波形发生器
三角波信号发生器
绪论波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各类电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限。
而由硬件电路组成的低频信号其性能难以人中意，而且由于低频信号源所需的RC专门大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加，那么电路复杂程度会大大增加。
那个地址介绍一个以STC89C52单片机为核心设计的低频函数信号发生器。
信号发生器采纳数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自概念波形,如正弦波、方波、锯齿波、三角波、梯形涉及其他任意波形，波形的频率在必然范围内可任意改变。
波形和频率的改变通过软件实现。
本文介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部份的设计原理。
本系统理论能够产生最高频率750HZ的波形。
该信号发生器具有体积小、价钱低、性能稳固、功能齐全的优势。
设计选题及任务设计题目：三角波信号发生器任务与要求：设计一个基于单片机的三角波信号发生器，能够以1KHZ稳固输出三角波信号。
大体要求：1.产生稳固的频率为1KHZ的三角波。
2.三角波信号发生器是在单片机上实现的。
3.扩展要求：自选系统设计一：芯片选择目前市面上常见的单片机有51,avr,pic,freescale等等，相关于其他几款单片机，51单片机具有经常使用，简单易操纵，本钱低，性能稳固，芯片利用率高等优势。
目前生产51单片机芯片的厂商有AT、Philips、Winbond、Intel、Siemens、STC 等。
相关于其他厂商生产的同类型芯片， STC89C52单片机具有电路简单，易操纵，性价比较高等优势。
二：系统概述（1）：系统框图如图1-1所示图1-1 系统流程设计图三：各芯片引脚说明（1）STC89C52引脚图如图2-1所示图2-1 STC89C52引脚图STC89C52RC引脚功能说明VCC（40引脚）：电源电压VSS（20引脚）：接地P0端口（～，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。
方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器
方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器电子工程设计报告目录设计要求1．前言 (1)2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2)2.1原理框图 (2)3．各组成部分的工作原理 (3)3.1方波发生电路的工作原理 (3)3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4)3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (6)3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (7)3.5总电路图 (8)方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。
函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。
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，而我设计的正是多种波形发生器。
设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。
函数（波形）信号发生器。
能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。
关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路设计要求1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调；1．前言在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。
波形发生器
波形发生器波形发生器是一种能够产生各种形式波形的仪器，通常用于电子测试与测量、通信等领域。
它能够产生各种波形，如正弦波、方波、脉冲波、锯齿波、三角波等，并可调节波形的频率、幅度、相位等参数。
在电子测试与测量中，波形发生器是一种非常重要的仪器。
本文将从波形发生器的原理、种类、应用等角度进行介绍。
一、波形发生器的原理波形发生器的原理是利用放大器和反馈电路实现的。
当输入稳定的DC偏置电压时，电路输出一个稳定的幅值和频率的信号波形。
根据不同的反馈电路，波形发生器的输出波形也会不同。
例如，正弦波的反馈路径为RC电路，三角波的反馈路径为反向绝缘栅极场效应晶体管，方波的反馈路径则为比较器等等。
二、波形发生器的种类1. 标准波形发生器标准波形发生器是目前最常见的一种波形发生器。
它能够产生多种波形，例如正弦波、方波、三角波、脉冲波等，并可调节波形的频率、幅度和相位等参数。
2. 函数波形发生器函数波形发生器不仅能够产生标准波形，还能够产生各种复杂的波形。
它通常配备了一个键盘和一块屏幕，可以通过键盘输入各种复杂的波形公式，通过程序控制产生相应的波形。
3. 数字波形发生器数字波形发生器是一种数模混合波形发生器，它采用数字方式产生波形，并将数字信号转换成模拟信号输出。
与传统的模拟波形发生器相比，数字波形发生器具有高精度、高稳定性、高精度等优点。
三、波形发生器的应用波形发生器广泛应用于电子测试与测量、通信、自动化等领域。
以下是波形发生器的主要应用：1. 信号发生器：波形发生器能够产生各种形式的信号波形，如正弦波、方波、脉冲波、锯齿波、三角波等。
这些信号波形可以用于信号生成器，如用于测试、调制解调等。
2. 测试系统：波形发生器可以与其他测量仪器一起组成测试系统。
例如，它可以与示波器或频谱仪等一起使用，用于测试和分析信号波形的性质和特征。
3. 通信系统：波形发生器能够产生各种信号波形，如数字信号、模拟信号、调制信号等，这些信号波形可以用于通信系统中。
信号发生器的使用
• 表3 SP-1642B函数信号发生器的后面板功能介绍
• 三、信号发生器的使用 • 1、准备工作 • 1）将电源线接入220V，50HZ交流电源上。应注意三芯
电源插座的地线脚应与大地妥善接好，避免干扰。
• 2）开机前应把面板上各输出旋扭旋至最小。 • 3）为了得到足够的频率稳定度，需预热。 • 4）频率调节：按下相应的按键，然后再调节至所需要的
• 3、函数发生器 • 又称波形发生器。它能产生某些特定的周期性时间函数波形(主要是
正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号。频率范围可从几 毫赫甚至几微赫的超低频直到几十兆赫。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。如图8-4所示为 DG1022u 20MHz的函数发生器外观图。 • 4、随机信号发生器 • 随机信号发生器分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。如图 8-5所示为随机信号发生器的外观图。噪声信号发生器的主要用途为 ：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而 测定系统的性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声相比较以测 定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测试系统的动态特 性。
信号发生器本身能显示输出信号的值，当输出电压不符合要求时，需要另配 交流毫表测量输出电压，选择不同的衰减再配合调节输出正弦信号的幅度， 直到输出电压达到要求。若要观察输出信号波形，可把信号输入示波器。需 要输出其它信号，可参考上述步骤操作。 • 2）用信号发生器测量电子电路的灵敏度 • 信号发生器发出与电子电路相同模式的信号，然后逐渐减小输出信号的幅 度（强度），同时通过监测输出的水平。当电子电路输出有效信号与噪声的 比例劣化到一定程度时(一般灵敏度测试信噪比标准S/N=12dB)，信号发生器 输出的电平数值就等于所测电子电路的灵敏度。在此测试中，信号发生器模 拟了信号，而且模拟的信号强度是可以人为控制调节的。用信号发生器测量 电子电路的灵敏度，其标准的连接方法是：信号发生器信号输出通过电缆接 到对电子电路输入端，电子电路输出端连接示波器输入端。 • 3）用信号发生器测量电子电路的通道故障 • 信号发生器可以用来查找通道故障。Байду номын сангаас基本原理是：由前级往后级，逐一测 量接收通路中每一级放大和滤波器，找出哪一级放大电路没有达到设计应有 的放大量或者哪一级滤波电路衰减过大。信号发生器在此扮演的是标准信号 源的角色。信号源在输入端输入一个已知幅度的信号，然后通过超电压表或 者频率足够高的示波器，从输入端口逐级测量增益情况，找出增益异常的单 元，再进一步细查，最后确诊存在故障的零部件。
单片机波形发生器
前言波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。
函数波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。
在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。
这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂。
同时，主要表现为两个突出问题，一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。
在 70 年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D/和 D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。
这时期的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对 DAC的程序控制，就可以得到各种简单波形。
90 年代末，出现几种真正高性能、高价格的函数发生器、但是HP公司推出了型号为 HP770S的信号模拟装置系统，它由 HP8770A任意波形数字化和HP1776A波形发生软件组成。
HP8770A实际上也只能产生8 中波形，而且价格昂贵。
不久以后，Analogic公司推出了型号为 Data-2020的多波形合成器，Lecroy 公司生产的型号为9100 的任意波形发生器等。
到了二十一世纪，随着集成电路技术的高速发展，出现了多种工作频率可过GHz 的DDS 芯片，同时也推动了函数波形发生器的发展，2003 年，Agilent的产品 33220A能够产生17种波形，最高频率可达到 20M，2005 年的产品N6030A 能够产生高达 500MHz的频率，采样的频率可达 1.25GHz。
波形发生器原理
波形发生器原理波形发生器是一种能够产生各种波形信号的电子设备，它在许多电子领域中都有着广泛的应用，比如在通信、测试仪器、医疗设备等领域。
波形发生器的原理是基于信号发生器的基本原理，通过不同的电路结构和控制方式，可以产生不同类型的波形信号，如正弦波、方波、三角波和锯齿波等。
波形发生器的基本原理是利用振荡电路产生一定频率和幅度的周期性信号。
振荡电路是由放大器、反馈网络和反馈元件组成的。
当反馈网络和反馈元件满足一定的条件时，放大器就会产生自激振荡，输出一定频率和幅度的信号。
波形发生器可以通过调节反馈网络和反馈元件的参数，来改变输出信号的频率和幅度，从而实现不同类型的波形信号的产生。
在波形发生器中，常用的振荡电路包括晶体振荡器、RC振荡器和LC振荡器等。
晶体振荡器是利用晶体谐振的特性产生稳定的高频信号，适用于需要高频率和稳定性的场合。
RC振荡器是利用电容和电阻构成的振荡网络产生信号，适用于低频和中频范围。
LC振荡器则是利用电感和电容构成的振荡网络产生信号，适用于需要较高频率和较高稳定性的场合。
除了振荡电路，波形发生器还需要一些控制电路来实现对输出波形的调节和控制。
比如，通过控制电压控制振荡电路的频率和幅度，通过数字控制接口实现对波形发生器的编程控制等。
这些控制电路可以使波形发生器具有更灵活的功能，满足不同应用场合的需求。
总的来说，波形发生器是一种能够产生各种波形信号的电子设备，它的原理是基于振荡电路产生一定频率和幅度的信号，通过控制电路实现对输出波形的调节和控制。
波形发生器在电子领域中有着广泛的应用，是许多电子设备中不可或缺的部分。
希望本文对波形发生器的原理有所帮助，谢谢阅读！。
波形发生器使用方法说明书
波形发生器使用方法说明书1. 简介波形发生器是一种电子测试设备，用于产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
本说明书旨在介绍波形发生器的基本使用方法，帮助用户正确操作设备。
2. 设备介绍波形发生器通常由以下几个主要部分组成：- 波形选择器：用于选择不同的波形类型。
- 频率调节器：用于调节输出波形的频率。
- 幅度调节器：用于调节输出波形的峰值幅度。
- 输出接口：用于连接到被测设备或电路，将波形信号输出。
3. 使用步骤步骤1: 将波形发生器连接到电源，并确保设备已开启。
步骤2: 使用波形选择器选择所需的波形类型，可以是正弦波、方波、三角波等。
步骤3: 使用频率调节器设置所需的输出频率。
可根据具体需求调节频率范围，如几赫兹到几兆赫兹。
步骤4: 调节幅度调节器以设置所需的输出信号幅度。
步骤5: 将输出接口连接到被测设备或电路，确保连接稳固。
步骤6: 开始输出波形信号，并观察被测设备或电路的反应。
4. 注意事项- 在操作过程中，应遵循设备的安全操作规范，确保设备正常工作。
- 避免将波形发生器连接到超过其额定电压和电流范围的设备或电路。
- 当设备闲置时，应将频率和幅度调节器调整至最小值，并关闭设备。
- 注意确保输出接口的连接正确，并避免与其他接口短路或接触不良。
5. 故障排除在使用波形发生器过程中，可能会遇到以下问题：- 无法输出信号：检查设备的电源连接是否正常，确认频率、幅度调节器是否设置正确。
- 输出信号波形不准确：检查设备的波形选择器是否选择正确，确保连接稳固。
6. 维护与保养- 定期清洁设备表面，避免灰尘和污垢积累。
- 避免设备受潮或与液体接触，并保持设备在干燥的环境中。
- 注意防止设备遭受冲击或摔落，避免造成损坏。
本说明书介绍了波形发生器的基本使用方法，涵盖了设备介绍、使用步骤、注意事项、故障排除以及维护与保养等内容。
希望能帮助用户正确使用波形发生器，确保其正常工作及延长设备的使用寿命。
如有其他问题或需求，请参阅设备的详细说明书或联系生产厂商。
模拟电路实验报告——波形发生器
模拟电路实验报告RC波形发生器电路一．实验设计1.首先需要一个可以产生方波、矩形波、锯齿波、三角波四种波形的电路，分析后可以得知mooc中给出的锯齿波电路(右图)便可以产生这四种波形。
2.根据公式T=2(R PN+R)R/R，可知欲改变信号的频率，可以得到三412种改变信号频率的方法。
｛1>①在AB两点间串联一个滑动变阻器②在CD两点间串联一个滑动变阻器③在B点添加一个滑动变阻器改变分压2>①由公式η=(R PP+R)/(R PN+R)可知若在AB两点间添加滑动变阻44器，则会在改变信号的频率的同时改变信号的占空比，所以不可以在AB两点间串联一个滑动变阻器。
②由公式V OM=(R*V)/R可知若在CD两点间添加一个滑动变阻器，1Z2则会在改变信号的频率的同时改变信号的幅值。
所以也不可以在CD 两点间串联一个滑动变阻器。
③所以只有在B点添加一个滑动变阻器改变分压以此来改变信号的频率是可行的，由此改动电路如下。
3>为保证分压只与滑动变阻器有关，故在在R7后连接一个电压跟随器，并将R和R减小以提高信号的频率，最终电路图如下。
84O二．实验步骤1 2 3 >严格按照最终电路连接好。
>示波器 A 通道两端接在 A 点与地，B 通道两端接在 O 点与地。
>分别将 R 和 R 调整到 0%与 100%，记录下四组照片，这便是锯79齿波与矩形波的图像。
>将 R 和 R 调整到 50%，记录下这组照片，这便是三角波与方波 的图像。
三．理论分析 4 7 9 1 . 理论分析>锯齿波与矩形波(占空比最低)：由公式η=(R PP +R 调整到 0%时(既 R PP =0Ω时)，占空比最低。
当 R 调整到 0%时，分的电压最小，此时信号的周期最小， 频率最高。
当 R 调整到 100%时，分的电压最大，此时信号的周期最大， 频率最低。
>锯齿波与矩形波(占空比最高)：由公式η=(R PP +R 调整到 100%时(既 R PN =0Ω时)，占空比最高。
矩形波发生器自激振荡原理
矩形波发生器自激振荡原理矩形波发生器是一种可将输入信号转换为具有特定频率和占空比的矩形波形的电路。
自激振荡是指一个电路可以在没有外部输入信号激励的情况下，通过自身反馈产生振荡信号。
本文将详细解释矩形波发生器自激振荡的基本原理，包括其工作原理、电路组成、振荡条件以及常见的实现方式。
1. 工作原理矩形波发生器自激振荡的工作原理可以简单描述为：通过反馈网络将一部分输出信号馈回到输入端，形成自激振荡回路。
具体来说，矩形波发生器的工作原理涉及以下几个关键要素：•反馈网络：反馈网络将一部分输出信号引入到输入端，以实现自激振荡。
反馈网络一般由电阻、电容和开关等元件组成，其具体结构和参数会直接影响振荡频率和波形的稳定性。
•比较器：比较器通常是矩形波发生器的核心，用于将输入信号与反馈信号进行比较，产生一个矩形波形的输出信号。
比较器的工作原理基于参考电压和输入信号的比较，产生相应的输出。
•积分器/延迟网络：积分器（也称为延迟网络）用于对比较器的输出信号进行积分或延迟处理，以满足矩形波发生器的振荡条件。
积分器一般由电容和电阻组成，可以提供一定的时间延迟和滤波功能。
•放大器：放大器用于放大矩形波发生器的输出信号，以输出较高的电压和电流。
放大器可以增加信号的幅度，并对输出信号进行修整和控制，以满足设定的波形要求。
综上所述，矩形波发生器自激振荡的基本原理是通过反馈网络将一部分输出信号馈回到输入端，并经过比较、延迟处理和放大，形成稳定的矩形波形输出。
2. 电路组成矩形波发生器的电路结构可以根据具体实现方式而异，但通常会包含以下几个基本组成部分：•比较器：比较器是矩形波发生器的核心，用于对输入信号和反馈信号进行比较，并产生相应的输出。
常见的比较器结构包括比较器集成电路、运算放大器等。
•反馈网络：反馈网络将一部分输出信号引回到比较器的输入端，以实现自激振荡。
反馈网络一般由电阻、电容和开关等元件组成，其具体结构和参数会直接影响振荡频率和占空比。
波形发生器(课程设计)
波形发生器的设计1．设计目的（1）掌握用集成运算放大器构成正弦波、方波和三角波函数发生器的设计方法。
（2）学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
2．设计任务设计一台波形信号发生器，具体要求如下：（1）输出波形：正弦波、方波、三角波。
（2）频率范围：3Hz －30Hz ，30Hz －300Hz ，300Hz －3KHz ，3KHz －30KHz 等4个波段。
（3）频率控制方式：通过改变RC 时间常数手控信号频率。
（4）输出电压：方波峰—峰值V U pp 24≤；三角波峰-峰值V 8U pp =，正弦波峰-峰V 1U pp >。
3.设计要求（1）完成全电路的理论设计（2）参数的计算和有关器件的选择（3）PCB 电路的设计（4）撰写设计报告书一份；A3 图纸2张。
报告书要求写明以下主要内容：总体方案的选择和设计 ；各个单元电路的选择和设计；PCB 电路的设计4、参考资料（l ）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005（2）高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004（3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社，2003目录一. 设计的方案的选择与论证 (3)1.1 设计方案 (3)1.1.1 设计方案1 (3)1.1.2 设计方案2 (4)1.1.3 设计方案3 (5)1.2 方案选择 (6)二. 单元电路的设计 (6)2.1 方案设计 (6)2.1.1 正弦波电路 (6)2.1.2 方波电路 (11)2.1.3 三角波电路 (12)2.2 参数的选择 (13)三、仿真 (14)3.1 软件介绍 (14)3.2 仿真的过程与结果 (15)四、PCB制版 (15)4.1 软件简介 (15)4.2 PCB电路板设计步骤 (20)五、总结与心得 (21)六、附录 (22)6.1 材料清单 (22)6.2 原理图 (23)6.3 PCB板图 (24)七、参考文献 (25)一．设计方案的选择与论证产生正弦波、三角波、方波的电路方案有多种。
函数信号发生器..
8、计数、复位开关：按计数键，LED
显示开始计数，按复位键，LED显示 全为0。 9、计数／频率端口：计数、外测频率 输入端口。 10、外测频开关：此开关按入LED显 示窗显示外测信号频率或计数值。 11、电平调节：按入电平调节开关， 电平指示灯亮，此时调节电平调节旋 钮，可改变直流偏置电平。
12、幅度调节旋钮（AMPLITUDE）：
顺时针调节此旋钮，增大电压输出幅度。 逆时针调节此旋钮可减小电压输出幅度。 13、电压输出端口（VOLTAGE OUT）： 电压输出由此端口输出。 14、TTL/CMOS输出端口：由此端口输 出TTL/CMOS信号。
15、VCF：由此端口输入电压控制频率
7、为了观察准确的函数波形，
建议示波器带宽应高于该仪器上 限频率的二倍。 8、如仪器不能正常工作，重新 开机检查操作步骤
学习到此为止！！！
4、斜波产生
（1）、波形开关置“三角波”。 （2）、占空比开关按入指示灯亮。 （3）、调节占空比旋钮，三角波将变成 斜波。
5、外测频率
（1）、按入外测开关，外测频指示灯 亮。 （2）、外测信号由计数/频率输入端输 入。 （3）、选择适当的频率范围，由高量 程向低量程选择合适的有效数，确保测 量精度（注意：当有溢出指示时，请提 高一档量程）。
5、内置线性/对数扫频功能。 6、数字微调频率功能，是测量更 精确。 7、50HZ正弦波输出，方便于教学 实验。 8、外接调频功能。 9、VCF压控输入。 10、所有端口有短路和抗输入电压 保护功能。
幅度显示
1、显示位数：三位； 2、显示单位：VP-P或mVp-p ； 3、显示误差：±15%±1个字； 4、负载为1MΩ时:直读； 5、负载电阻为50Ω：直读÷2； 6、分辨率：1mVp-p（40dB）
DG1022双通道函数(任意波形)发生器
基本操作使用方法
ห้องสมุดไป่ตู้
一、主要功能
➢ 双通道输出，可实现通道耦合，通道复制； ➢ 可编辑输出 14-bit、4k 点用户自定义任意波形； ➢ 输出频率特性：
– 正弦波：1µHz 到 20MHz – 方 波：1µHz 到 5MHz – 锯齿波：1µHz 到 150kHz – 脉冲波：500µHz 到 3MHz – 白噪声：5MHz 带宽 (-3dB) – 任意波形：1μHz 到 5MHz ➢ 输出幅度范围：2mVPP ～ 10VPP （50 Ω）
操作步骤： ➢1.设置频率值
(1) 按 Square → 频率/周期 软键切换，软 键菜单 频率 反色显示；
(2) 使用数字键盘输入“1”，选择单位 “MHz”，设置频率为 1MHz。
使用实例二：输出方波
➢ 2.设置幅度值 (1) 按 幅值/高电平 软键切换，软键菜单 幅值 反 色显示； (2) 使用数字键盘输入“2”，选择单位“VPP”， 设置幅值为 2VPP。
➢ 3.设置偏移量 (1) 按 偏移/低电平 软键切换，软键菜单 偏移 反 色显示； (2) 使用数字键盘输入“10”，选择单位“mVDC”， 设置偏移量为 10mVDC。
使用实例二：输出方波
➢4.设置占空比 (1) 按 占空比 软键菜单 占空比 反色显示； (2) 使用数字键盘输入“30”，选择单位 “%”，设置占空比为 30%。
二、前面板
三、后面板
四、3 种用户界面显示模式
可通过前面板左侧的 View 按键切换：单 通道常规模式、通道图形模式、双通道常 规模式。
单通道常规显示模式
3 种用户界面显示模式
单通道图形显示模式
任意波形信号发生器
种形式，一般将前者称为任意波形信号发生器（AWG），
将后者称为任意函数波形发生器（AFG）。
③ 通常所说的函数/任意波形信号发生器则兼具函数信号发
生器与任意波形信号发生器的功能。
电子测量与仪器（第3版） 2.6 任意波形信号发生器
电子工业出版社
2.6.1 任意波形信号发生器的电路结构形式
④ DDFS波形数据表中给出的是波形的相位与幅度关系表。
储的最大样点数。该容量越大，存储的样点数越多，表现波
形随时间变化的内容越丰富。
4. 采样率
定义：从D/A变换器从波形存储器中读取数据的速率。
电子测量与仪器（第3版）
电子工业出版社
2.6.3 任意波形信号发生器的主要技术指标
5. 输出通道数
任意波形信号发生器可以单通道输出，也可以双通道或
多通道输出，还可以模拟通道与数字通道输出。
电子测量与仪器（第3版） 2.6.2 建立任意波形数据表的方法
电子工业出版社
2. 数学方程法
对能用数学方程描述的波形，先将其方程（算法）存入
计算机中，在使用时，输入方程中的有关参量，计算机经过
运算后提供波形数据。也可用多个表达式分段链接成一个组
合的波形。
3. 复制法
将其他仪器，如数字存储示波器等获得的波形数据通过
故幅度分辨率一般为10位或略高。
电子测量与仪器（第3版）
电子工业出版社
2.6.3 任意波形信号发生器的主要技术指标
3. 任意波形长度或波形存储器容量
原因：因为任意波形信号发生器的波形实质上是由许多
样点拼凑出来的，样点多则可拼凑较长的波形，所以用样点
数来表示波形长度。
波形存储器容量又称为存储器深度，是指每个通道能存
波形发生器实验报告
波形发生器实验报告波形发生器实验报告第一部分设计内容一、任务利用运算放大器设计并制作一台信号发生器，能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号，其系统框图如图所示。
二、建议1不采用单片机，同时实现以下功能：(1)至少能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种周期性波形;在示波器上可以清晰地看清楚每种波形。
20分(2)输入信号的频率可以通过按钮调节;(范围越大越不好)20分后(3)输出信号的幅度可通过按钮调节;(范围越大越好)20分(4)输入信号波形并无显著杂讯;10分后(5)稳压电源自制。
10分(6)其他2种拓展功能。
20分后信号发生器系统框图第二部分方案比较与论证方案一、以555芯片为核心，分别产生方波，三角波，锯齿波，正弦波电路布局例如图1右图图1此方案较直观，但是产生的频率比较小最后输入正弦波时，信号受到阻碍小。
方案二‘由直观的分立元件产生，可以利用晶体管、lc震荡电路，积分电路的同时实现方波三角波，正弦波的产生。
此方案原理简单但是调试复杂，受干扰也严重。
方案三、使用内置图夫尔如(lm324)构建rc文氏正弦振荡器产生正弦波，正弦波的频率，幅度均调节器，再将产生的正弦波经过过零比较器，同时实现方波的输入，再由方波至三角波和锯齿波。
此方案电路简单，在集成运放的作用下，可以较容易的测到所需的波形。
通过调整参数可以得到较完美的波形。
实际设计过程使用方案三，基本原理例如图2右图基本设计原理框图(图2)第三部分：电路原理及电路设计电路的构成：1、正弦波采用rc桥式振荡器(如图3), rc 串并联网络是正反馈网络，rf 和r1为负反馈网络。
为满足用户震荡的幅度条件||=1，所以af≥3。
加入rf、r1支路，构成串联电压负反馈。
当电路达至平衡平衡状态时：由以上原理可设计出产生正弦波的电路图：图4其中r4为小电阻，只要满足r4+r5略大于2r1使||>1,电路便Eymet奋，随着输入的减小a自动降至||=1，使得输出稳定在某一值。
《波形发生器》课件
《波形发生器》PPT课件
本课件介绍了波形发生器的定义和作用，不同类型的波形发生器以及它们的 工作原理。还探讨了波形发生器的应用领域、参数和规格，以及市场前景。
波形发生器的定义和作用
波形发生器是一种用来产生各种类型和形状的电子信号波形的设备。它在电 子实验、通信、测试和测量等领域具有非常重要的作用。
波形发生器的参数和规格
频率范围
输出幅度
• 从几赫兹到几十兆赫兹。 • 可调和固定频率。
• 可调和固定电平。
• 通常以峰-峰值或均方 状包括 正弦、方波、三角波
• 等其。他特殊波形形状可 编程或可定制。
波形发生器的市场前景
随着电子技术和通信领域的发展，对高性能、多功能、数字化的波形发生器 的需求不断增加。预计市场规模将稳步增长，并持续创造商机。
形状的信号波形，如正弦、方波、三
角波等。
3
输出放大器电路
将形成的信号波形放大到所需的电平， 并驱动外部负载。
波形发生器的应用领域
1 电子实验
用于研究和验证电路的工作原理、频率响应和稳定性。
2 通信测试
用于测试和评估通信设备的性能，如频率、相位和调制等。
3 测量仪器
作为标准信号源，用于校准测量仪器，如示波器和频谱分析仪。
波形发生器的分类
模拟波形发生器
使用模拟电子技术生成不连续的连续信号波形，具有较高的精度和信号质量。
数字波形发生器
使用数字信号处理技术生成连续和离散的信号波形，具有灵活性和可编程性。
波形发生器的工作原理
1
振荡器电路
通过正反馈将一部分输出信号反馈到
信号形成电路
2
输入，从而产生周期性的振荡信号。
根据特定的数学函数关系，生成各种
波形发生器的设计原理
波形发生器的设计原理波形发生器是一种能够产生不同形状的信号波形的电子设备。
它广泛应用于各种领域，包括通信、电子测试、医疗设备、音频设备等。
波形发生器的设计原理主要包括信号源、振荡电路、放大电路和输出电路四个方面。
首先，波形发生器的信号源是产生基准频率信号的部分。
常见的信号源包括晶体振荡器、RC振荡器和LC振荡器等。
晶体振荡器是一种很常见的信号源，它利用晶体的谐振特性产生稳定的频率信号。
RC振荡器通过改变电容和电阻的数值来改变振荡频率，LC振荡器则通过改变电感和电容的数值来改变振荡频率。
选择合适的信号源对于波形发生器的性能和稳定性具有重要影响。
其次，振荡电路是波形发生器的核心部分。
振荡电路主要由放大元件（例如晶体管或运算放大器）、反馈网络和频率控制元件组成。
振荡电路的设计原理是通过放大元件的正反馈作用来实现振荡。
在正相反馈的作用下，振荡电路会产生稳定的振荡信号。
频率控制元件可以通过改变振荡电路中的电阻、电容或电感的数值来调节振荡频率。
振荡电路的设计需要考虑稳定性、抗干扰能力和频率范围等因素。
第三，放大电路用于放大振荡电路中产生的小信号。
放大电路一般采用运算放大器或高频放大器来实现。
它可以将振荡电路产生的低幅度信号放大到适合的水平，以便后续处理或驱动输出装置。
放大电路的设计需要考虑放大倍数、带宽、失真和噪声等因素。
最后，输出电路负责将放大的信号输出到外部设备或系统中。
输出电路一般包括滤波电路和阻抗匹配电路。
滤波电路用于去除输出信号中的杂散频率成分，以提高信号的质量。
阻抗匹配电路用于将发生器输出端的阻抗与外部设备或系统的输入阻抗匹配，以确保信号的传输效果。
总体而言，波形发生器的设计原理涉及到信号源的选择、振荡电路的设计、放大电路的设计以及输出电路的设计。
通过合理的设计和选择，波形发生器可以产生稳定、准确和清晰的各种波形信号，满足不同应用的需求。
在实际应用中，还需要考虑到电路的稳定性、可靠性、抗干扰能力和成本等因素，以实现性能和经济的平衡。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多种波形发生器——集成运算放大器综合设计1．实验目的
（1）掌握集成运算放大器的使用方法。
（2）加深对集成运算放大器工作原理的理解。
（3）掌握用运算放大器构成波形发生器的设计方法。
2．设计要求
（1）以集成运放为放大器设计一RC正弦波振荡器
（a）振荡频率在1kHz±10%范围内连续可调；
（b）振荡幅度峰峰值不小于10V；
（c）波形无明显失真。
（2）以集成运放为放大器设计一方波、三角波发生器
（a）输入信号频率在500Hz～1.5kHz范围内连续可调；
（b）输出幅度：方波＞7V，三角波＞2V；
（c）输出波形无明显失真。
（3）对所设计的电路进行计算机仿真。
3．设计原理
集成运放是一种高增益放大器，只要加入适当的反馈网络，利用正反馈原理，满足振荡的条件，就可以构成正弦波、方波、三角波和锯齿波等各种振荡电路。
但由于受集成运放带宽的限制，其产生的信号频率一般都在低频范围。
（1）正弦波产生电路设计
正弦波振荡电路常用的结构有RC移相式振荡器、RC文氏电桥振荡
器如图10所示。
RC移相式振荡电路结构简单，但其选频性能较差，而且输出幅度不够稳定，输出波形较差，一般只用于振荡频率固定，稳定性要求不高的场合。
因此本实验主要使用RC文氏电桥振荡电路。
文氏电桥振荡电路又称RC串并联网络正弦波振荡电路，RC串并联网络具有选频的作用，它与放大器结合起来即可构成RC振荡电路。
它适用于产生频率小于1MHz的低频振荡信号，振幅和频率较稳定，频率调节方便，许多低频信号发生器的主振荡器均采用这种电路。
图10所示电路即为由集成运放构成的RC文氏电桥振荡电路。
图1中电阻R2接在放大器的输出端与反相输入端之间，构成负反馈，用以控制增益RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端与同相输入端之间，构成正反馈。
当RC选频网络在ω=ω0时，反馈电压与输入电压的相位差φ=0，B=1/3，为满足起振条件，要求放大器的增益AU ＞3，即电路10（a）中的（1+R2/R1）＞3。
由此可得出当R2＞2R1时即能使振荡电路满足自激振荡的振幅（注意：实际应用中，R2应略大于
R1，才能既保证起振，又不会因其过大而引起波形严重失真）和相位起振条件，产生自激振荡。
采用双联可调电位器或双联可调电容器即可很方便地调节振荡频率。
在常用的RC振荡电路中，一般采用切换高稳定度的电容来进行频段的转换（粗调），再采用双联可变电位器进行频率的细调。
图10（a）电路是依靠集成运算放大器的非线性进行限幅的，波形会产生较大的失真。
在实际电路中需要有自动限幅机构。
常用的限幅方法是利用放大器负反馈强弱的自动调节作用实现稳幅。
具体电路如图10（b）中所示。
（b）图中负反馈电路中的二极管D1、D2即为自动限幅元件，电阻R3是为克服硅二极管“死区”而设置的。
此电路是利用二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性，达到自动调节负反馈深度的目的。
当起振时，振幅较小，二极管的正向电阻较大，使放大器的负反馈很弱，增益很高，因此可以很快建立起振荡。
随着振幅的增大，二极管的正向电阻变小，放大器的负反馈加深，增益自动下降，直到下降到3，电路达到振幅平衡条件时，振幅停止增长，电路达到稳定。
反之，当由于某种原因使得输出电压幅度减小时，二极管的正向电阻加大，负反馈变弱，增益升高，迫使输出电压幅度恢复到原来的大小，从而起到稳幅的作用。
采用两只二极管反向并联的目的是使输出电压正负半周振幅相等，因此这两只二极管特性应相同，否则正负半周振幅将不同。
图10（b）图中的电位器RP可用来调节振荡幅度的大小。
（2）方波和三角波产生电路
利用集成运算放大器组成的具有上、下门限的迟滞比较器，接入RC
负反馈回路就可以组成一个简单的方波和三角波发生器。
而改变正反向RC积分时间常数又可构成脉冲和锯齿波发生器。
图（2）中电路是一个方波、三角波发生器。
其中Uo1输出为三角波，Uo2输出为方波。
电路由迟滞比较器和一个RC充放电回路组成，双向稳压管DZ用于限定输出幅度，电阻R3为稳压管的限流电阻。
图11中电阻R1、R2组成了正反馈，与运放一起构成迟滞电压比较器，同相输入端得到一比较电压U+；反相端由R、RP和C组成负反馈，构成被比较电压UC，其大小由RC充放电电路在电容C上得到。
UC与U+的相对大小，决定了输出电压的正负。
而输出电压的正负极性又决定着通过电容C的电流是充电（使UC增加）还是放电（使UC减小），而UC 再与U+相比较，决定输出电压的极性。
从而在输出端产生周期性的方波，而在电容一端产生周期性的三角波。
通过调节电位器RP，可改变方波和三角波的频率。
4．主要参考元器件
集成运算放大器（LM324或μA741）二极管、电阻电容等。
5．思考题
（1）RC文氏电桥振荡器中为什么稳幅效果与波形失真有矛盾？
（2）在方波、三角波发生器实验中，要求保持原来所设计的频率不变，现需将三角波的输出幅值
由原来的幅值Uo降为2/3Uo，最简单的方法是什么？
（3）RC文氏电桥振荡器中二极管D1和D2在电路中起什么作用？说明它们的工作原理。
（4）如何将方波、三角波发生器电路进行改进，使之产生占空比可调的矩形波信号？
（5）如果将正弦波发生器的输出波形，作为方波发生器的输入信号，如何改进电路完成多种波形
发生器。
（6）如何用双线示波器观测迟滞比较器的输入和输出波形，并求出上下门限电压？
6．选做题
（1）设计一个二阶有源带通滤波器，要求：中心频率f0=1kHz，通带增
益A0=1，品质因数Q=10。
（a）按照要求设计电路，并选取适当的器件进行搭接。
（b）用逐点描迹法测量此带通滤波器的幅频特性曲线，并测量通带增益及上限和下限截止频率。
（2）用带阻滤波器设计一能抑制50Hz信号的陷波器，要求：通带增益A0=1，品质因数Q=10。
（a）按照要求设计电路，并选取适当的器件进行搭接。
（b）用逐点描迹法测量此带阻滤波器的幅频特性曲线。
（3）用集成运算放大器组成万用表。
（a）用集成运算放大器组成一个直流电压表，测量范围0～15V。
（b）用集成运算放大器组成一个直流电流表，测量范围0～10V。
（c）用集成运算放大器组成一个欧姆表，测量范围0～1K。
（d）将以上内容组成完整的万用表。
7．参考文献
[1] 谢自美.电子线路设计·实验·测试.华中科技大学出版社（第二版）2000
[2] 路勇.电子电路实验及仿真.北京交通大学出版社清华大学出版社，2004
[3] 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社，2005
[4] 彭介华.电子技术课程设计指导.高等教育出版社，1997
[5] 毕满清.电子技术实验与课程设计.机械工业出版社，2001
[6] 陈大钦.电子技术基础实验.华中科技大学出版社，2000。