课设,多种波形的产生讲诉
多种波形发生器实验分析报告
多种波形发生器实验分析报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (3)3. 实验原理 (4)二、实验内容与步骤 (5)1. 波形发生器设计与搭建 (6)1.1 设计要求与方案选择 (7)1.2 波形发生器硬件搭建 (9)1.3 波形发生器软件编程 (10)2. 多种波形合成与输出 (12)2.1 合成波形的设计与实现 (12)2.2 波形输出设置与调整 (13)2.3 实时监控与数据分析 (15)3. 实验测试与结果分析 (16)3.1 测试环境搭建与准备 (17)3.2 实验数据采集与处理 (18)3.3 结果分析与讨论 (19)三、实验结果与讨论 (20)1. 实验结果展示 (21)2. 结果分析 (22)2.1 各波形参数对比分析 (23)2.2 性能评估与优化建议 (24)3. 问题与改进措施 (25)四、实验总结与展望 (26)1. 实验成果总结 (27)2. 存在问题与不足 (28)3. 后续研究方向与展望 (29)一、实验概述本次实验旨在研究和分析多种波形发生器的性能特点，包括产生信号的频率、幅度、波形稳定性等方面。
实验中采用了多种类型的波形发生器，如正弦波、方波、三角波、梯形波等，并对其输出波形进行了详细的测量和分析。
实验过程中，我们首先对各种波形发生器的基本功能进行了测试，确保其能够正常工作。
我们对不同波形发生器产生的波形进行了对比分析，重点关注了波形的频率、幅度和波形稳定性等关键指标。
我们还对波形发生器的输出信号进行了频谱分析和噪声测试，以评估其性能表现。
通过本次实验，我们获得了丰富的实验数据和经验，为进一步优化波形发生器的设计提供了有力支持。
实验结果也为我们了解各种波形发生器在实际应用中的性能表现提供了重要参考。
1. 实验目的本次实验的主要目的是深入研究和理解多种波形发生器的原理及其在实际应用中的表现。
通过搭建实验平台，我们能够模拟和观察不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的产生与特性，进而探究其各自的优缺点以及在不同场景下的适用性。
课设多种波形的产生
摘要如见大量的信息是加载在电信号上，我们想要了解这些电信号就从几种最基本的电信开始研究。
多种波形的产生就是使用各种基本的电子元器件对电信号产生，运算，处理等电路。
555芯片是一个可以产生多谐振荡的芯片，配合其他电子器件可以产生方波等。
74LS74是以个有着四个双D触发器的芯片，我们可以把它连接为一个四分频的电路；RC积分器就是使用电容的充放电对方波积分产生1选题背景这是一个信息时代，如今电子科技飞速发展，尽管未来量子通信以其优良的保密性，是未来发展的方向。
但是电子技术依然是这个时代的主题。
信息的处理就是对信号的处理。
模拟信号是信号中最重要的组成部分。
对模拟信号的处理就涉及各种电路的设计。
温度，压力等，各种连续信号经相应的电子设备转换为模拟电信号，对这些电信号的处理就是我们1.11.2生方案二：使用555芯片产生方波Ⅰ，四分频电路生成方波Ⅱ，使用有源积分电路产生三角波，使用有源低通滤波电路产生正弦波Ⅰ，最后使用250KHz的带通滤波电路对方波滤波就可以产生250KHz 的正弦波。
由于有源积分电路，和带通电路在搭建的时候有一点的难度，站在简化电路的角度讲，我们选择第一方案。
1.3基本设计任务首先是一个20KHz到50KHz的方波Ⅰ的产生，可以利用555产生一个脉冲的方波，再利用外接的电阻电容调节脉冲的频率。
1.4电路特点电路原理简单明了，电路设计简洁。
精度不是很高，但是抗干扰能力有所加强，2.2工作原理如图2-1所示，五种波形的产生的设计思路是：使用555芯片产生单谐振荡的方波Ⅰ，由于此频率是较高的频率，而且和方波Ⅱ的频率是四分之一关系，于是我们可以是用74LS74构成的四分频电路对方波Ⅰ进行分频处理就可以得到方波Ⅱ；从方波Ⅱ到三角波，由于其频率是一致的，可以使用积分电路对方波Ⅱ进行积分，就可以得到三角波。
我们知道任何周期函数都可以写成许多频率不同的正弦波的叠加。
同样，可以把一个周期信号分解为正弦信号。
波形发生器课程设计
教师批阅波形发生器设计摘要波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
函数信号发生器是一种能够产生多种波形，函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
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。
通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。
所以本设计使用的是DAC0832芯片构成的发生器，可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形，波形的频率可用程序控制改变。
在单片机上加外围器件距阵式键盘，通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择，并用了LCD 显示频率大小。
在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A 转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。
本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
波器上显示。
本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
本设计制作的波形发生器，可以输出多种标准波形，如方波、正弦波、三角波、锯齿波等，还可以输出任意波形，如用鼠标创建的一个周期的非规则波形或用函数描述的波形等，输出的波形的频率、幅度均可调，且能脱机输出。
设计的人机界面不但清晰美观，而且操作方便。
人机界面不但清晰美观，而且操作方便。
关键词：波形发生器；：波形发生器；DAC0832DAC0832DAC0832；；单片机；波形调整教师批阅目录一、设计目的及意义 ............................................................................. - 3 -1.1设计目的 ........................................................................................ - 3 -1.2设计意义 ........................................................................................ - 3 -二、方案论证 ......................................................................................... - 4 -2.1设计要求 ........................................................................................ - 4 -2.2方案论证 ........................................................................................ - 4 -三、硬件电路设计 ................................................................................. - 5 -3.1设计思路、元件选型设计思路、元件选型 .................................................................... - 5 -3.2原理图 ............................................................................................ - 5 -3.3主要芯片介绍主要芯片介绍 ................................................................................ - 6 -3.4硬件连线图 .................................................................................. - 10 -四、软件设计 ....................................................................................... - 10 -4.1锯齿波的产生过程锯齿波的产生过程 ...................................................................... - 11 -4.2三角波产生过程三角波产生过程 .......................................................................... - 13 -4.3 方波的产生过程 ......................................................................... - 14 -4.4 正弦波的产生过程 ..................................................................... - 16 -4.5通过开关实现波形切换和调频、调幅通过开关实现波形切换和调频、调幅 ...................................... - 18 -五、调试与仿真 ................................................................................... - 20 -5.1仿真结果 ...................................................................................... - 21 -六、总结 ............................................................................................... - 22 -七、参考文献： ................................................................................... - 23 -教师批阅一、设计目的及意义1.1设计目的（1）利用所学微机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
多种波形发生器课程设计
多种波形发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握多种波形发生器的原理及其功能。
2. 学生能够识别并描述方波、三角波、正弦波等基本波形的特点。
3. 学生能够解释波形发生器在电子技术中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的波形发生器电路图。
2. 学生能够操作示波器等实验设备，观察并分析不同波形的特点。
3. 学生能够通过小组合作，完成波形发生器的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到波形发生器在科技发展中的重要性，增强对电子技术的兴趣。
2. 学生在学习过程中，培养合作精神、探究精神和创新意识。
3. 学生能够遵循实验操作规范，树立安全意识，养成严谨的科学态度。
课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，旨在帮助学生了解并掌握波形发生器的原理和应用。
学生特点：学生为高中年级，具备一定的电子基础知识和实验操作能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，通过理论讲解、实验演示和小组合作，使学生能够达到上述课程目标。
在教学过程中，注重培养学生的动手能力、思考能力和创新能力，将知识目标、技能目标和情感态度价值观目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 波形发生器的原理及其分类- 方波、三角波、正弦波等基本波形的数学表达式和特点- 波形发生器在电子电路中的应用实例2. 实践操作：- 示波器的使用方法- 波形发生器电路图设计- 波形发生器电路的搭建与调试3. 教学大纲：- 第一课时：波形发生器原理及分类介绍，示波器使用方法讲解- 第二课时：方波、三角波、正弦波等基本波形特点及数学表达式分析- 第三课时：波形发生器应用实例分析，电路图设计方法讲解- 第四课时：小组合作，进行波形发生器电路搭建与调试4. 教材章节：- 教材第四章：波形发生器- 教材第五章：示波器及其应用教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
在教学过程中，教师需按照教学大纲安排教学内容和进度，结合教材章节，使学生在掌握理论知识的同时，能够进行实践操作，提高学生的综合能力。
模拟电子电路课程设计——正弦波-三角波-方波函数发生器
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目：正弦波－三角波－方波函数发生器初始条件：具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。
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、频率范围三段：10～100Hz，100 Hz～1KHz，1 KHz～10 KHz；2、正弦波Uopp≈3V，三角波Uopp≈5V，方波Uopp≈14V；3、幅度连续可调，线性失真小；4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排：一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1.综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1信号发生器概论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2 Multisim简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.3集成运放lm324简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.3方案三．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.1正弦波发生电路的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.2正弦波变换成方波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.3方波变换成三角波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.4正负12V直流稳压电源的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104.电路仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.1总波形发生电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.2正弦波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．134.3方波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．144.2三角波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．145.实物制作与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．155.1焊接过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．155.2 实物图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．155.3调试波形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．186.数据记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．197.课设总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．208.参考书目．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．219.附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 本科生课程设计成绩评定表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．241.综述1.1信号发生器概论在人们认识自然、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。
多种波形发生器实验分析报告
一．设计目的1、了解并掌握电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。
2、通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；进一步掌握电子仪器的正确使用方法。
3、学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计。
4、初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。
5、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二．设计内容、要求及设计方案1、任务设计并制作能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。
2、要求1）输出的各种波形工作频率范围0.02 Hz~20 kHz连续可调；2）正弦波幅值±l0V，失真度小于1.5％；3）方波幅值±l0V；4）三角波峰一峰值20V；各种输出波形幅值均连续可调；5）设计电路所需的直流电源。
3、总体方案设计1）设计思路波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。
波形产生电路的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。
具体设计可参考以下思路。
①用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得方波输出（例如用施密特触发器），用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出；②利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出；③用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出；④利用单片函数发生器568038，集成振荡器E1648及集成定时器555/556等可灵活地组成各种波形产生电路。
三、设计方案1）设计方案此次，多种波形发生器的实验，从设计思路可以看出，主要用到了正弦波振荡器，施密特触发器，积分电路等。
基于本学期我们已经掌握的模拟电路课程的知识。
经过我们小组讨论，我们觉得我们对于正弦波振荡器，文式电桥结构，施密特触发器的概念以及积分电路都已比较清楚的了解。
电子技术课程设计报告波形产生与变换
电子技术课程设计报告——波形产生及变换姓名：Frege专业班级：电气合1402所属学院：电气工程与自动化学院指导老师：王允建2016 年7 月1 日波形产生与变换电路的设计摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步，社会的发展，单一的波形发生器已经不能满足人们的需求。
本文利用555定时器构成多谐振荡器产生方波，然后分别通过积分、滤波电路输出三角波、正弦波、三倍频率正弦波。
放大器件为LM324N四路放大器，以积分、傅立叶分解等为理论基础，通过运放构成的各种滤波电路对方波进行各种波形变换。
它的制作成本不高，电路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源，具有实际的应用价值。
实验包括仿真与实际连线两步，仿真采用Multisim仿真软件，连线采用面包板。
关键词：555定时器；LM324N四路放大器；Multisim仿真；面包板接线The design of the signal andconversion circuitAbstractWaveform generators are widely used in major universities and research establishments. With advances in technology, social development, a single waveform generator already cannot satisfy people's needs. In this paper constitutes a 555 timer multivibrator generating a square wave, then respectively through integral, filter circuit and output triangle wave, sine wave, triple frequency sine wave. Amplifying device is LM324N, based on the theory of integral, Fourier decomposition and so on, through the op-amp composition of various filter circuit wave for the various waveform transformation. Its production cost is not high, the circuit is simple, easy to use, effectively saving manpower, material resources, have practical value. Experiments include simulation and actual connection step, simulation using Multisim simulation software, connect using breadboard.Keywords: 555 timer; LM324N four-way amplifier; Multisim simulation;breadboard connection目录1 设计指标及要求 (1)2 设计思路及系统框图 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 系统框图 (2)3 各单元硬件电路设计 (2)3.1 555定时器 (2)3.1.1 555定时器电路组成： (2)3.1.2 555定时器引脚的作用： (3)3.1.3 555定时器基本功能 (4)3.2 方波产生电路 (5)3.3 三角波产生电路 (7)3.4 正弦波产生电路 (8)3.5 三次正弦波发生电路 (10)4 完整电路图及其仿真 (10)5 面包板接线图及实验结果分析 (12)6 元器件清单 (14)7 心得体会 (15)1 设计指标及要求设计一波形产生变换电路，输出方波、三角波、正弦基波和正弦三次谐波。
波形产生与变化课程设计
波形产生与变化课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解波形的基本概念，掌握常见波形的特点及其数学表达方式；2. 学习波形产生与变化的基本原理，掌握振荡器、放大器等基本波形产生与变化电路的工作原理；3. 了解波形测量与分析的方法，掌握示波器等实验仪器的使用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的波形产生与变化电路；2. 能够使用示波器等仪器进行波形测量，对测量结果进行分析与处理；3. 能够运用波形分析软件对实验数据进行处理，得出相应结论。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对波形产生与变化现象的好奇心和探究欲望，激发学生学习物理的兴趣；2. 培养学生的团队合作意识，学会在实验中互相配合、共同解决问题；3. 引导学生认识到波形技术在现实生活中的应用，增强学生的科技意识和创新意识。
课程性质：本课程为物理学科选修课程，旨在帮助学生掌握波形产生与变化的基本原理，培养实验操作能力和科学思维能力。
学生特点：本课程面向高中二年级学生，学生已具备一定的物理基础知识，对物理现象有较强的观察力和探究欲望。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论联系实际，强调实验操作与数据分析，提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 波形基本概念：介绍正弦波、方波、三角波等常见波形的特点及其数学表达方式；分析不同波形在电子技术中的应用。
2. 波形产生与变化原理：讲解LC振荡器、RC振荡器等基本波形产生电路的原理；介绍放大器、滤波器等波形变化电路的工作原理。
3. 波形测量与分析：教授示波器等实验仪器的使用方法，学习如何对波形进行测量、观察和分析；介绍波形分析软件的使用。
4. 实践操作：设计并搭建简单的波形产生与变化电路，进行实验操作，观察波形变化，分析实验结果。
5. 教学大纲安排：- 第一课时：波形基本概念及数学表达；- 第二课时：LC振荡器与RC振荡器原理；- 第三课时：放大器与滤波器原理；- 第四课时：波形测量与分析方法；- 第五课时：实践操作与实验结果分析。
多种波形发生器课程设计按键电路
多种波形发生器课程设计按键电路一、引言波形发生器是电子工程中常用的一种电路，它可以产生多种不同的波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
在电子设计和测试中，波形发生器通常被用来产生标准信号或者测试信号。
本文将介绍多种波形发生器的课程设计，并着重介绍按键电路的设计。
二、多种波形发生器课程设计1. 正弦波发生器正弦波发生器是最基本的波形发生器之一，它可以产生一个连续变化的正弦信号。
在实际应用中，正弦波信号通常被用来作为参考信号或者测试信号。
正弦波发生器的基本原理是利用RC振荡电路来产生一个稳定的振荡频率，并且通过运算放大器对其进行放大。
具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。
2. 方波发生器方波发生器可以产生一个由高低两个电平构成的方形脉冲信号。
在数字系统中，方波信号通常被用来表示“0”和“1”两个状态。
方波发生器的基本原理是利用开关电路来控制电路的通断，从而实现高低电平的切换。
具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。
3. 三角波发生器三角波发生器可以产生一个由上升和下降两个斜率构成的三角形信号。
在音频系统中，三角波信号通常被用来作为音乐合成的基础信号。
三角波发生器的基本原理是利用积分电路来对方波信号进行积分，从而得到一个连续变化的三角形信号。
具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。
4. 锯齿波发生器锯齿波发生器可以产生一个由上升和下降两个斜率构成的锯齿形信号。
在测试系统中，锯齿波信号通常被用来作为测试信号。
锯齿波发生器的基本原理是利用反向比例积分电路来对方波信号进行积分和反向放大，从而得到一个连续变化的锯齿形信号。
具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。
三、按键电路设计在波形发生器的实际应用中，通常需要对波形信号进行调节和控制。
按键电路可以实现对波形发生器的控制和调节，使其更加灵活和方便。
按键电路的基本原理是利用开关电路来控制电路的通断，从而实现对波形发生器的控制。
多种波形发生器的设计与制作
课题三 多种波形发生器的设计与制作方波、三角波、脉冲波、锯齿波等非正弦电振荡信号是仪器仪表、电子测量中最常用的波形，产生这些波形的方法较多。
本课题要求设计的多种波形发生器是一种环形的波形发生器，方波、三角波、脉冲波、锯齿波互相依存。
电路中应用到模拟电路中的积分电路、过零比较器、直流电平移位电路和锯齿波发生器等典型电路。
通过对本课题的设计与制作，可进一步熟悉集成运算放大器的应用及电路的调试方法，提高对电子技术的开发应用能力。
1、 设计任务设计并制作一个环形的多种波形发生器，能同时产生方波、三角波、脉冲波和锯齿波，它们的时序关系及幅值要求如图3-3-1所示。
图3-3-1 波形图设计要求：⑴ 四种波形的周期及时序关系满足图3-3-1的要求，周期误差不超过%1±。
⑵ 四种波形的幅值要求如图3-3-1所示，幅值误差不超过%10±。
⑶ 只允许采用通用器件，如集成运放，选用F741。
要求完成单元电路的选择及参数设计，系统调试方案的选取及综合调试。
2、设计方案的选择由给定的四种波形的时序关系看：方波决定三角波，三角波决定脉冲波，脉冲波决定锯齿波，而锯齿波又决定方波。
属于环形多种波形发生器，原理框图可用3-3-2表示。
图3-3-2 多种波形发生器的方框图仔细研究时序图可以看出，方波的电平突变发生在锯齿波过零时刻，当锯齿波的正程过零时，方波由高电平跳变为低电平，故方波发生电路可由锯齿波经一个反相型过零比较器来实现。
三角波可由方波通过积分电路来实现，选用一个积分电路来完成。
图中的u B电平显然上移了+1V，故在积分电路之后应接一个直流电平移位电路，才能获得符合要求的u B波形。
脉冲波的电平突变发生在三角波u B的过零时刻，三角波由高电平下降至零电位时，脉冲波由高电平实跳为低电平，故可用一个同相型过零比较器来实现。
锯齿波波形仍是脉冲波波形对时间的积分，只不过正程和逆程积分时常数不同，可利用二极管作为开关，组成一个锯齿波发生电路。
课程设计——多种波形产生电路
信息工程学院 电子工程系
报告评分 批改老师
《模拟数字混合电子系统设计》 课程设计报告
多种波形产生电路
题目难度系数：9.0
专业 班级 学生姓名 同组成员 实验台号 指导教师 提交日期 电话号码
电子信息工程 国际 2 班
15 号 2016 年 7 月 8 日
1
图 3-5 正弦波选频电路
3.4 低通滤波器
图 3-6 和同相比例放大电路组成，其中同相比例放 大电路具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点。低通滤波器是容许低于截止频率的 信号通过， 但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。低通滤波器的作 用是抑制高频信号，通过低频信号。简单理解，可认为是通低频、阻高频。低通 滤波器包括有源低通滤波器和无源低通滤波器，无源低通滤波器通常由电阻、电 容组成，也有采用电阻、电感和电容组成的。有源低通滤波器一般由电阻、电容 及运算放大器构成，这里所用的是有缘低通滤波器。低通滤波器电路图如图 3-7。
7
模拟数字混合电子系统设计——多种波形产生电路
图 3-7 低通滤波器
任何周期信号，都可以看作是不同振幅，不同相位正弦波的叠加。而贯穿时 域与频域的方法之一，就是傅里叶分解。此处 20kHz-30kHz 的方波信号就可以用 低通滤波器将其中的正弦波分离出来然后得到电压峰峰值为 3V、连续可调的 20kHz-30kHz 正弦波信号 I。仿真信号如图 3-11，实测信号如图 3-8。
关键词：多种波形产生 分频 信号运算 信号处理
第一部分 设计方案
使用 555 和外围电路构成多谐振荡器，产生 20kHz-50kHz 的方波作为信号源， 利用此方波作为基本信号。将基本信号通过电阻分压可得到电压幅度 1V、 20kHz-50kHz 连续可调的方波 I；将基本信号通过 74ls74 双 D 触发器进行四分频， 然后电阻分压得到 5kHz-10kHz 连续可调电压幅度为 1V 的方波 II；将方波 II 通 过由 LM324 四通道运放构成的积分电路，得到 5kHz-10kHz 连续可调电压幅度峰 峰值为 3V 的三角波；将方波 I 通过由 LM324 四通道运放构成的低通滤波器，得 到 20kHz-50kHz 连续可调电压幅度峰峰值为 3V 的正弦波 I；将基本信号固定频 率，然后通过由 LM324 四通道运放构成的带通滤波器，得到 250 kHz 左右的正弦 波，再通过由 LM324 四通道运放构成的低通滤波器，得到 250k 峰峰值 8V 的正弦 波 II。
课设,多种波形的产生.
摘要如见大量的信息是加载在电信号上，我们想要了解这些电信号就从几种最基本的电信开始研究。
多种波形的产生就是使用各种基本的电子元器件对电信号产生，运算，处理等电路。
555芯片是一个可以产生多谐振荡的芯片，配合其他电子器件可以产生方波等。
74LS74是以个有着四个双D触发器的芯片，我们可以把它连接为一个四分频的电路；RC积分器就是使用电容的充放电对方波积分产生三角波；LM324是有四个运放的芯片，我们可以使用这些运放搭建低通滤波电路，和振荡器产生正弦波。
1选题背景这是一个信息时代，如今电子科技飞速发展，尽管未来量子通信以其优良的保密性，是未来发展的方向。
但是电子技术依然是这个时代的主题。
信息的处理就是对信号的处理。
模拟信号是信号中最重要的组成部分。
对模拟信号的处理就涉及各种电路的设计。
温度，压力等，各种连续信号经相应的电子设备转换为模拟电信号，对这些电信号的处理就是我们所做的。
信号的产生就对我们的研究提供了很好的源头。
1.1指导思想方波，三角波，正弦波是很重要的波形，方波的产生可以有555芯片配合电阻电容产生，对方波的处理有分频，积分等，可以生成其他频率，形状的波形。
使用74LS74组成的四分频电路，可以对输入的信号的频率进行四分之一的变化。
方波的积分就可以产生三角波。
正弦波是自然界中最重要的波，我们已知任何周期波由傅里叶变换可以得到任何频率的正弦波。
1.2方案论证方案一：使用555芯片产生方波Ⅰ，四分频电路生成方波Ⅱ，RC积分电路对方波Ⅱ积分后产生三角波，使用有源低通滤波电路对方波Ⅰ滤波处理产生正弦波Ⅰ，最后用运放构建的正弦波振荡电路产生250KHz。
方案二：使用555芯片产生方波Ⅰ，四分频电路生成方波Ⅱ，使用有源积分电路产生三角波，使用有源低通滤波电路产生正弦波Ⅰ，最后使用250KHz的带通滤波电路对方波滤波就可以产生250KHz的正弦波。
由于有源积分电路，和带通电路在搭建的时候有一点的难度，站在简化电路的角度讲，我们选择第一方案。
波形变换与产生课程设计
波形变换与产生课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握波形变换的基本概念，理解不同类型的波形变换及其在现实生活中的应用。
2. 帮助学生了解波形产生的方法，掌握相关数学表达和物理原理。
3. 引导学生通过实例分析，识别并运用不同波形变换与产生的特点及其适用场景。
技能目标：1. 培养学生运用波形变换解决实际问题的能力，提高数学建模和计算技能。
2. 培养学生使用相关软件或设备进行波形产生和观测的操作技能，加强实验与实践能力。
3. 培养学生的团队协作能力，通过小组讨论和项目展示，提高沟通与表达技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对波形变换与产生领域的探索兴趣，激发学生的科学求知欲和创新精神。
2. 培养学生严谨的学术态度，注重实验数据的准确性和结果的合理性。
3. 增强学生的环保意识，让学生了解波形技术在节能减排和绿色生活方面的应用。
课程性质：本课程属于学科实践性课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的综合运用能力。
学生特点：针对高中年级学生，具备一定的数学基础和物理知识，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合课程内容，以学生为主体，注重启发式教学，提高学生的参与度和积极性。
在教学过程中，关注学生个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到预定的学习目标。
通过课后作业、实验报告和小组项目等形式，全面评估学生的学习成果。
二、教学内容1. 波形变换基本概念：介绍波形变换的定义、分类及其在通信、信号处理等领域的应用。
- 教材章节：第三章“波形变换及其应用”2. 波形变换数学表达：讲解傅里叶变换、拉普拉斯变换等常用变换方法的数学表达式及其性质。
- 教材章节：第三章第二节“常用波形变换的数学表达”3. 波形产生方法：介绍正弦波、方波、三角波等常见波形的产生原理及实际应用。
- 教材章节：第四章“波形产生与观测”4. 波形变换与产生实例分析：通过实际案例，让学生了解不同波形变换与产生的具体应用。
- 教材章节：第五章“波形变换与产生的实际应用”5. 实践操作：指导学生使用相关软件（如Multisim、MATLAB等）进行波形产生、变换和观测。
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摘要如见大量的信息是加载在电信号上，我们想要了解这些电信号就从几种最基本的电信开始研究。
多种波形的产生就是使用各种基本的电子元器件对电信号产生，运算，处理等电路。
555芯片是一个可以产生多谐振荡的芯片，配合其他电子器件可以产生方波等。
74LS74是以个有着四个双D触发器的芯片，我们可以把它连接为一个四分频的电路；RC积分器就是使用电容的充放电对方波积分产生三角波；LM324是有四个运放的芯片，我们可以使用这些运放搭建低通滤波电路，和振荡器产生正弦波。
1选题背景这是一个信息时代，如今电子科技飞速发展，尽管未来量子通信以其优良的保密性，是未来发展的方向。
但是电子技术依然是这个时代的主题。
信息的处理就是对信号的处理。
模拟信号是信号中最重要的组成部分。
对模拟信号的处理就涉及各种电路的设计。
温度，压力等，各种连续信号经相应的电子设备转换为模拟电信号，对这些电信号的处理就是我们所做的。
信号的产生就对我们的研究提供了很好的源头。
1.1指导思想方波，三角波，正弦波是很重要的波形，方波的产生可以有555芯片配合电阻电容产生，对方波的处理有分频，积分等，可以生成其他频率，形状的波形。
使用74LS74组成的四分频电路，可以对输入的信号的频率进行四分之一的变化。
方波的积分就可以产生三角波。
正弦波是自然界中最重要的波，我们已知任何周期波由傅里叶变换可以得到任何频率的正弦波。
1.2方案论证方案一：使用555芯片产生方波Ⅰ，四分频电路生成方波Ⅱ，RC积分电路对方波Ⅱ积分后产生三角波，使用有源低通滤波电路对方波Ⅰ滤波处理产生正弦波Ⅰ，最后用运放构建的正弦波振荡电路产生250KHz。
方案二：使用555芯片产生方波Ⅰ，四分频电路生成方波Ⅱ，使用有源积分电路产生三角波，使用有源低通滤波电路产生正弦波Ⅰ，最后使用250KHz的带通滤波电路对方波滤波就可以产生250KHz的正弦波。
由于有源积分电路，和带通电路在搭建的时候有一点的难度，站在简化电路的角度讲，我们选择第一方案。
1.3基本设计任务首先是一个20KHz到50KHz的方波Ⅰ的产生，可以利用555产生一个脉冲的方波，再利用外接的电阻电容调节脉冲的频率。
1.4电路特点电路原理简单明了，电路设计简洁。
精度不是很高，但是抗干扰能力有所加强，2电路设计2.1总体方框图图2-1 总体方案框图2.2工作原理如图2-1所示，五种波形的产生的设计思路是：使用555芯片产生单谐振荡的方波Ⅰ，由于此频率是较高的频率，而且和方波Ⅱ的频率是四分之一关系，于是我们可以是用74LS74构成的四分频电路对方波Ⅰ进行分频处理就可以得到方波Ⅱ；从方波Ⅱ到三角波，由于其频率是一致的，可以使用积分电路对方波Ⅱ进行积分，就可以得到三角波。
我们知道任何周期函数都可以写成许多频率不同的正弦波的叠加。
同样，可以把一个周期信号分解为正弦信号。
正弦波Ⅰ可以使用低通滤波器对方波Ⅰ进行滤波。
就可以得到全段频率的正弦波Ⅰ。
方波Ⅱ由于频率太高，要是使用带通太难实现，于是我们采用一个可以产生250KHz的振荡器。
经过以上所有步骤就可以实现五种波形的产生。
3各种主要电路及部件的工作原理3.1方波Ⅰ的产生：555振荡电路图3-1-1555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极型（TTL）工艺制作的称为 555，用互补金属氧化物（CMOS ）工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V-16V 工作，7555 可在 3-18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
图3-1-2 555电路产生方波工作原理：设电容的初始电压 Uc ＝０，t＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端Vth ＝Vo ＝<1/3Ｖcc，比较器Ａ1 输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即RD =0，S D = 1（1 表示高电位，0 表示低电位），R − S 触发器置１，定时器输出 u o=1此时Q = 1，定时器内部放电三极管截止，电源VCC 经 R1 ， R2 向电容Ｃ充电，Uc 逐渐升高。
当Uc 上升到1/3 Vcc 时， A2 输出由０翻转为１，这时RD = SD = 0，R − S 触发顺保持状态不变。
所以0<t< t1 期间，定时器输出 u0 为高电平１。
t = t 1时刻， Uc 上升到2/3 Vcc ，比较器A1 的输出由１变为０，这时RD = 1， S D= 0，R − S 触发器复０，定时器输出 u0= 0。
t 1< t < t2 期间，Q =0，放电三极管Ｔ导通，电容Ｃ通过 R2 放电。
VC 按指数规律下降，当VC< 2/3 VCC 时比较器 A1 输出由０变为１，Ｒ－Ｓ触发器的RD =0, SD =0 ，Ｑ的状态不变， UO 的状态仍为低电平。
T=t2时刻，Vcc 下降到1/3 Vcc ，比较器 A2 输出由1 变为0，R---S 触发器的RD = 0，S D= 1，触发器处于1，定时器输出UO =1。
此时电源再次向电容C 放电，重复上述过程。
[1]输出信号时间参数：21w w T T T +=， 2ln )(211C R R T w +=，2ln 22C R T W =振荡频率：2ln )2(1121C R R T f +==占空比：2121212121122ln )2(2ln )(R R R R C R R C R R T T T q W W W ++=++=+=3.2方波Ⅱ的产生：74LS74分频电路图3-3-174LS74中含有两个独立的D触发器，每个触发器有数据输入（D）、置位输入（）复位输入（）、时钟输入（CP）和数据输出（Q、/Q）。
、的低电平使输出预置或清除，而与其它输入端的电平无关。
当、均无效（高电平式）时，符合建立时间要求的D数据在CP上升沿作用下传送到输出端。
图3-2-2 四分频电路产生方波Ⅱ74LS74是个双D触发器，把其中的一个D触发器的Q非输出端接到D输入端，时钟信号输入端CLOCK接时钟输入信号，这样每来一次CLOCK脉冲，D触发器的状态就会翻转一次，每两次CLOCK脉冲就会使D触发器输出一个完整的正方波，这就实现了2分频。
把同一片74LS74上的两路D触发器串联起来，其中一个D触发器的输出作为另一个D触发器的时钟信号，还可以实现4分频。
[2]3.3三角波的产生：RC积分电路图3-3-1 积分电路产生三角波积分电路定义输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电路。
积分电路原理从图中可以看出，Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时，Uc=Oo.随后C充电，由于RC≥Tk,充电很慢，所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt这就是输出Uo正比于输入Ui的积分（∫icdt）RC电路的积分条件：RC≥Tk积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。
电路原理很简单，都是基于电容的冲放电原理，这里就不详细说了，这里要提的是电路的时间常数R*C，构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。
3.4正弦波Ⅰ的产生：低通滤波电路图3-4-1LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器，具有真正的差分输入。
与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。
该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。
共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
LM324系列是低成本的四路运算放大器，具有真正的差分输入。
在单电源应用中，它们与标准运算放大器类型相比具有几个明显的优势。
该四路放大器可以工作于低至3.0 V或高达32 V的电源电压，静态电流是MC1741的五分之一左右（每个放大器）。
共模输入范围包括负电源，因此在众多应用中无需外部偏置元器件。
输出电压范围也包括负电源电压。
图3-4-2 低通滤波电路产生正弦波ⅠLM324是四运放集成电路，每个运放都是一个独立的运放，采用共同的供电源。
这是一个低通滤波电路，采用电位器可以对过滤的正弦波进行调整使之不会过分失真。
3.5正弦波Ⅱ的产生：正弦振荡器图3-5 正弦振荡器产生正弦波Ⅱ该振荡电路的振荡频率是：RC 211π==T f选取相应参数后可以实现250KHz 的正弦波振荡电路，产生正弦波。
[3]4原理总图5元器件清单6.1通电前的检查首先通电之前我的仿真时可以出结果的，但是在把原理图转化为实物图的时候我还是很小心翼翼地检查每一根线路的导通情况，测量每个元器件的参数是否达到理论的要求，并尽可能的将误差降到最小。
首先是最基本的电阻总是选取和理论最接近的。
还有各种芯片，采用先焊底座，再插元器件的方法，即避免了焊接时的损坏，又使芯片可以更换。
6.2通电检查再就是加上5V电压，并观察没有芯片发热，电路也可以正常工作。
于是就进一步使用示波器来测试所要的波形。
6.3结果分析图6-3-1如图6-3-1的对比结果我们可以看出，方波Ⅰ的结果还是比较让人满意的，但是还是不免有一点失真，在方波的峰值出现了一点小的抖动。
可能是我的电路受到外界的干扰引起的。
也有可能是我的电路之间的信号相互影响造成的。
图6-3-2如图6-3-2的结果。
我们可以清楚的看出方波Ⅱ的频率是方波Ⅰ的四分之一。
记得在实际的电路中这里有比较大的波形抖动，于是我还在这里加了一个电容来减少这种误差。
让人兴奋的是这真的可以起作用。
尽管仿真的是后不需要，但是在实际的应用中可能有各种的影响。
这就让我们更能深入的知道一个电子器件的最基本作用。
图6-3-3图6-3-3就是最基本的积分电路。
由于我为了在实际的电路中简化电路，我使用了最简单的积分电路。
但是这造成的影响就是仿真的结果有失真，如图可以看出由于充放电时间的不合适，导致三角波的上升、下降不是一条直线，这就使结果发生了不如理想状态的失真。
但是在要求不高的情况下采用此电路可以很有效的简化电路。
图6-3-4图6-3-4是一个又低通滤波后的产生的正弦波，这个电路是比较简单的几乎没有什么可以出的错误。
但是在实际的电路中为了使电路方便调节我还是在电路中使用了一个电位器。
在电路波形出现较大的失真的时候我们可以对其调节使产生的结果尽可能的保持正弦波图6-3-5这是有一个振荡器产生的正弦波。
可以看出的是正弦波的频率是不可调的，但是这就导致了频率有一点误差。
要是使用一个电位器就可以很好的弥补这一缺憾。
7小结回望这次课程设计，从选题到我焊接成功再到调试出波形。