双路信号发生器的设计
双路低频信号发生及分析仪的设计制作
1.双路低频信号发生及分析仪的设计制作难度系数:1.0 一、任务设计并制作一个双路低频信号发生器,以及一个能对信号进行频域分析的仪器。
电路结构框图示意图如图1所示。
图1 电路结构框图示意图二、要求1.基本要求(1)两路信号均可程控选择输出正弦波、矩形波、三角波,频率可预置,范围为1000Hz到2000Hz,设置的步进值不大于10Hz,频率准确度不低于1%,且每路信号的波形及频率都可以单独预置。
(2)两路输出信号最大幅度不低于2.5V,幅度可预置,设置的步进值不大于100mv,且每路信号的幅度都可以单独预置。
(3)能产生两路频率相同相位差可预置的双相正弦信号,相位差预置范围为0~360度,设置步进值为10度,精度为10度。
(4)输出矩形波的占空比能在1%—99%范围内预置,设置步进值为1%,精度为1%。
2.发挥部分(1)信号叠加电路能对信号发生器输出的两路正弦信号(频率和幅度可以不相同)进行合成,合成后的叠加信号波形正确。
(2)分析仪能对信号叠加电路输出的叠加信号进行频域分析,并分别显示原两路正弦信号的频率和幅度,其误差绝对值不大于10%;(3)其他。
三、说明(1)作品中不得使用集成DDS芯片,否则取消比赛资格。
(2)题目中所指的幅度均为峰峰值。
(3)工作电源可用成品,也可自制。
四、评分标准2. 板式倒立摆控制装置难度系数:1.0一. 任务设计并制作一个板式倒立摆控制装置,通过对风扇转速的控制,调节风力大小,改变板式倒立摆转角θ,并保证不让板式倒立摆倒下,如图1所示。
转轴图1 控制装置示意图控制对象为板式倒立摆,其的尺寸如图2所示。
转轴图2板式倒立摆二. 要求 1.基本要求(1)用手转动板式倒立摆时,能够数字显示转角θ。
显示范围为0~10°,分辨力为1°,绝对误差≤2°。
(2)通过操作键盘控制风力大小,使转角θ能够分别在2°,6°,10°范围内变化,误差≤2°,并要求实时显示θ。
双通道虚拟信号发生器设计
虚拟仪器课程设计报告题目:双通道虚拟信号发生器设计双通道虚拟信号发生器设计一、课程设计说明:对于任何测试来说,信号的生成非常重要。
例如,当现实世界中的真正信号很难得到时,可以用仿真信号对其进行模拟。
常用的测试信号包括:正弦波、三角波、方波、锯齿波、各种噪声信号以及由多种正弦波合成的多频信号。
信号发生器在测量中应用非常广泛,它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波等,其输出的幅值和直流偏置也可以根据需要进行调节。
信号发生器种类繁多,专用信号发生器是专门为某种特殊的测量而研制的,如电视信号发生器、编码脉冲信号发生器等;通用信号发生器按输出波形可分为正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数发生器和噪声发生器等,其中正弦信号发生器最具普遍性和广泛性。
LabVIEW虚拟仪器技术软件开发平台提供了丰富的信号产生函数。
通过编写适当的LabVIEW程序,设计与实现一个双通道虚拟信号发生器。
本课题基于虚拟仪器LabVIEW图形化软件开发平台,设计一种双通道虚拟信号发生器,要求所设计的双通道虚拟信号发生器可以产生和显示正弦信号、三角波、方波、锯齿波、公式波及是否加噪声信号。
具体指标与要求如下:(一) 正弦信号、三角波、方波、锯齿波信号1、频率及幅值可调;2、偏置量及方波的占空比可调;3、可调整幅值、相位、频率;调整后无须重新启动(但是有组合按键);4、在产生的信号中可以加入高斯白噪声。
5、可以设置通道选项,可以选一个通道,也可以选两通道。
6、公式波信号:当选择产生公式波信号时,可以通过信号发生器前面板输入相应的公式,从而得到相应的波形信号。
7、通道1、通道2可以分别产生正弦信号、三角波、方波、锯齿波或公式波信号。
通过设置一个“退出”按钮来退出程序。
两个通道产生的信号必须在同一个示波器(Graph)中显示波形,但彼此互不干扰。
每个通道可以对波形进行单独控制,分别可以选择产生输出正弦信号、方波信号、三角波信号、锯齿波信号或公式波信号。
基于DDS技术的双路全控信号发生器设计
基于DDS技术的双路全控信号发生器设计【摘要】本文介绍了一种基于直接数字频率合成(DDS)技术的双路全控高精度信号发生器的设计。
通过单片机STC89C52RC对2片DDS芯片AD9850进行数字控制,产生两路频率可在1-100 KHZ内连续可调,且相位可依次可调相差11.25°倍数的正弦波。
文中详细介绍该全控信号发生器的工作原理与组成,并给出硬件电路设计图和程序流程及实验波形图。
【关键词】单片机;AD9850;双路全控直接数学频率合成技术(DDS)是一种运用数字控制方法来实现由标准参考频率源来合成多种高稳定度和准确度的频率源的技术,在现代电子测量、通信技术、电力电子控制等领域得到广泛应用。
该技术与模拟频率信号源相比具有频率转换速度快、分辨率高、合成范围宽、频率与相位连续可调、可灵活产生多种信号及在多种变换时也能保持相位连续性等优点。
本文以DDS芯片AD9850设计一种可编程序双路全控信号发生器,通过外设按键可方便调频、调相位,可用于要求高精度、频率与相位可变的复杂信号源的现代电子测量、通信系统、教学实验等场合[1,2]。
1.系统设计方案本文提出采用DDS技术设计全数控信号发生器的方案,根据输出信号波形类型可实现输出信号幅度可设置、频率可数控和输出频率宽等要求。
总体结构如图1所示,通过单片机实现对AD9850芯片的32位频率位以及5位相位位的控制,再经放大滤波输出,进而实现对信号幅值、频率、相位的全数字控制。
2.AD9850芯片简介AD9850的详细说明可参照参考文献[3],现将AD9850芯片的频率控制与相位控制的具体计算方法说明如下:2.1 控制字与控制时序AD9850的频率/相位控制字共40位,其中32位为频率调整字,5位为相位控制字,2位为工厂测试控制和1位为电源休眠控制,应用中将1位电源休眠控制、两位工作方式控制字设置为“000”。
需要注意的是,AD9850芯片的频率/相位控制字装载方式可分为并行与串行两种,串行、并行数据格式与时序图如图2、图3所示。
TGC1702双路输出电流电压信号发生器
TGC1702是一款双路输出电流电压信号发生器
可以产生信号分别为0~20mA电流信号与0~10V电压信号。
该模块使用简单,通过按键操作输入数据,立即更新输出信号。
●采用1602显示屏为有背光,标准LCD1602接口,
●有源电流0~20mA输出,显示分辩率0.001mA,
●电压0-10V输出,显示分辩率0.001V。
●输入电压防极性保护。
二、产品应用:
●信号产生器●阀门调节器
●仪表校准
三、接口说明与相关操作
●接口(电源接口)
CN1“+”表示输入电源的正极
CN1“—”表示输入电源的负极(GND)
●接口(输出信号)
CN2“OI”表示有源电流输出端
CN2“G”表示有源电流输出的公共端(GND)
CN3“OV”表示电压输出端
CN3“G”表示电压输出的公共端(GND)
四、按键说明
●FN:电压电流输出切换
按FN光标在第一行与第二行上下移动。
●SET:移位操作
按SET光标左移,调节增大与减小的步长
●DN:增量减
● UP:增量加
界面如图:
五、接线图
1、电路接线图。
双路正交IQ信号发生器
课程设计报告课程设计题目:双路正交IQ信号发生器学院:专业:通信工程班级:姓名:学号:指导老师:2011年07月08日摘要电子线路中,在无需外加激励信号的情况下,能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量的电子电路称为信号发生器。
本课程设计中要求实现一频率为10Mhz的信号源,故为高频信号发生器。
高频信号发生器主要是产生高频正弦震荡波,电路主要由高频振荡电路构成。
振荡器是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。
它无需外加激励信号。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成,这就是反馈振荡器。
按照选频网络所采用元件的不同,正弦波振荡器可分为LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型。
其中LC振荡器和晶体振荡器用于产生高频正弦波。
正反馈放大器既可以由晶体管、场效应管等分立器件组成,也可以由集成电路组成。
根据所产生的波形不同,可将振荡器分成正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。
前者能产生正弦波,后者能产生矩形波、三角波、锯齿波等。
使用运算放大器组成的微分电路可实现正弦波相移90度,产生余弦波,两路信号形成双路正交信号。
在本课程设计中,着眼于无线电通信的基础电路——LC正弦振荡器的分析和研究。
通过对电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器(西勒电路)的分析、对比和讨论。
以求得到一些对实际应用电路有帮助的结论。
在课程设计中,使用的仿真软件为protel99se。
该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。
能够让使用者全面的收集电路的相关数据,进而有助于对电路进行改进。
总体来说,课程设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。
但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。
本设计最终选用西勒振荡器。
目录第一章设计要求与总体框图1.1 设计目的 (3)1.2 题目要求 (3)1.3 设计总体框图 (3)第二章各部分设计方案及工作原理2.1 LC正弦波振荡部分 (4)2.1.1 LC三点式振荡器相位平衡条件的判断准则 (4)2.1.2 电容三点式振荡器 (4)2.1.3西勒振荡器 (5)2.2 相位调整网路部分 (8)2.3总体设计及仿真 (10)第三章结论 (11)第四章展望 (12)第五章致谢 (12)第六章参考文献 (12)第一章设计要求与总体框图1.1 设计目的(1)了解通信系统功能模块电路的工作原理(2)熟悉通信系统功能电路的设计方法(3)掌握利用仿真软件对电路功能进行分析(4)学会通信电路的器件选型,参数调节,功能测试1.2 题目要求1 基于LC振荡器设计一频率为10Mhz的信号源,并利用相位调整网络获得双路正交信号。
两路相位可调方波信号发生器
摘要本次课设完成了两路相位可调方波信号发生器。
利用单片机最小系统及三个独立按键来实现这一题目。
通过编程对三个独立按键分别赋予不同的功能,使三个按键分别实现频率的增大,减小,以及相位的变化。
关键词:两路,相位可调,方波,最小系统,独立按键.目录1.设计原理与方法 (1)1.1单片机系统概述 (1)1.2 80C51内部结构 (1)1.3设计原理说明 (3)1.3.1设计方案 (3)1.3.2参数计算 (4)2.程序框图 (5)3.资源分配表 (6)4.源程序 (6)5.系统硬件线路设计图 (10)6.仿真结果 (10)7.实物调试结果 (12)8.性能分析 (13)9.总结与心得 (14)10.参考文献 (15)1.设计原理与方法1.1 单片机系统概述单片机全称单片微型计算机,又称MCU,是将计算机的基本部分微型化,使之集成在一块芯片上的微机。
片内含有CPU,ROM,RAM,并行I/O,串行I/O,定时/计数器,A/D,D/A,中断控制,系统时钟及系统总线等,它本身就是一个嵌入式系统,同时也是其他嵌入式系统的核心。
它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便不同步。
为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,只是存储器,接口的配置及封装不同,这样可以使单片机最大限度的与应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。
单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
设计并实现两路相位可调方波信号发生器
目录1、内容简介 (1)2、系统总体设计原理 (2)2.1方案选择 (2)2.2系统功能 (2)2.3功能实现 (3)2.3系统总体框图 (3)3、系统硬件电路图设计 (4)3.1硬件设计分析 (4)3.2硬件各模块设计 (4)3.3硬件系统整体电路 (6)4、系统软件设计 (7)4.1主程序设计 (7)4.2系统初始化子程序设计 (8)4.3矩阵键盘程序设计 (8)4.4计算当前频率下的T0相位改变次数和T1频率溢出次数程序设计 (10)4.5定时器T0中断和定时器T1中断程序设计 (11)4.6频率增加和频率减少程序设计 (12)4.7相位差增加和相位差减少程序设计 (13)4.8计算两个波形的频率和相位差程序设计 (15)4.9显示波形的频率和相位差程序设计 (16)4.10程序源文件 (16)5、资源分配表 (17)6、系统软件调试 (18)6.1程序的编写和调试 (18)6.2硬件仿真设计和调试 (19)6.3硬件电路图元件清单 (20)6.4仿真结果 (21)6.5仿真结果分析 (30)7.系统的性能分析 (31)8.课程设计心得 (33)9.参考文献 (34)本科生课程设计成绩评定表 (35)附件1: 两路相位可调方波信号发生器硬件电路图 (36)附件2: 两路相位可调方波信号发生器源程序 (37)1、内容简介单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC 机外围以及网络通讯等广大领域。
本次课程设计讨论的两路相位可调方波信号发生器的核心是目前应用极为广泛的 51系列单片机。
主要涉及到单片机的定时器、矩阵键盘、LED显示。
本次论文的余下内容如下:系统的总体设计原理在第二部分中介绍,包括方案选择、系统功能、功能实现、系统总体框图;系统硬件电路图设计在第三部分中介绍,包括硬件设计分析、硬件各模块设计、硬件系统整体电路,而硬件各模块设计包括时钟电路和复位电路、矩阵键盘电路、数码管显示和驱动电路;系统软件设计在第四部分中介绍,包括主程序设计、系统初始化子程序设计、矩阵键盘程序设计、计算当前频率下的T0相位改变次数和T1频率溢出次数程序设计、定时器T0中断和定时器T1中断程序设计、频率增加和频率减少程序设计、相位差增加和相位差减少程序设计、计算两个波形的频率和相位差程序设计、显示波形的频率和相位差程序设计、程序源文件;资源分配表在第五部分中给出;系统软件调试在第六部分中介绍,包括程序的编写和调试、硬件仿真设计和调试、硬件电路图元件清单、仿真结果、仿真结果分析;系统的性能在第七部分分析;参考文献在第八部分;附件1是本次设计两路相位可调方波信号发生器硬件电路图;附件2是本次设计两路相位可调方波信号发生器的源程序。
设计并实现两路相位可调方波信号发生器
武汉理工大学《单片微型计算机与接口技术》课程设计说明书目录一、设计原理与方法 (2)1.1单片机概述 (2)1.2设计原理 (3)二、硬件电路设计 (4)2.1控制部分 (4)2.2显示部分 (5)三、软件设计 (6)3.1程序流程图 (6)3.2程序实现 (7)四、测试 (7)五、心得体会 (9)六、参考文献 (10)七、附录 (10)一、设计原理与方法1.1单片机概述MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。
称之为混合信号处理器,是由于其针对实际应用需求,将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”解决方案。
该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。
MSP430单片机主要由以下几个特点:1、处理能力强MSP430系列单片机是一个16位的单片机,采用了精简指令集(RISC)结构,具有丰富的寻址方式(7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址)、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令;大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令。
这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
2、运算速度快MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下,实现40ns的指令周期。
16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能实现乘加运算)相配合,能实现数字信号处理的某些算法(如 FFT 等)。
3、超低功耗MSP430 单片机之所以有超低的功耗,是因为其在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。
首先,MSP430 系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V 电压。
因而可使其在1MHz 的时钟条件下运行时,芯片的电流最低会在165μA左右,RAM 保持模式下的最低功耗只有0.1μA。
基于DDS技术的双路全控信号发生器设计
行与 串行两种 ,串行 、并行数据格式 与 时序 图如图2 图3 示 。并行装载时 , 、 所 4 位控制 数据通 过D - 7 0 0 D 的数据 线,每 次送8 位数据 ,分 5 次送完 ,并行数据装 载 格式 为 :w 是5 相 位控 制 与3 掉 O 位 位 电、工厂测 试 ,w 4 2 的频 率控 卜w 的3 位 制位 ;串行 装载时 ,4 位 的控制数据通 0
51 .
【】 2 尹应 鹧 , 平舟 , 志 华. 于C 2 3 的Z g e 李 郭 基 C 40 ib e 无 线 数 传 模 块 的 设 计 和 实 现 【]电子 元 器 件 应 J
用,0 81(] 82 20 ,04: -1 1
【 刘 广林, 3 】 汪秉文 , 唐旋 来. 于Z g e 5 线传 感器 基 iB e ;  ̄ 网络 的农业环 境监测 系统设 计U . 】 计算机 与数 字工
参考文献 【 江朝辉, 1 】 焦俊, 炜, 绍稳. 于zg 。 的农业通用 潘 李 基 ib。 无 线监测系统设计 U 安徽农 业科学, 1 , ( : 4 一 J . 2 03 6 3 9 0 8)1
【 巩浩, 玉贵. 4 ] 屈 基于 短距无线通信 与3 G的无线集 中
作 者简介 :陈建鹏 ( 99 ) ,男 ,河北邯郸人 17- 硕 士研 究生,现 就读于武汉大 学电子信息学 院。
63数据库部分 . 7 结 论 . 传感 器网络 以数据为 中心,该系统 本 文针 对 农 田大 气 温 湿 度 监 测 需 构 建 目的 亦 是 获 取 相 关 传 感 数 据 , 为 多 求 , 提 出 了基 于 无 线 传 感 器 网 络 的监 测 尺 度 协 同 观 测 提 供 数 据 支 撑 。 因 此 ,数 方 案 , 给 出 了传 感 器 网络 设 计 、 网关 节 据库 是本 软件 核心 。软件 使用M S L y Q 数 点设计和数据服 务器 的设 计实现 ,实验 据 库 ,接 收 到 的数 据 通 过 校 验 并 解 析 后 结 果表 明,本方 案能够满 足长时间 、低 存储至其 中。 功耗 、高可靠性 等观测 需求 ,在滑坡监
双路低频信号发生器的设计
• 扩展实现
– 通过人机对话实现频率控制 – 通过人机对话实现相位控制 – 模拟三相电源的实现(不考虑功率)
双路低频信号发生器的设计
• 思考
– 最高频率受什么影响 – DA的位数对波形有何影响 – 如何提高波形质量 – 如何实现高频信号发生器
双路低频信号发生器的设计
• 设计目标:双路相位、频率可控的正弦信 号发生器 • 硬件设计 最小系统、两路DA,人机对话 • 软件设计
– 正弦信号的产生 – 频率控制 – 频率的精确控制 – 频率误差的产对话实现) – 相位控制思路 – 相位控制误差 – 精确地相位控制
单片机课程设计-设计并实现两路相位可调方波信号发生器
课程设计任务书学生姓名:专业班级:电信1306班指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 设计并实现两路相位可调方波信号发生器初始条件:一台PC机,PC机上装有单片机开发软件;实验室提供单片机实验箱,该实验箱具有各种通用接口供同学们选择,同学们也可以购置单片机最小系统开发板作为开发基础,也可以全部购置分立元件组装。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、设计任务一周内完成可编倒计时装置的软硬件设计、仿真、调试及制作。
2、技术要求输出两路方波信号,键盘控制频率和两信号的相位差,频率范围和变化步长值自定,相位0~360°,相位差变化步长值自定。
用双踪示波器观察。
(*能做到频率和相位差两参数独立变化更好)3、课程设计说明书要求课程设计说明书应包括方案设计、硬件电路设计、软件设计、资源分配表、调试及结果、性能分析、总结几大部分。
其中性能分析主要分析精度和误差来源,也可分析装置的反应速度、成本等。
最后附参考文献。
设计说明书格式应符合《武汉理工大学课程设计工作规范》要求。
时间安排:第 1-2 天:查阅相关资料,熟悉接口实验平台及其软件开发平台,完成方案设计。
第 3-4 天:完成硬件设计,画出硬件电路图。
第 5-6 天:软件设计、仿真。
第 7天:制作、调试。
第8天:撰写课程设计说明书。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日本文介绍了两路相位可调方波信号发生器的原理与设计。
利用定时器来实现方波输出,相位变化,最后对设计的系统进行性能分析(精度、实用性、成本等)。
本设计最终产生两路频率相位可调的方波信号。
用"增加"、"减小"2个按钮改变方波给定频率,按钮每按下一次,给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2秒后,给定频率以10次/秒的速度连续增加(减少),输出方波的频率在数码管上显示。
相位最小步进值为18度,且可以进行左移,右移。
双路信号发生器
虚拟仪器结课作业双路信号发生器姓名:学号:班级:双路信号发生器1.设计题目:双路信号发生器2.设计目的:了解、熟悉并掌握虚拟仪器的相关知识;完成所要求的实验设计内容。
3.设计要求:(1)可输出双路正弦波(方波、三角波、公式波形)信号,其相位差可调,可叠加噪声。
(2)双通道信号的频率、幅值、占空比可调。
4.设计思路:通过Labview中的基本函数信号发生器生成波形信号,通过数据采集系统采集输出到板卡,无限循环反复采集测量信号,将波形用波形显示控件显示出来。
5.设计实现过程①程序设计:(1)设计while循环在“编程”--“结构”中找到“While循环”,拖到面板中如图所示:(2)设计“条件结构”在“编程”--“结构”中找到“条件结构”,拖到面板中如图所示:(3)DAQmx 模拟量采集系统的实现过程从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“测量I/O”--“DAQ”--“DAQ mx”的顺序在列表中找到“DAQmx Create Virtual Channel”,拖到面板中,并且设定参数及其通道数,如图所示:按上述顺序在“DAQ mx”并列位置找到“Timing”,拖到面板中,并且设置采样时钟为Sample Clock采样方式为Continuous Samples,如图所示:在“DAQ mx”并列中找到“write”, 拖到面板中,并且设置参数如图所示:在“DAQmx”并列中找到“Stop”,拖到面板中如图所示:在“DAQmx”并列中找到“Clear”,拖到面板中如下图:在“Clear”的错误输出端点击右键,在对话框与用户选版中找到“简单错误输出”,如图所示:将所有模块接线,如图所示:(4)基本函数信号发生器基本参数设置在“信号处理”--“波形生成”找到“基本函数发生器”拖到面板如图所示:(5)其他模块在“编程”--“簇、类与变体”中找到“按名称捆绑”如下图所示:在“Express”--“算术比较”--“布尔”下找到“或”如下图所示:连接“按名称捆绑”与“或”如下图所示:在“信号操作”中找到“合并信号”如下图所示:两个基本信号发生器将其输出经过“合并信号”输出,如下图所示:(6)完整的程序:②前面板设计(1)波形图在“图形显示控件”中找到“波形图”,如图所示:(2)转盘在“数值输入控件”中找到“转盘”,如图所示:(3)水平指针滑动杆在“数值输入控件”中找到“水平指针滑动杆”,如图所示:(4)选项卡在“新式”--“容器”中找到“选项卡控件”,如图所示:(5)完整的前面板如下图:③调试运行波形如下:(1)单通道输出正弦波如下图:(2)单通道输出方波(占空比50%)如下图:(3)单通道输出三角波如下图:(4)单通道输出公式波如下图:(5)双通道输出正弦波和方波如下图:(6)双通道输出正弦波和三角如下图:(7)单通道输出正弦波叠加均匀白噪声如下图:(8)双通道输出正弦波叠加泊松噪声如下图:6.设计总结首先我很喜欢这门LABNIEW课程,虽然对于我们专业是一门专选课程,但是我认为这门课程很有用,也很人性化,开始我每节课我都完完整整的听了下来,可是遗憾的是因为今年我正处毕业季,迫于找工作就有好几节课没听,以至于在接下来的课程里,我听起来有些吃力。
双路信号发生器
内蒙古科技大学虚拟仪器课程设计说明书题目:双路信号发生器姓名:***学号:***********班级:测控****班指导教师:肖俊生一、简介:虚拟仪器(VI - Virtual Instrument)是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来,用户可通过友好的图形界面操纵计算机,就像在操纵自己定义、自己设计的单个仪器一样,从而完成对被丈量的采集、处理、分析、判定、显示、数据存储等。
在这种仪器系统中,各种复杂测试功能、数据分析和结果显示都完全由计算机软件完成,在很多方面较传统仪器有无法相比的优点,如使用灵活方便、测试功能丰富、价格低廉、一机多用等,这些使得虚拟仪器成为未来电子丈量仪器发展的主要方向之一。
二、设计题目: 多路信号发生器三、设计目的:1、通过实验让我们更深入了解虚拟仪器的基本原理及观念,掌握利用相关的软、硬件平台完成虚拟仪器设计的方法和步骤。
2、了解虚拟仪器的具体的实际应用。
3、将所学的知识通过设计信号发生器实验可产生各种波形如正弦波、方波、三角波、锯齿波等;来加深对虚拟仪器技术的深层理解。
四、设计要求:①可以输出任意一种以下的信号:正弦波信号、方波信号、锯齿波信号或三角波信号,且可输出双路信号。
②信号频率、幅值、占空比、相位和偏移量可调。
五、设计思路:在条件结构中运用“基本函数发生器”模块作为正弦波、方波、三角波信号的发生单元,通过其可设置频率、幅值、相位差及占空比的调节,信号合并进行双路、单路等各信号输出的选择,然后用While循环使输出信号连续的动起来,所产生的信号通过波形图来显示,通过示波器来验证。
六、设计实现过程:1、启动LabVIEW8.5,进入程序运行界面,进入程序框图,击右键。
①、while循环在“编程”----“结构”中找到“While循环”,拖到面板中如图示:1②、DAQmx 模拟量采集系统的实现过程:从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“测量I/O”——“DAQ”——“DAQ mx”的顺序在列表中找到“DAQmx Create Virtual Channel”,拖到面板中如图示:设定最大最小值及其通道值。
基于FPGA的双路DDS信号器发生器的设计
基于FPGA的双路DDS信号器发生器的设计胡盼盼;傅越千【摘要】提出了一种基于FPGA器件的双路DDS信号发生器的原理和实现方法。
详细分析了双路DDS信号发生器的设计原理、给出了用FPGA器件实现DDS控制核心的逻辑设计和单片机程序设计方法,设计的信号发生器具有频率、相位、波形、幅度等参数高精度可编程控制的优点。
%The paper introduces the principles and the implementation methods of FPGA-based double-channel DDS signal generator, analyzes in detail the design principles and proposes ways for the logic design of DDS control core and the design of microcontroller programming with FPGA devices. The signal generator boasts advantages of high-precision programmable control in such parameters as frequency, phase, waveform, amplitude and other parameters.【期刊名称】《宁波工程学院学报》【年(卷),期】2012(024)003【总页数】5页(P48-52)【关键词】DDS;FPGA;信号发生器【作者】胡盼盼;傅越千【作者单位】宁波工程学院,浙江宁波315211;宁波工程学院,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TN791引言DDS(Direct Digital Synthesizer)即直接数字合成器,是一种新型的频率合成技术,具有较高频率分辨率,可以实现快速频率切换,并且在改变时能够保持相位的连续,很容易实现频率、相位和幅度的数控调制,在现代电子系统及设备的频率源设计中应用十分广泛[1]。
双路输出正弦信号发生器(本科)
相位差可调的双通道信号发生器(本科组大二)
(利萨如图形信号发生器)
一、任务
设计并制作一个两路输出的、频率和相位差可步进调节的正弦波信号发生器。
二、要求
1. 基本要求
(1)输出电压波形应尽量接近正弦波,电压峰峰值为2V左右的正弦波;
(2)输出频率f范围为5Hz~10kHz,步进频率调节⊿f<=5Hz;
(3)相位差Φ调节范围 5°~360°, 相位差调节⊿Φ=5°;
(4)两路信号的频率比有1:1,2:1,3:1三个档位设置;
(5)数字显示两路信号的相位差和频率比。
2.发挥部分
(1)两路信号的输出峰值1~5V可调,步进小于0.5V;
(2)输出频率f范围为11Hz~100kHz,步进频率调节⊿f<=1Hz;
(3)两路信号的频率比8:1~1:8整数可调;
(4)两路信号相位差调节⊿Φ=1°;
(5)其他
三、说明
用示波器观察信号无明显失真,用利萨如图形合成法观察信号的合成情况和稳定性。
四、评分标准
1。
双路正交IQ信号发生器
课程设计报告课程设计题目:双路正交IQ信号发生器学院:专业:通信工程班级:姓名:学号:指导老师:2011年07月08日摘要电子线路中,在无需外加激励信号的情况下,能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量的电子电路称为信号发生器。
本课程设计中要求实现一频率为10Mhz的信号源,故为高频信号发生器。
高频信号发生器主要是产生高频正弦震荡波,电路主要由高频振荡电路构成。
振荡器是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。
它无需外加激励信号。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成,这就是反馈振荡器。
按照选频网络所采用元件的不同,正弦波振荡器可分为LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型。
其中LC振荡器和晶体振荡器用于产生高频正弦波。
正反馈放大器既可以由晶体管、场效应管等分立器件组成,也可以由集成电路组成。
根据所产生的波形不同,可将振荡器分成正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。
前者能产生正弦波,后者能产生矩形波、三角波、锯齿波等。
使用运算放大器组成的微分电路可实现正弦波相移90度,产生余弦波,两路信号形成双路正交信号。
在本课程设计中,着眼于无线电通信的基础电路——LC正弦振荡器的分析和研究。
通过对电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器(西勒电路)的分析、对比和讨论。
以求得到一些对实际应用电路有帮助的结论。
在课程设计中,使用的仿真软件为protel99se。
该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。
能够让使用者全面的收集电路的相关数据,进而有助于对电路进行改进。
总体来说,课程设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。
但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。
本设计最终选用西勒振荡器。
目录第一章设计要求与总体框图1.1 设计目的 (3)1.2 题目要求 (3)1.3 设计总体框图 (3)第二章各部分设计方案及工作原理2.1 LC正弦波振荡部分 (4)2.1.1 LC三点式振荡器相位平衡条件的判断准则 (4)2.1.2 电容三点式振荡器 (4)2.1.3西勒振荡器 (5)2.2 相位调整网路部分 (8)2.3总体设计及仿真 (10)第三章结论 (11)第四章展望 (12)第五章致谢 (12)第六章参考文献 (12)第一章设计要求与总体框图1.1 设计目的(1)了解通信系统功能模块电路的工作原理(2)熟悉通信系统功能电路的设计方法(3)掌握利用仿真软件对电路功能进行分析(4)学会通信电路的器件选型,参数调节,功能测试1.2 题目要求1 基于LC振荡器设计一频率为10Mhz的信号源,并利用相位调整网络获得双路正交信号。
设计并实现两路相位可调方波信号发生器
目录1、设计原理与方法 (2)1.1、单片机概述 (2)1.2、80C51引脚说明 (3)1.3、设计原理说明 (5)2、系统硬件线路设计图 (6)3、程序框图 (7)4、系统资源分配 (8)5、源程序 (9)6、仿真结果 (11)7、性能分析 (13)8、总结与心得 (14)9、参考文献 (15)1、设计原理与方法1.1、单片机概述单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),简称单片机。
就是将微处理器(CPU)、存储器(存放程序或数据的ROM和RAM)、总线、定时器/计数器、输入/输出接口(I/O口)和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。
本次课程设计选用的是MCS-51系列单片机中的80C51。
MCS-51单片机包含中央处理器(CPU)、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时器/计数器、并行I/O接口、串行I/O接口和中断系统等几大单元。
其内部结构框图如图1所示。
图1中央处理器由运算器、控制器组成。
8051的CPU包含以下功能部件:(1)8位CPU。
(2)布尔代数处理器,具有位寻址能力。
(3)128B内部RAM数据存储器,21个专用寄存器。
(4)4KB内部掩膜ROM程序存储器。
(5)2个16位可编程定时器/计数器。
(6)32位(4×8位)双向可独立寻址的I/O口。
(7)1个全双工UART(异步串行通信口)。
(8)5个中断源、两级中断优先级的中断控制器。
(9)时钟电路,外接晶振和电容可产生1.2MHz~12 MHz的时钟频率。
(10)外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB。
(11)111条指令,大部分为单字节指令。
(12)单一+5V电源供电,双列直插40引脚DIP封装。
内部结构如图2所示图2MCS-51单片机中有两个16位的定时器/计数器T0和T1,它们由4个8位寄存器(TL0, TH0, TL1和TH1)组成,2个16位定时器/计数器是完全独立的。
相位差可调双通道信号发生器的设计
正弦信号发生器作为电子技术领域中最基本的电子仪器,广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中[1~2]。
随着电子信息技术的发展,对其性能的要求也越来越高,如要求频率稳定性高、转换速度快,具有调幅、调频、调相等功能,另外还经常需要两路正弦信号不仅具有相同的频率,同时要有确定的相位差。
要实现两路信号具有确定的相位差,通常有两种实现方法:—‘种是采用移相器实现,如阻容移相网络、电感移相器、感应分压器移相器等。
这种方法有许多不足之处,如移相精度受元件特性的影响大、移相精度差、移相操作不方便、移相角受负载和时间等因素的影响而漂移等;另一种是采用数字移相技术,这是目前移相技术的潮流[3]。
数字移相技术的核心是先将模拟信号或移相角数字化,移相后再还原成模拟信号。
本文采用直接数字频率合成技术设计了双通道正弦信号发生器,可以输出两路频率相同、相位差可调的正弦信号。
两通道还可以独立使用,分别进行调频、调幅及调相。
该信号发生器具有频率稳定度高及调频、调相迅速的优点。
1 直接数字频率合成器的基本原理频率合成是指对一个标准信号频率经过一系列算术运算,产生具有相同精度和稳定度的大量离散频率的技术。
频率合成有多种实现方法,其中直接数字频率合成技术与传统频率合成技术相比具有难以比拟的优点,如频率切换速度快、分辨率高、频率和相位易于控制等[4~5]因此得到越来越广泛的应用,成为当今现代电子系统及设备中频率源设计的首选。
直接数字频率合成器由参考时钟、相位累加器、正弦查询表和D/A转换器组成,如图1所示。
直接数字频率合成技术是根据相位间隔对正弦信号进行取样、量化、编码,然后储存在EPROM中构成一个正弦查询表。
频率合成时,相位累加器在参考时钟的作用下对时钟脉冲进行计数,同时将累加器输出的累加相位与频率控制字K预置的相位增量相加,以相加后的吉果形成正弦查询表的地址;取出表中与该相位对应的单元中的幅度量化正弦函数值,经D/A转换器输出模拟信号,再经低通滤波器平滑得到符合要求的模拟信号。
双相信号发生器(本)
A题:双相信号发生器(本科组)一、任务设计、制作一个双相信号发生器,在特定的频率范围内输出正弦波,信号的幅度和相位差可以程控设置,也可以输出矩形波和方波。
作品电路中不得使用任何DAC芯片、DDS芯片或微处理器的DAC功能。
数字逻辑系统推荐使用EXCD-1 SOC开发板,信号发生器的工作电源可外置。
二、要求1.基本要求(1)两路信号均可输出正弦波、方波、矩形波;(2)两路信号输出最大幅度不低于3V,幅度可调,设置分辨率不低于10bit;(3)信号频率范围从9.5kHz到10.5kHz可调,步进值不大于100Hz,频率准确度不低于0.1%;(4)正弦波信号在整个频率设置范围内,波形失真度不大于2%;(5)两路信号的相位差可以在0—359度内可调,设置分辨力不大于1度;(6)矩形波占空比在0.1%—99.9%范围内可调,设置分辨率不低于0.1%;2.发挥部分(1)两路信号输出最大幅度不低于3.5V,幅度可调,设置分辨率不低于12bit;(2)正弦信号频率从8kHz到12kHz变化,信号平坦度优于90%;(3)正弦信号频率从8kHz到12kHz变化,信号失真度不大于2%;(4)两路正弦信号的相位差可以在0—359.9度内可调,设置分辨力不大于0.1度;(5)两路均可产生FSK调制波,内调制信号的频率不大于10Hz,上边频为12kHz,下边频8kHz;(6)两路均可产生ASK调制波,内调制信号的频率不大于10Hz,载波频率为10kHz,调制率为100%;(7)其他。
三、说明1.微处理器系统板、工作电源可用成品,也可自制,必须自备。
2.设计报告正文中应包括系统总体框图、波形发生原理、数字逻辑原理框图、主要的测试结果。
详细电路原理图、HDL程序或电路图、测试结果用附件给出。
3.题目中所有准确度及分辨率指标必须是电路原理及器件硬件所保证,报告中需要有理论计算。
四、评分标准设计报告项目主要内容分数系统方案比较与选择方案描述4 理论分析与计算频率设置,相位设置幅度设置、占空比设置正弦波发生8电路与程序设计可编程逻辑电路模拟电路程序设计8测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析6设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性4 总分30基本要求完成第(1)项10 完成第(2)项10 完成第(3)项8 完成第(4)项 6 完成第(5)项8 完成第(6)项8 总分50发挥部分完成第(1)项10 完成第(2)项10 完成第(3)项 6 完成第(4)项8 完成第(5)项 6 完成第(6)项 6 其他 4 总分50 A题:双相信号发生器(本科组)一、任务设计、制作一个双相信号发生器,在特定的频率范围内输出正弦波,信号的幅度和相位差可以程控设置,也可以输出矩形波和方波。
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双路信号发生器的设计摘要直接数字频率合成[1]((Direct Digital Synthesizer,DDS)是七十年代初提出的一种新的频率合成技术。
因为其数字结构满足了现代电子系统设计的许多要求,因此得到广泛的应用。
随着复杂可编程逻辑器件(CPLD)的出现,一种全新现代电子数字系统的设计方法被提出。
本论文结合这两项技术,并利用单片机控制模块实现人机交流,设计了一种低成本双路正弦波发生器。
在实现的过程中,通过利用ALTERA公司的EPM570GT100作为产生波形数据的主芯片,充分体现了芯片的超大系统集成性、快速合成和可编程性。
利用了MSP430F149低功耗,让总系统实现较低功耗。
CPLD芯片的设计和与MSP430的接口设计是其中的难点,本文通过串行通信实现单片机和CPLD的通信。
利用ALTERA公司的QUARTUS这个软件并结合硬件描述语言verilog-hdl来实现。
本文首先介绍了信号发生器的研究背景及意义和国内外的发展现状。
进行DDS原理及相关理论的分析。
接下来对主要的硬件电路进行设计,最后利用EPM570GT100实现DDS的设计,根据设计原理的功能进行划分,将整个系统分为控制模块(MSP430)、CPLD模块(DDS软件实现)和模拟电路设计。
实现了双路信号发生器设计。
关键词:直接数字频率合成;复杂可编程逻辑器件;信号发生器Dual signal generator designAbstractDirect digital frequency synthesis (DDS) is presented in early 1970s .DDS as a kind of new frequency synthesis technology and is widely used because of its digital structure,which meets many requirements of modern electronic system design.With the emergence of complex programmable logic device (CPLD), a new design method of modern digital electronic system bining these two technologies and using model of single-chip microcomputer control ,human-computer interaction is realize in this paper and a low d ouble channels sine wave generator is designed.EPM570GT100 of ALTERA corporation as the main chip is chosen to generate waveform data in the process owning to its large scale,high speed and programmability.Taking advantage of its low power of MSP430F149 makes power consumption of the system lower.In the design,how to design CPLD and the interface between the CPLD and the control chip,which is implemented by serial communication, is the difficulty.the design used the software Quartus II and hardware description language Verilog-HDL solves it successfully.In this paper,the research background and significance of signal generator and the domestic and foreign development present situation is introduces firstly. The principle of DDS and the related theoretical analysis are introduced.then the key hardware circuit is achieve. Finally,EPM570GT100 of ALTERA corporation implement Direct digital frequency synthesis.According to the function,the system can be divided into control module (MSP430),the CPLD module and analog circuit design.A two channel signal generator is achieve.Key words: DDS; Complex Programmable Logic Device; Signal Generator目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................. I I第1章绪论 (V)1.1 课题研究背景及意义 (V)1.2 国内外波形发生器的发展现状 (VI)1.2.1 波形发生器的发展状况 (VI)1.2.2 国内外波形发生器产品比较..................................................... V II1.3 主要内容:.......................................................................................... V III 第2章双路信号发生器方案和理论介绍.. (IX)2.1方案的选择与确定 (IX)2.1.2单片机选择 (IX)2.1.3 DDS模块方案选择 (IX)2.2系统总分析 (X)2.3 DDS相关理论分析 (X)2.3.1 DDS算法分析 (X)2.3.2 DDS原理..................................................................................... X II2.3.3 DDS特点.................................................................................... X III2.4调幅分析................................................................................................ X V2.6 正弦波产生原理分析 (XVII)2.7差频分析 (XIX)2.7.1差频方案选择 (XIX)2.7.2 差频理论分析 (XIX)2.8调相分析(QUS为CPLD产生的频率可调方波) ................................ X X 第3章关键电路设计实现.. (XXI)3.1 MSP430F149电路设计 (XXI)3.1.1 MSP430时钟 (XXII)3.1.2 MSP430F149各种端口 (XXII)3.1.3 MSP430系列的通用串行通信模块 (XXII)3.1.4 MSP430最小系统电路设计.................................................... X XX3.2 CPLD外接电路 (XXXII)3.3 低通滤波器的有关理论................................................................ X XXIII3.3.1滤波器的分类....................................................................... X XXIV3.3.2模拟滤波器的传递函数....................................................... X XXIV3.3.3模拟滤波器的频率特性........................................................ X XXV3.3.4滤波器的主要特性指标........................................................ X XXV3.3模拟电路设计 (XXXVII)3.3.2调幅模块 (XXXVII)3.3.3正弦信号的产生................................................................... X XXIX3.3.4 差频模块.................................................................................... X LI 第4章软件实现........................................................................................... XLIII4.1 MSP430程序设计............................................................................. XLIII4.2 CPLD程序的设计.......................................................................... XLIII4.2.1接口模块.................................................................................. X LIV4.2.2 10KHZ方波产生模块.............................................................. XLV4.2.3 DDS模块.................................................................................. XLV4.2.4可调占空比方波的产生......................................................... X LVII 结论.............................................................................................................. XLVIII 参考文献......................................................................................................... X LIX 附录A .................................................................................................................... L 附录B ................................................................................................................ L VI 致谢................................................................................................................. L XXI第1章绪论1.1 课题研究背景及意义信号发生器简称信号源,是指产生所需参数的电测试信号的仪器,主要应用在电子电路、信号通信等领域的实验与检测中。