信号发生器则能将输出基准电平调节到1毫瓦，再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值；还必须有内部或外加矩形脉冲调幅，以便测试雷达等接收机。
低频信号发生器的工作原理
低频信号发生器的工作原理低频信号发生器是一种用于产生低频信号的设备，其工作原理主要基于振荡电路的原理。
振荡电路是一种能够产生连续变化的正弦波信号的电路，低频信号发生器就是利用振荡电路来产生低频信号的设备。
低频信号发生器的工作原理可以分为以下几个方面来解释：1. 振荡电路的概念在低频信号发生器中，振荡电路是其核心部件。
振荡电路是一种能够产生周期性变化的电压或电流的电路，其主要由一个放大元件（如三极管、场效应管等）、反馈网络和一个能量储存元件（如电感、电容）组成。
当电压或电流在振荡电路中被反馈并且增强时，能够产生连续变化的正弦波信号。
2. 负反馈原理低频信号发生器的振荡电路采用了负反馈原理。
负反馈是指将一部分输出信号反馈到输入端，以抑制电路中的非线性失真和稳定输出信号的变化。
在低频信号发生器中，通过正确设计反馈网络，能够使得振荡电路产生稳定、纯净的低频正弦波信号。
3. 控制元件低频信号发生器中的振荡电路通常会加入控制元件，如可变电阻、可变电容等。
这些控制元件能够通过调节电阻值或电容值来改变振荡电路的频率、幅度等参数，从而实现对低频信号的精确调节和控制。
4. 输出驱动电路除了振荡电路外，低频信号发生器还需要配备输出驱动电路。
输出驱动电路可以将振荡电路产生的低频信号放大并输出到外部设备，如示波器、扬声器、其他测量设备等。
输出驱动电路通常包括放大器、隔直电路等部分，以保证低频信号的准确输出。
低频信号发生器的工作原理主要是依托振荡电路的原理，并结合负反馈、控制元件和输出驱动电路等部分共同实现对低频信号的产生和输出。
这些原理的相互作用使得低频信号发生器能够产生稳定、精确的低频信号，广泛应用于各种仪器仪表、声音设备、通信设备等领域。
低频信号发生器
粗调和细调。 ① 频率选择 粗调和细调。 ② 电压输出 接通内负载。 接通内负载。 用电缆直接从功率输出插口引出。 ③ 功率输出 用电缆直接从功率输出插口引出。应将面板右 侧“内负载”键按下，接通内负载。 内负载”键按下，接通内负载。 ④ 过载保护 入工作状态。 入工作状态。 过载保护指示灯亮， 后熄灭， 过载保护指示灯亮，约5 ~ 6 s后熄灭，表示进 后熄灭 用电缆直接从“电压输出”插口引出。 用电缆直接从“电压输出” 插口引出 。调节 输出衰减开关和输出细调旋钮。应将板右侧“内负载”键按下， 输出衰减开关和输出细调旋钮。应将板右侧“内负载”：监测振荡器输出电压的大小，监测输出功率。 作用：监测振荡器输出电压的大小，监测输出功率。
3．XD1 型低频信号发生器 ． XD1 型低频信号发生器产生从 1 Hz ~ 1 MHz 非线性失真很小的正弦波信号，有电压输 出和功率输出两档。 使用方法 XD1 型 低频信号发生器面板装 置如图。
• 频率：5KHZ • 幅度：10 • 衰减：-40
频率：4KHZ 幅度：6 衰减：0
频率：4.2KHZ 频率：600HZ 幅度：3 幅度：4 衰减：0 衰减：-10
• 频率：7.8KHZ 频率：2.4KHZ • 幅度：10 幅度：9 • 衰减：-40 衰减：-30
频率：10KHZ 频率：1.8KHZ 幅度：11 幅度：6 衰减：-40 衰减：-20
测量开关拨向“外测” ⑤ 交流电压表 测量开关拨向“外测”时，它作为一般交流 电压表测量外部电压；当开关拨向“内测” 电压表测量外部电压；当开关拨向“内测”时，它作为信号发生 器输出指示。 器输出指示。
频率：972HZ 频率：6.2KHZ 幅度：8 幅度：6 衰减：-60 衰减：-40 频率：783HZ 频率：851HZ 幅度：4 幅度：5 衰减：-80 衰减：0
简易低频正弦信号发生器的设计
简易低频正弦信号发生器的设计摘要在电子和通信产品中往往需要高精度的低频正弦信号,本文提出了一种使用arm微处理器控制dds芯片产生可调频率的低频正弦信号发生器的方案,使得产生信号的频率稳定度和精度等指标都达到了较高的要求。
关键词 ml2035;lm3s;cortex-m3;zlg7290中图分类号tn74文献标识码a文章编号1674-6708(2010)21-0098-020 引言在科学研究、工程教育及生产实践中,常常需要用到低频、高精度的正弦信号,而传统的信号发生器绝大部分都是由模拟电路构成,频率虽然可达百兆赫兹并在高频范围内其频率稳定性与可调性好,但在低频信号输出时,其需要rc值很大,频率的稳定度和精度等指标都不高。
随着电路系统的数字化发展,直接数字频率合成(direct digital synthesizer,dds)作为一种波形产生方法,具有相位连续、频率分辨率高、转换速度快、信号稳定等诸多优点,从而使得dds技术得到了广泛的应用。
本文利用cortex-m3内核的arm芯片lm3s101与ml2035相配合,完成了简易数控频率可调低频正弦信号发生器电路的设计。
1 dds技术简介直接数字合成技术(direet digital synthesis,简称dds)是一种全数字化的频率合成器。
dds基本原理框图如图1所示,主要由相位累加器、波形rom、d/a转换器和低通滤波器构成。
时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于rom的地址线位数,幅度量化噪声取决于rom的数据位字长和d/a转换器位数。
dds技术作为一种先进的直接数字频率合成技术,用数字控制的方法从一个频率基准源产生多种频率,具有高可靠性、高集成度、高频率分辨率及频率变化快、控制灵活等特点,在通信与仪表领域得到了广泛的应用。
2 系统结构本发生器主要由利用cortex-m3内核的arm微控制器lm3s101驱动使用dds技术的单片低频正弦信号发生器ml2035完成信号的产生,同时使用专业的zlg7290按键和数码管显示芯片完成人机交互。
任务 2 使用低频信号发生器(电子测量技术)
任务2 使用低频信号发生器1. RAG一101型低频信号发生器外形RAG-101 型低频信号发生器外形如图2-2-1 所示。
图2-2-1 RAG-101 型低频信号发生器外形2. RAG一101型低频信号发生器的面板RAG-101 型低频信号发生器面板上的各部件如图2-2-2 所示，相关功能见表2-2-1。
频率调节旋钮频段选择按键衰减器输出波形选择按键幅度调节旋钮同步端子输出端子电源按键电源指示灯图2-2-2 RAG-101 型低频信号发生器各部件表2-2-1 RAG-101 型低频信号发生器面板各部件的功能部件功能频率指示标记频率调节旋钮频段选择按键衰减器同步端子输出端子幅度调节旋钮电源按键电源指示灯输出波形选择按键3. RAG一101型低频信号发生器的参数指标RAG-101 型低频信号发生器的参数指标见表2-2-2。
表2-2-2 RAG-101 型低频信号发生器的参数指标26■ 准备篇续表1.输出频率为 50Hz,电压峰一峰值为 2V 的正弦波使用 RAG-101 型低频信号发生器输出频率为 50 Hz ，电压峰-峰值为 2 V 的 正弦波，操作步骤见表 2-2-3。
扫一扫表 2-2-3 使用 RAG-101 型低频信号发生器输出正弦波的操作步骤 活动一 开机活动二 选择波形【任务实施】项目 2 信号发生器27 续表活动三选择频率盘活动四调节信号幅度活动五连接示波器活动六观察信号幅度衰减续表2.输出频率为15KHz,电压峰一峰值为5V的方波,并调节衰减系数使用RAG-101 型低频信号发生器输出频率为15 KHz，电压峰-峰值为 5 V 的方波，并调节衰减系数，操作步骤见表2-2-4 。
表2-2-4 使用RAG-101 型低频信号发生器输出方波并调节衰减系数的操作步骤活动一开机活动二选择波形活动三选择频率盘活动四 调节信号幅度活动五 连接示波器活动六 观察信号幅度衰减低频信号发生器的结构组成低频信号发生器主要由振荡器 、电压放大器 、输出衰减器 、功率放大器 、阻抗变换器等部分 组成，如图 2-2-3 所示 。
低频信号发生器的使用说明
低频信号发生器的使用说明一、器件介绍二、连接器件1.将发生器的电源线插入电源插座，并确保电压稳定；2.将发生器的输出端口与所需连接的设备的输入端口连接。
通常可通过BNC连接器将信号发生器与外部设备连接。
三、设置参数1.打开电源开关，启动发生器。
在显示屏上将会显示基本参数，如频率、幅度等；2.利用旋钮或按键设置所需的信号频率。
一般情况下，可以通过旋钮一步步地调整频率，也可以通过输入具体数值来直接设置频率；3.设置输出幅度。
通过旋钮或按键可以调整信号的幅度，选择合适的幅度范围，并通过输入具体数值来直接设置幅度值；4.如果需要，还可以设置其他参数，比如波形类型、相位、频率调制等。
四、使用功能1.正弦波：低频信号发生器可以产生各种波形，其中最常用的是正弦波。
可以通过设置频率、幅度来调整正弦波的特点；2.方波：方波是一种平坦的波形，通常用于测试数字电路，可以通过设置频率、幅度来调整方波的特点；3.脉冲波：脉冲波是一种带有高峰值的波形，通常用于测试计时电路等；4.三角波：三角波是一种连续的波形，通常用于测试滤波器频率响应等；5.调频信号：低频信号发生器还可以产生调频（FM）信号，可以通过设置调频范围和调频深度来调整调频信号的特点。
五、注意事项1.在使用低频信号发生器之前，需要确保电源接地良好，以避免电击等意外；2.调节信号幅度时，需要避免过高的输出幅度，以免损坏连接设备；3.当需要连接低频信号发生器与其他设备时，要确保连接器件与线缆质量良好，并避免松动接触导致信号失真；4.在进行精密测量时，可以考虑使用外部校准装置进行校准，以提高测量准确性；5.在长时间使用低频信号发生器时，要注意发生器的散热问题，避免过热。
总结：低频信号发生器是一种功能强大的信号产生仪器，通过设置频率、幅度等参数，可以产生各种波形的信号。
在使用低频信号发生器时，需要连接合适的设备，并注意设置参数和注意事项。
正确使用低频信号发生器，可以实现科研、测试、教学等领域的需求。
什么是信号发生器？
什么是信号发生器？信号发生器是一种电子设备，用于产生不同频率、幅度和波形的电信号。
它是电子测量和实验中不可或缺的工具，被广泛应用于电子、通信、无线电等领域。
信号发生器通过输出精确可控的电信号，提供了一种方便、可靠的方式来测试电子设备的性能、测量信号的参数以及调试电路。
下面将从信号发生器的原理、分类以及应用范围三个方面来进行详细介绍。
一、信号发生器的原理信号发生器的工作原理主要基于振荡电路。
当信号发生器内部的振荡电路受到外部激励时，会产生特定频率和波形的稳定电信号。
这些电信号通过放大电路进行放大，然后经过滤波电路进行滤波，最终输出到外部设备进行测试或调试。
二、信号发生器的分类1. 按波形分类（1）正弦波信号发生器：产生正弦波形状的信号，它的频率和振幅可以通过控制器进行调节。
（2）方波/脉冲信号发生器：产生方波或脉冲波形的信号，用于测试脉冲响应和数字电路的性能。
（3）三角波信号发生器：产生三角波形的信号，可用于测试滤波器、谐振电路等。
2. 按频率范围分类（1）低频信号发生器：频率范围一般在几赫兹至几兆赫兹之间，适用于低频电路的测试。
（2）中频信号发生器：频率范围一般在几兆赫兹至几十兆赫兹之间，适用于中频电路的测试。
（3）射频信号发生器：频率范围一般在几十兆赫兹至几千兆赫兹之间，适用于射频电路的测试。
3. 其他分类（1）模拟信号发生器：产生模拟信号，如音频信号、视频信号等。
（2）数字信号发生器：产生数字信号，用于测试数字电路。
（3）函数信号发生器：可以根据特定的数学函数产生各种复杂波形的信号。
三、信号发生器的应用范围1. 电子设备测试：信号发生器被广泛应用于电子设备的测试中，如电视、收音机、手机等设备的性能测试以及通信模块的调试。
2. 电路调试与校准：信号发生器可以用来测试电路的各种参数，如频率响应、幅值响应等，并可以通过校准来修正电路中的误差。
3. 声音和音频测试：信号发生器可以产生不同频率和振幅的音频信号，用于测试音频设备、音箱等的音质和性能。
常用信号发生器的
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Байду номын сангаас
1、理想的EMS信号源，具有从5KHz开始的规定频率范围 2、AM，FM脉冲调制 3、具有较高的载波频率精确度 4、宽带FM，DC到8MHz 5、方便的RF/LF/电平扫描 6、可编程的电平校正（补偿外部频率响应） VOR/ILS发生器 相对精度0.01 DDM精度0.0001 7、立体声发生器，用于测量FM声频广播发射机和接收机 8、大型的背投照明LCD，用于清楚显示所以相关设置 9、采取了特殊的屏蔽措施，具有极低的射频泄漏 10、校准周期长
低频信号发生器的使用
• • • 1）使用前的准各工作：接通仪器的电源之前，应先检查电源电压是否正常， 电源线及电源插头是否完好无损，通电前将输出细调电位器旋至最小，然后 接通电源，打开XD1型低频信号发生器的开关。 （2）频率的调节 ：包括频段的选择和频率细调。 ①频段的选择。根据所需要的频段（即频率范围）可通过按面板上的琴键开 关，来选择所需要的频率。例如，需要输出信号的频率为6200Hz，该频率在 1～10kHz的频段，故应按下10kHz的按键（从左向右第五个键）。 ②频率细调。在频段按键的上方，有三个频率细调旋钮，1～10旋钮为整数， 0.1～0.9旋钮为第一位小数，0.01～0.10旋钮为第二位小数。选择频率时，信 号频率的前三位有效数字由这三个旋钮来确定。例如，需要信号的频率为 3550Hz，则频段选择按下10kHz按键后，应将三个细调旋钮分别旋转到3、 0.5、0.05的位置。 （3）输出电压的调节。XD1型低频信号发生器设有电压输出和功率输出两组 端钮，这两组输出共用一个输出衰减旋钮，可做10dB／步的衰减。但需要注 意，在同一衰减位置上，电压与功率的衰减分贝数是不相同的，面板上已用 不同的颜色区别表示。输出细调是由同一电位器连续调节的，这两个旋钮适 当配合便可在输出端上得到所需的信号输出幅度。 调节时，首先将负载接在电压输出端钮上，然后调节输出衰减旋钮和输出细 调旋钮，即可得到所需要的电压幅度信号。输出信号电压的大小可从电压表 上读出，然后除以衰减倍数就是实际输出电压值。
低频信号源的使用(一)
二、实验设备
三、实验内容
1、测试输出与衰减分贝数的关系 调整输出细调使表盘指5伏，改变分贝值测
量输出电压。填入表格
2
小结低频信号源输出电压的调整方法。
低频信号发生器的使用
XD—1022
XD1O22低频信号发生器 仪器面板
工作特性
（一）频率 1、频率范围：1HZ---1MHZ 2、波段： Ⅰ： 1HZ---10HZ (100～101 HZ ) Ⅱ： 10HZ---100HZ (101 ～ 102 HZ ) Ⅲ： 100HZ---1KHZ (102 ～ 103HZ ) Ⅳ： 1KHZ---10KHZ (103 ～ 104 HZ ) Ⅴ： 10KHZ---100KHZ (10 4 ～ 105 HZ ) Ⅵ： 100KHZ---1MHZ (105 ～ 106 HZ ) 3、频率误差：±（1.5%f+1HZ)
(二)正弦波
１、幅度大于６Ｖ（开路） ２、幅度误差：小于±１d Ｂ ３、输出阻抗：６００欧±１０％
输出电压的调整
1、调整输出细调使表盘指示相关数值； 2、调整输出衰减为 适当数值；
3、计算输出电压值
输出电压与输出衰减分贝数的关系 U 分贝数=20LG U
表 0
一实验目的
１、掌握低频正弦波信号发生器输出电压 的调整和电子电压表的使用方法； ２、进一步掌握数据的读取和处理方法。
简单介绍下信号发生器
简单介绍下信号发生器是一种能产生标准信号的仪器，是工业生产和电工、电子试验室中常常用法的电子仪器之一。
信号发生器种类较多，性能各有差异，但它们都可以产生不同频率的正弦波、调幅波、调频波信号，以及各种频率的方波、三角波、锯齿波和正负脉冲波信号等。
利用信号发生器输出的信号，可以对元器件的特性及参数举行测量，还可以对电工和电子产品整机举行指标验证、参数调节及性能鉴定。
在多级传递网络、与组合电路、电容与组合电路及信号调制器的频率、相位的特性测试中它都得到广泛的应用。
一、信号发生器分类信号发生器按其输出频率的凹凸，可分为：超低频信号发生器、低频信号发生器、高频信号发生器、超高频信号发生器、视频信号发生器；按产生波形的不同，可分为：正弦波信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器等；按调制方式的不同，可分为：调频、调幅、调相、脉冲调制信号发生器。
此外，还有可以产生多种波形的信号发生器，本文仅对产生正弦信号的低频信号发生器和高频信号发生器作分析介绍。
1.低频信号发生器（ 1）基本功能：低频信号发生器能产生频率范围在20～200 kH（z 也有频率更宽的1 Hz～1 MHz 的低频信号发生器）以内、输出一定和功率的正弦波信号。
（ 2）性能要求：低频信号发生器是用来产生标准低频正弦波信号的仪器。
因此，它应当满足以下的要求：!"输出波形应尽可能地临近正弦波，非线性失真不应超过1 %～2 %；$在信号发生器产生的囫囵频率范围内，输出信号的幅度应不随频率而变幻；%&信号频率能在一定范围内延续调整，而且输出频率要有较高的稳定性和精确度；’(输出信号电压应能延续调整，并且能精确地读出输出电压数值。
2.高频信号发生器第1页共2页。
正弦波低频信号发生器
电子技术课程设计报告题目：正弦波低频信号发生器专业：自动化班级：一班学号：02号姓名：王冉指导教师：赵宇驰设计日期：2012年9月22日星期六摘要：正弦信号发生器是信号发生器中最常见的一种，由于数字电路构成的低频信号发生器，多是由一些芯片组成，其低频性能比模拟信号发生器号得多，而且体积较小，输出的错误信号谐波比较少，频率和振幅相对比较稳定，本文协助555定时器产生方波，再借助滤波电路，产生频率可调且输出稳定的正弦波。
在产生了稳定可调的正弦波之后，再借助A/D转换，用一些芯片，讲正弦波信号的幅值通过数码管显示出来，完成幅显的功能。
并且用一种数字电路中常用的十进制计数器芯片74LS160讲正弦波的频率通过数码管显示出来，完成频显的功能。
关键词：低频 555定时器正弦信号滤波频显幅显一、设计目的作用（1）利用所学单片机理论知识，进行软硬件整体设计。
锻炼学生理论联系实际，提高我们我们的综合应用能力。
（2）本次设计，我们将以单片机为基础，设计并开发出能输出正弦波，且频率幅度可变的函数发生器。
掌握各接口芯片功能特性及接口方法，并运用其实习简单的微机应用系统功能器件。
（3）通过这几个波形进行组合形成一个函数发生器，使得学生对系统的整个框架的设计有一个很好的锻炼。
这不仅有助于学生找到自己感兴趣的领域，更可以锻炼大家各方面知识的融贯性，更有助于知识的巩固和提高。
二、设计要求（1）．输出为正弦信号，且输出正弦信号频率为20HZ—20KHZ可调（2）．数码管显示正弦信号频率，且正弦信号幅值-5V--+5V可调（3）．设计接口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图。
根据开关对输出波形的频率，幅度进行控制调节三、设计的具体实现1、系统概述利用555定时器产生方波的原理，基于熟悉的知识，我们可以利用555定时器先产生频率可调的方波，再利用模拟电子技术中所学的滤波电路搭建一个多阶的滤波电路，即采用三阶可调滤波电路，利用方波产生频率可调的正弦波。
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低频正弦信号发生器摘要正弦信号发生器是信号中最常见的一种，它能输出一个幅度可调、频率可调的正弦信号在这些信号发生器中，又以低频正弦信号发生器最为常用，在科学研究及生产实践中均有着广泛应用。
目前，常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，电路的组成主要包括选频网络，反馈网络，以及放大部分。
所以，从结构上看，正弦信号发生器就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。
分析RC串并联选频网络的特性，根据正弦波振荡电路的两个条件，即振幅平衡与相位平衡，来选择合适的放大电路指标，来构成一个完整的振荡电路。
很多应用中都要用到范围可调的 LC 振荡器，它能够在电路输出负载变化时提供近似恒定的频率、几乎无谐波的输出。
电路必须提供足够的增益才能使低阻抗的 LC 电路起振，并调整振荡的幅度，以提高频率稳定性，减小 THD（总谐波失真）。
但是，在一般的情况下，RC选频电路用于输出中频信号，LC选频电路用于输出高频信号，当需要这种模拟信号发生器用于输出低频率信号往往需要的RC值很大（LC输出高频，更难以满足要求），这样不但参数准确度难以保证，而且体积大和功耗都很大，低频性能难以满足要求。
而由数字电路构成的低频信号发生器，多是由一些芯片组成，其低频性能比模拟信号发生器好得多，并且体积较小，输出的信号谐波较少，频率和振幅相对比较稳定。
本文借助555定时器和74LS161产生方波经MF10滤波电路产生正弦信号，这种电路运算速度较高，系统集成度强，且实现更加简便。
电压的数字显示主要由555定时器构成的放大整形电路，时基电路和控制电路构成，最终由十六进制加法器74LS160，锁存器74LS373，译码器74LS48使数码管显示电压。
关键词正弦波；振荡电路；稳幅；频率显示，电压显示。
技术要求任务要求设计一个正弦信号发生器，根据题目要求，该正弦信号发生器应具有如下功能及主要技术指标：a.输出一个纯净的正弦波，频率范围为20HZ～20KHZ，其电压幅值为±5V,且频率可以调节。
b.输出信号的频率和电压要求数字显示，需要分别设计能够显示频率和电压的电路。
一、系统综述根据任务书的要求，系统可分为三大部分，即正弦信号的产生；输出频率的范围和其显示；输出电压的幅度和显示，基于555定时器构成的多谐振荡器能够产生正弦信号，可以采用数字电路作为正弦信号发生器。
这种方法是由555首先产生正弦信号波，然后使其通过一个加法计数器74LS161进行分频，选出满足要求的某一特定频率，再通过后面的滤波电路和放大电路输出信号。
对于频率和电压的显示，再分别设计电路图，通过模数转换芯片使其变成能够在数码管上显示的数字信号,我们采用集成电路MC14433,MC1413,MC4511和MC1403设计成数字电压表，实现对电压的显示。
其中MC14433的作用是将输入的模拟信号转换成数字信号，MC1403为MC14433提供精密电压，供MC14433A/D转换器作参考电压，MC4511的功能是将二-十进制转换成七段信号，MC1413的作用为驱动显示器的a,b,c,d,e,f,g七个发光段，驱动数码管进行显示，数码管只将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D转换结果，该模块集成度高，外围电路简单，便于实现。
这种设计电路的核心部件是555定时器，通过调节滑动变阻器来改变信号的频率，使其满足要求，在20HZ～20kHZ变化，当然也可以用另一个变阻器来使电压达到5V。
图1 系统流程图对上述电路的实现以及调节方法都比较简便可靠，并且产生的正弦信号误差较小，与理论值相差不大，只是在显示频率和电压方面，由于其电路中用到的元件主要是模数转换器，还附加另外的一些元件，使其连接变得很复杂，需认真看图。
对我们来说，这些方法在我们的知识范围内，其原理和一些注意要点都为我们所熟悉，用到的一些芯片可以通过查阅参考书了解其作用和其原理以及管脚图的连接，这种方法是一种比较适合我们设计产生正弦信号的方法。
正弦信号发生器主要由芯片定时器555、74LS160、开关电容滤波MF10、TL082等元件构成，分别以各元件为核心，组成正弦信号发生器的各个功能部分：脉冲生成、频率分频、波形滤波、功率放大等.二、单元电路设计1、555信号发生器设计无稳态多谐振荡器，它不需要外加输入信号，只要接通电源，就能自动产生矩形脉冲信号。
并且其矩形脉冲的频率只由电路参数R、C决定，调节R或C即可改变频率，所以输出的脉冲较稳定，抗干扰能力强，频率覆盖范围较广，且易于调节，用此芯片实现此电路低频正弦信号的产生比较适合。
下面是LM555的内部结构图图2 555芯片的内部结构构成555多谐振荡器的电路图如下图3 555构成的多谐振荡器电路分析其工作原理：在图3所示电路中，用的电源是直流9V，当接通电源U1后，电容C上的初始电压为0V，比较器C1、C2输出为1和0，使U=1，放电管T截止，电源通过R1、R2向C3充电。
Uc上升至2Ucc/3时，RS触发器被复位，使U=0，T导通，电容C通过R1到地放电，Uc开始下降，当Uc降到Ucc/3时，输出U0又翻回到1状态，放电管T截止，电容C又开始充电。
如此周而复始，就可输出矩形波信号。
下面是电容Uc和输出的电压波形.其中上面是输出波形.下面的电容电压(经过的2格的下移形成的).由于本次设计要求的频率.采用的电阻RP比较大,所以输出低电平的时间较短.波形呈现出只出现下降沿.图4 555多谐振荡器输出和电容电压Uc2、分频计的设计要求产生的正弦波频率在20Hz到20MHz直接在555多谐振荡器上调节会要很大的电容电阻值.所以这里设计的一个由74LS160构成的加法器起分频的作用.这样可以降低555多谐振荡器的R与C的值.74LS160构成的分频计电路图如下图5 分频计图6 74LS160管脚图这里是十进制计数器构成的分频计.输出是原来频率的十分之一.下面给出分频前后的波形(分频后的波形进行的下移)图7 分频前后波形3、滤波电路的设计产生的矩形波必须经滤波才能产生正弦波，只是此时的正弦信号幅值比较小，由于此部分要滤去高次谐波，只允许基波通过，所以，此部分使用的滤波器精度要很高，滤波效果要好，且稳定性要好，频带范围要宽，普通的滤波器是很难以满足要求的，本实验电路用的器件是数字电路芯片MOS开关电容滤波器MF10，MF10由模拟信号通道和时钟控制电路2大部分组成，模拟信号通道由运算放大器，加减电路和2级积分电路组成，每级积分电路的传输函数均为w0 / s ，其中w0 =2πf0 ，f0 由时钟频率fCLK 决定。
改变外接电阻的阻值可以改变滤波器的增益及品质因数Q值，改变外部时钟可以改变中心频率w0。
MF10元件组成：它有2个独立的滤波器模块组成，这2个滤波器模块可以单独使用，构成一个一阶或二阶的滤波器电路，这2个模块也可级联构成四阶滤波器电路。
MF10集带通，全通，高通，低通，带阻5种滤波器于一体，它对外部的唯一要求是滤波器所需的电阻。
只要外部电阻满足要求（常情况下电阻误差不大）的杂波而留下基波（正弦波），其输出就会非常准确的按照要求输出，稳定性和精确性良好，这一点对滤波电路是非常重要的。
图8 M10结构图和引脚图图9 MF10引脚说明特殊引脚的说明：1 引脚6（SA/B）:当SA/B接VA—，滤波器求和端之一接模拟地AGND，当SA/B 接VA+ ，滤波器求和端之一接低通（LPA或LPB）输出端。
2 引脚12（50/100）：用于设定时钟频率fCLK与滤波频率f0的比例。
当12脚接高电平时，fCLK / f0 =50 ；当12脚接低地时，fCLK / f0 =100 。
由于 Multisim 11.0 中没有MF10芯片这里不能够做仿真.4、放大电路的设计前面产生的正弦波的的幅值一般是不能达到要求的5V的幅值，这里采用一个放大电路，由TL082构成。
其封装图是电路图如图10图10 TL082构成放大电路一般产生的正弦波幅值为500mv左右,这里大致调成10倍.选用Rp2为20K的可调滑动变阻器,R1为1K。
这时可调出输出幅值为5V的正弦波。
5、频率计的设计显示出输出正弦波的频率选择在数码管上，选择使用计数器。
本设计中的频率计开始由555施密特触发器将正弦波转化成矩形波来触发计数器显示出频率。
触发的时间是1秒。
该时间由555单稳态触发器的Tw来确定控制555施密特的工作达到计数器只计数1秒.图11 频率计电路图555单稳态触发器产生一个高电平Tw控制555施密特触发器工作1秒,1秒的时间转化的矩形波脉冲对5片74LS160级联构成的十进制计数器触发计数.由于74LS160是低电平触发所以之间接有一个74LS04的非门芯片.计数值就是矩形波的频率,也就是输出正弦波的频率.下面给出555单稳态触发器控制555施密特触发器的波形模拟图.图12 555单稳态触发器控制施密特触发器波形仿真上面是单稳态触发器,开关合上时开始输出一个高电平脉冲,下面是555施密特触发器.为了快速显示结果,这里使用的RC值较小所以Tw时间较短.可以看出其控制是可以达到要求的.6、数字电压表设计以A/D转换器MC14433为核心器件，它有多路调制BCD码输出端和超量程，采用动态扫描显示，便于实现自动控制。
它连接着输入放大器、基准电源、计数器、译码器、逻辑控制器、振荡器和显示器。
其中，A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量，逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行。
A/D转换结果通过计数译码电路变换成笔段码，最后驱动显示器显示相应的数值。
数字电压表电路图待图13 数字电压表电路图备注： 1. 单刀双掷开关的电压输入端Uo接信号发生器的电压输出端，电压输出端Ui接数字电压表的输入电压端，即引脚3.2. 单刀双掷开关接的电阻，当S接到左边的开关时，则将信号发生器输出的电压缩小了10倍，当数码管上显示电压时，对于读出的数字应该乘以10,，此时的结果才是真正的电压值；而当开关S打到右边时，则将信号发生器输出的电压缩小了5倍，当数码管上显示电压时，对于读出的数字应该乘以5，此时的结果才是真正的电压值。
各部分的功能如下：1.3位半A/D转换器（MC14433）：将输入的模拟信号转换成数字信号。
2.基准电源（MC1403）：提供精密电压，供A/D转换器作参考电压。
3.译码器（MC4511）：将二——十进制(BCD)码转换成七段信号。
4.驱动器（MC1413）：于东显示器的a, b, c, d, e, f, g七个发光段，驱动发光数码管(LED)进行显示。
5.显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D转换的结果。