2015年陕西工科五校联赛-信号发生器设计报告

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电子设计大赛信号发生器心得总结

电子设计大赛信号发生器心得总结电子设计大赛结束了半个月了，也就是我们的培训过去半个多月了。

回头想想还是记忆犹新。

这一个多月是那么短暂，却又是那么的充实，空前的充实，比奋战高考是还要紧张。

归根结底是我们学到了很多知识，特别是实际的动手能力。

这是我们平时学不到的，或者说是能学到但条件是很有限的。

我先从几方面谈谈我的收获。

(1) 和老师之间：和老师难得有这么亲近的机会，指导我们的几个老师只是平时见过，有的教过我们课，只是授课与听课的关系。

而这次大赛是我们师生之间有个更深的一层含义—朋友，合作者。

每个老师都是给我们掏心窝子的交流，督促我们学习，真的是想让我们学到点东西。

老师一再强调要我们和他们交流，有时甚至是老师主动找我们学生交流的。

最后做项目的几个晚上大部分老师是陪我们一起通宵的。

实际上即便是我们充实的学了一个月，以我们的能力完成电子设计大赛的题可以说是不可能的。

所以老师一再强调要和他们交流。

最后完成项目还是靠老师的帮助，关键是我们必须参与进去，过程一定要有。

完成项目的过程中会遇到种种问题，和老师一起解决问题的过程，是最有价值的。

（2）和同学之间我是计算机班的，最后参赛的共有18人，其中15人是医电班的，三人是我班的。

参赛的都是相对比较优秀的同学。

有的以前甚至没见过。

现在在一起上课，讨论问题，吃饭。

象一个大家庭。

有问题先和别的同学讨论，解决不了再去找老师。

大家共同分享解决问题的方法经验。

自己相处来的好方法和同学一起分享一下，一来别人会说我聪明，二来别人想出来好方法也会和我分享的，这样就形成了良性循环的过程。

这次大赛是和理工大学的本科生一起上课的。

我们是大二－大三，他们是大三－大四，水平也相对比我们高，我有问题还是经常请教他们的。

还好他们都挺热心的。

我和一个叫张书平的挺熟的，他很聪明，学东西上手很快，和他一起学习也刺激的我反应变快了。

（3）和组员之间电子设计大赛我是和我班的曲世静刘友平一组的。

和他们相对熟一点。

低频函数信号发生器的项目设计实验报告

实验报告课程名称：电子系统综合设计指导老师：周箭成绩：实验名称：低频函数信号发生器（预习报告）实验类型：同组学生姓名：一、课题名称低频函数信号发生器设计二、性能指标（1）同时输出三种波形：方波，三角波，正弦波；（2）频率范围：10Hz～10KHz；（3）频率稳定性：；（4）频率控制方式：①改变RC时间常数；②改变控制电压V1实现压控频率，常用于自控方式，即F=f（V1），（V1=1～10V）；③分为10Hz～100Hz，100Hz～1KHz，1KHz～10KHz三段控制。

（5）波形精度：方波上升下降沿均小于2μs，三角波线性度δ/Vom<1%，正弦波失真度；（6）输出方式：a)做电压源输出时输出电压幅度连续可调，最大输出电压不小于20V负载RL =100Ω～1KΩ时，输出电压相对变化率ΔVO/VO<1%b)做电流源输出时输出电流幅度连续可调，最大输出电流不小于200mA负载RL =0Ω～90Ω时，输出电流相对变化率ΔIO/IO<1%c)做功率源输出时最大输出功率大于1W（RL =50Ω，VO>7V有效值）具有输出过载保护功能三、方案设计根据实验任务的要求，对信号产生部分，一般可采用多种实现方案：如模拟电路实现方案、数字电路实现方案、模数结合的实现方案等。

数字电路的实现方案一般可事先在存储器里存储好函数信号波形，再用D/A转换器进行逐点恢复。

这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。

其信号频率的高低，是通过改变D/A转换器输入数字量的速率来实现的。

数字电路的实现方案在信号频率较低时，具有较好的波形质量。

随着信号频率的提高，需要提高数字量输入的速率，或减少波形点数。

波形点数的减少，将直接影响函数信号波形的质量，而数字量输入速率的提高也是有限的。

因此，该方案比较适合低频信号，而较难产生高频（如>1MHz）信号。

模数结合的实现方案一般是用模拟电路产生函数信号波形，而用数字方式改变信号的频率和幅度。

2015年陕西省TI杯五校联赛

信号发生器设计报告摘要:本系统设计了基于单片机的信号发生器，由Tiva-C单片机、R-2R电阻树模块、直流偏置模块、乘法型DA模块、BOOST型DC-DC升压模块、功率放大模块和输出短路保护及报警模块组成，运用DDS技术，可输出正弦波、方波和三角波信号，并且信号电压幅度和频率均可程控调整。

该系统具有自动短路保护及报警功能。

经验证，该系统工作稳定，能够完全达到题目要求的基本功能和扩展功能。

关键词：BOOST型DC-DC 功率放大器DDS 短路保护一、系统方案论证1.1方案比较与选择1.1.1 波形产生方案比较与选择方案一：采用专用DDS信号发生芯片。

该方案的优点是DDS芯片集成度好且精度高，缺点是价格较为昂贵并且不能直接产生三角波。

方案二：基于单片机产生DDS信号。

该方案的优点是产生波形易于控制，幅度和频率都可精确控制，缺点是需要单片机速度较快。

方案三：文氏桥振荡器。

该方案结构简单、成本低，但是难以实现幅度和频率可控。

综上所述，这里选择方案二。

1.1.2 单片机外接DA的选择方案一：使用TLV5618的串行DA。

该方案精度好、电路简单，缺点是虽然Tiva-C的SPI有40MHz，每一个数据有16位，在生成10kHz的正弦波时，每周期最多有250个点，但由于Tiva-C 进出中断时的固有时间，导致输出正弦在10kHz时波形非常不理想，无法使用。

方案二：使用自行搭建的R-2R电阻树。

该方案虽然精度较方案一差，但是由于它相当于并行的DA，因此转换速度优于串行DA，易于实现，可以满足题目的要求。

综上所述，考虑到本题对波形形状要求对比精度要求高，故选择方案二。

1.1.3 信号幅度可控方案比较与选择方案一：使用压控增益放大器。

该方案可实现精准幅度控制，但缺点是要求增益控制端电压非常精确，而本题中有开关电源，对精度有极大影响，故该方案实现难度较大。

方案二：使用乘法型DA进行衰减。

使用乘法型DA LTC1595对信号幅度进行衰减来实现幅度可控，该方案控制简单、精度高且功耗较小。

(完整word版)信号发生器实验报告(终)

南昌大学实验报告学生姓名：王晟尧学号：6102215054 专业班级：通信152班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：信号发生器设计一、设计任务设计一信号发生器，能产生方波、三角波和正弦波并进行仿真。

二、设计要求基本性能指标：(1)频率范围100Hz~1kHz；(2)输出电压：方波U p-p≤24V，三角波U p-p=6V，正弦波U p-p>1V。

扩展性能指标：频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；波形特性方波t r<30u s（1kHz，最大输出时），三角波r△<2%，正弦波r～<5%。

三、设计方案信号发生器设计方案有多种，图1是先产生方波、三角波，再将三角波转换为正弦波的组成框图。

图1 信号发生器组成框图主要原理是：由迟滞比较器和积分器构成方波——三角波产生电路，三角波在经过差分放大器变换为正弦波。

方波——三角波产生基本电路和差分放大器电路分别如图2和图4所示。

图2所示，是由滞回比较器和积分器首尾相接形成的正反馈闭环系统，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。

其工作原理如图3所示。

图2 方波和三角波产生电路图3 比较器传输特性和波形利用差分放大器的特点和传输特性，可以将频率较低的三角波变换为正弦波。

其基本工作原理如图5所示。

为了使输出波形更接近正弦波，设计时需注意：差分放大器的传输特性曲线越对称、线性区越窄越好；三角波的幅值V应接近晶m体管的截止电压值。

图4 三角波→正弦波变换电路图5 三角波→正弦波变换关系在图4中，RP1调节三角波的幅度，RP2调整电路的对称性，并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。

C1、C2、C3为隔直电容，C4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。

波形发生器的性能指标：①输出波形种类：基本波形为正弦波、方波和三角波。

信号发生器实验报告(DOC)

信号发生器F组组长：***组员：***、*** 2013年8月12日星期一1系统方案 (4)1.1系统方案论证与选择 (4)1.2方案描述 (4)2理论分析与计算 (5)3电路与程序设计 (6)3.1电路的设计 (6)3.1.1 ICL8038模块电路 (6)3.1.2 放大电路 (6)3.2程序的设计 (7)4测试方案与测试结果 (9)4.1测试仪器与结果 (9)4.2调试出现的问题及解决方案 (9)5 小结 (10)本系统设计的是信号发生器，是以 ICL8038和 STC89C51为核心设计的数控及扫频函数信号发生器。

ICL8038作为函数信号源结合外围电路产生占空比和频率可调的正弦波、方波、三角波；该函数信号发生器的频率可调范围1~100kHz，波形稳定，无明显失真。

单片机控制LCD12864液晶显示频率、频段和波形名称。

关键字：信号发生器ICL8038、 STC89C51、波形、LCD12864信号发生器实验报告1系统方案1.1系统方案论证与选择方案一：由单片机内部产生波形，经DAC0832输出，然后再经过uA741放大信号后，最后经过CD4046和CD4518组成的锁相环放大频率输出波形，可是输出的波形频率太低，达不到设计要求。

方案二：采用单片机对信号发生器MAX038芯片进行程序控制的函数发生器，该发生器有正弦波、三角波和方波信号三种波形，输出信号频率在0.1Hz~100MHz 范围内。

MAX038为核心构成硬件电路能自动地反馈控制输出频率，通过按键选择波形，调节频率，可是MAX038芯片价格太高，过于昂贵。

方案三：利用芯片ICL8038产生正弦波、方波和三角波三种波形，根据电阻和电容的不同可以调节波形的频率和占空比，产生的波形频率足够大，能达到设计要求，而且ICL8038价格比较便宜，设计起来成本较低。

综上所述，所以选择第三个方案来设计信号发生器。

1.2方案描述本次设计方案是由ICL8038芯片和外围电路产生三种波形，由公式：，改变电阻和电容的大小可以改变波形的频率，有开关控制频段和波形并给单片机一个信号，由单片机识别并在LCD液晶屏上显示，电路的系统法案框图为下图1所示：图1 总系统框图2理论分析与计算如图2，占空比和频率调节电路：图2 占空比和频率调节电路所有波形的对称性都可以通过调节外部定时电阻来调节。

2015年五校联赛

2015-05-18摘要：本次设计的任务是制作一个信号发生器。

产生正弦波，方波和三角波。

信号发生器的输出波形采用TI公司的MSP430F169运用DDS的理念输出波形，通过按键控制单片机输出波形的频率。

从MSP430F169出来的信号经过LM324对信号进行衰减，达到一个适合的幅度，再进入Opa551中对信号进行放大，使在50Ω负载上输出的幅度达到12V以上。

Opa551的供电是采用tps61175产生的+16V 的电压。

其中负载输出的电压要在100mv上步进。

1 软件设计部分（一）基于DDS技术来产生三种信号。

DDS建立在采样定理的基础上，它首先对需要产生的信号波形进行采样和量化，然后存入存储器作为待产生信号波形的数据表。

该表包含信号的幅度，相位信息。

在输出信号波形时，从数据表中一次读出数据，产生数字化的信号，这个数字信号再通过MSP430F169的DA转换模块转换为所需的模拟信号波形。

DDS技术的核心是相位累加器，每来一个参考时钟信号，相位累加器的输出就增加一个步长的相位增加量，相位增加量的大小由频率控制字来确定。

当累加到一个周期时产生一次计数溢出，这个计数溢出率即为输出信号的频率。

MSP430F169具有高频率稳定度的晶体振荡，相位累加器中进行相位累加的时间间隔将很稳定，从而使输出信号的周期很稳定，即频率很稳定。

并且软件部分设置了两个按键，每按按键1频率可加100hz，每按按键2频率可加1khz，实现了题目要求的步进间隔为100hz，另外还实现了步进间隔为1khz。

软件流程图（二）输出幅度100mV步进单片机中三种波形的峰峰值是给定的值，我们把这个值设置成一个变量，然后加上按键，每按一次按键1加17.54MV,每按一次按键2减17.54MV,因为最后OPA551对电路信号还有5.7倍的放大，100MV/5.7=17.54MV。

2 硬件电路设计（一）:TPS61175 +16v电压的产生TPS61175是一种高电压提高变频器电源芯片输入电压范围2.9 - v 18-V输出电压范围为VIN 到38-V频率由外部电阻决定，范围为220K到2.2Mtps61175的管脚图这是一个直流输入直流输出的芯片，根据题目的要求为输入一个+5V输出+16V。

函数信号发生器设计报告模板

工程训练课程设计报告设计课题：信号发生器的设计姓名：班级：设计时间：基于51单片机的多功能信号发生器设计摘要:本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生正弦波、脉冲波两种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产1Hz—5kHz的波形。

通过键盘来控制两种波形的类型选择、频率变化，幅度变化，并通过数码管显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及数码管显示部分三部分，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。

关键词：单片机AT89S52、DAC0832Abstract: this system capitalize on AT89s52，it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module, it can have the 1Hz-5KHz profile.In this system it can control wave form choosing, frequency, range,can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,and displays them through liquid crystal display of 1602.this design includes three modules. They are D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of LED module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail.key word: AT89S52, DAC0832.目录1.1 设计要求1.2方案设计与论证1.2.1 信号发生电路方案论证1.2.2 单片机的选择论证1.2.3 显示方案论证1.2.4 幅度控制论证1.3 总体系统设计1.4 硬件实现及单元电路设计1.4.1 单片机最小系统的设计1.4.2 数模转换模块设计1.4.3 显示模块的设计1.5 软件设计流程1.6源程序1.7. 输出波形的种类与频率的测试1.8 附录1.81 参考文献1.82 总体设计图1、系统设计经过考虑，我确定方案如下：利用AT89S52单片机采用程序设计方法产生正弦波、脉冲波两种波形，再通过D/A 转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，通过另一块DAC0832控制幅度的调节，通过键盘来控制两种波形的类型选择、频率变化，幅度变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。

函数信号发生器课程设计报告

郑州科技学院模拟电子技术课程设计题目函数信号发生器姓名孙增光专业班级13级电气工程及其自动化4班学号201347105院（系）电气工程学院指导教师周喜完成时间 2015 年 6 月 12 日目录1课程设计的目的 (1)2课程设计的任务与要求 (2)3设计方案与论证 (3)3.1方波、三角波及正弦波的设计 (4)3.2计算机仿真测试 (4)4设计原理及功能说明 (5)5单元电路的设计（计算与说明） (5)6硬件的制作与调试 (5)7总结 (10)参考文献 (15)附录1：总体电路原理图 (18)附录2：元器件清单 (19)1课程设计目的1：进一步巩固熟悉简易函数发生器的电路结构及电路原理并了解波形的转变方式。

2：学会用简单的元器件及芯片制作简单的函数信号发生器，锻炼动手能力。

3：学会调试电路并根据结果分析影响实验结果的各种可能的因素。

2课程设计的任务与要求设计任务：设计一个电路实现方波-三角波-正弦波函数发生器主要技术指标：1）设计、组装、调试函数发生器2）输出波形：正弦波、方波、三角波等3）频率范围：10～100Hz，1000HZ～１０KＨz4) 输出电压：方波Up-p=6V，三角波Up-p=6V，正弦波U>1V；波形特征：方波tr<10s（1kHz，最大输出时），三角波失真系数THD<2%，正弦波失真系数THD<5%。

软件仿真部分元器件不限，只需元件库有即可，但需要注意合理选取。

3 设计方案与论证3.1 方波、三角波及正弦波的设计图1所示产生方波-三角波电路。

工作原理如下：若a点断开，运算放大器A1与R1、R2及R3、Rp1组成电压比较器图1 方波-三角波产生电路运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，积分器输入方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图2所示。

图2 方波-三角波波形三角波→正弦波的变换主要由差分放大器来完成。

差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高、抗干扰能力强等优点。

电子设计大赛-信号发生器报告

信号发生器课程设计报告课题：设计制作一个信号发生器：设计内容及要求：1.产生三种波形：方波，三角波，正弦波2.频率范围：0 ~ 100kHz3.输出内阻不大于50Ω4.负载50Ω时输出电压不小于5V主要测量内容：输出信号频率范围，输出电阻，输出功率一、系统组成：1.1 方波—三角波系统电路，由同向滞回比较器和积分电路两部分组成图1.1方波—三角波系统电路1.2 三角波—正弦波电路，由滤波电路组成图1.2 正弦波系统电路二、设计原理图阶段2.1.查阅资料及参考书本确定原理图如下：软件环境：multisim10.12.2.原理图概况本文所设计的电路是通过集成运算放大器LM324和基本元件组合产生不同波形（方波，三角波，正弦波）：先通过同向滞回比较电路产生方波，方波又通过积分电路产生三角波，最后滤波电路又将三角波转换成正弦波。

频率变换：本电路可以通过调节电位器R1的有效阻值改变振荡周期T，频率f=1/T.三、电路具体设计方案及仿真3.1.1方波—三角波转换电路图3.1所示图3.1 方波—三角波发生电路3.1.2电路分析：该电路的方波发生部分由同向滞回比较器组成，积分运算电路既作为电压比较器的延迟环节，又作为反馈网络。

通过反馈网络，滞回比较器的输出电压u0=±Uz，阈值电压±U T=±[R1/(R1+R2)]Uz.假设滞回比较器输出电压u01在t0时刻由-Uz跃变到+Uz，此时积分电路进行反向积分，输出电压u0呈线性下降，当u0下降到滞回比较器的阈值电压-U T时，即t1时刻，滞回比较器的电压由u01从+Uz跃变到-Uz，此后积分电路正向积分，u0呈线性上升。

当u0上升到滞回比较器的阈值电压+UT时，即t2时刻，u01从-Uz跃变到+Uz，即返回设定初始状态，周而复始，产生振荡。

3.1.3元件参数设计设计中应用到的稳压管稳压值为5V ，即方波的幅值为5.7V ，三角波的输出电压为)1()12(111t Uo t t Uz C R Uo +--= 可令电容C1为0.1uF ，R1为1k Ω的电位器设计最终要求振荡频率需在0 ~ 100kHz 的范围内，则716141R C R R T f == 可令 R6=560Ω R7=24k Ω 满足条件。

信号发生器设计报告(DOC)

序号（学号）：1223000101吉林建筑大学城建学院课程设计报告信号发生器的设计姓名宋丽萍系电气信息工程系专业电子信息工程班级电子12-1指导教师雷艳敏(副教授)2013 年12 月27 日目录摘要 (1)ABSTRACT (3)第1章前言 (4)1.1绪论 (4)1.2 设计目的 (4)第2章信号发生器的设计原理 (5)2.1原理框图 (5)2.2信号发生器的原理图 (5)2.2.1矩形波发生电路及工作原理 (5)2.2.2正弦波发生电路及工作原理 (6)3.2.3三角波发生电路及工作原理 (7)第3章仿真电路分析 (9)3.1 矩形波波形 (10)3.2 三角波波形 (11)3.3 正弦波波形 (12)总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录1整机原理图 (18)摘要信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域。

采用集成运放和分立元件相结合的方式，利用迟滞比较器电路产生方波信号，以及充分利用差分电路进行电路转换，从而设计出一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易信号发生器。

通过对电路分析，确定了元器件的参数，并利用仿真软件仿真电路的理想输出结果，克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题，使得设计的低频信号发生器结构简单，实现方便。

本设计是信号发生器的设计，主要由比较器、积分器构成，它能产生频率范围为1KHZ～10KHZ内的方波、三角波、正弦波。

关键词 : 方波；正弦波；三角波；信号发生器ABSTRACTSignal generator is widely used in electronics engineering, communication engineering, automatic control, remote control, measuring instrument, instrument and computer technology. Using integrated op-amp and the way of the combination of discrete component, using hysteresis comparator circuit to produce square wave signal, and make full use of the differential circuit to convert the circuit, so as to design a can transform a simple triangle wave, sine wave and square wave signal generator. Based on circuit analysis, to determine the parameters of the components, and by using simulation software simulation circuit of the ideal output, overcomes the low frequency signal generator circuit design of technical problems, makes the design of the low frequency signal generator has simple structure, easy to implement.This design is the design of the signal generator, mainly by the comparator, integrator, differential amplifier, it can produce within the frequency range of 1 KHZ ~ 10 KHZ square wave, triangle wave, sine wave.Key Words: square wave; Sine wave; Triangle wave. Signal generator第1章前言1.1绪论凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。

电子设计大赛简易信号发生器设计总结报告

电子设计大赛简易信号发生器设计总结报告团队信息团队名称：创新电子团队成员：[成员1]，[成员2]，[成员3]指导老师：[指导老师姓名]设计时间：2024年4月1日至2024年5月30日一、项目背景与目标随着电子技术的快速发展，信号发生器在电子实验与教学中扮演着重要角色。

本次电子设计大赛，我们团队设计并制作了一个简易信号发生器，旨在通过实践加深对电子电路设计的理解，并提升动手能力。

二、设计目标功能要求：能够产生正弦波、方波和三角波等基本信号。

性能指标：频率范围1Hz至1MHz，波形失真度小于5%。

成本控制：在保证性能的前提下，尽量降低成本。

三、设计方案1. 电路设计振荡器：采用555定时器设计多谐振荡器，产生方波信号。

波形转换：通过RC滤波电路，将方波转换为正弦波。

频率控制：使用可变电阻调整振荡频率。

2. 电源设计电源模块：采用稳定的直流电源供电。

3. 信号输出输出接口：设计标准BNC接口，方便与其他设备连接。

4. 人机交互控制面板：设计简洁直观的控制面板，包括频率调节旋钮和波形选择开关。

四、制作过程1. 电路搭建按照设计方案，使用面包板搭建电路，进行初步测试。

2. 电路调试对振荡器频率进行调试，确保波形稳定。

调整RC滤波电路参数，优化正弦波波形。

3. 封装设计设计电路板封装，提高电路的稳定性和可靠性。

4. 功能测试对信号发生器进行全面的功能测试，包括频率范围、波形失真度等。

五、测试结果频率测试：信号发生器能够稳定输出1Hz至1MHz的信号，满足设计要求。

波形测试：正弦波、方波和三角波波形清晰，失真度小于5%。

稳定性测试：长时间工作后，信号发生器性能稳定，无明显漂移。

六、问题与解决问题一：初期设计中，方波信号的上升沿和下降沿不够陡峭。

解决：优化电路参数，增加电容值，改善了波形质量。

问题二：在高频信号输出时，出现信号失真。

解决：调整滤波电路设计，优化信号传输路径，降低了失真。

七、总结与展望通过本次设计大赛，我们团队不仅提升了电子设计和调试的能力，也加深了对信号发生器工作原理的理解。

函数信号发生器设计报告

函数信号发生器设计报告
以下是一份函数信号发生器设计报告的范本，供参考：
设计报告：函数信号发生器
一、概述
函数信号发生器是一种能够产生各种波形（如正弦波、方波、三角波等）的电子设备。

本设计报告将介绍如何设计一个简易的函数信号发生器。

二、设计原理
函数信号发生器的核心是波形生成电路。

本设计采用基于555定时器的波形生成电路，通过调节电阻和电容的值，可以生成不同频率和幅值的波形。

三、电路设计
1.电源电路：采用7805稳压芯片，为整个电路提供稳定的5V电源。

2.波形生成电路：基于555定时器，通过调节R1、R2和C1的值，可以生成不
同频率和幅值的波形。

3.输出电路：采用OP07运算放大器，将波形信号放大后输出。

四、测试结果
经过测试，本设计的函数信号发生器能够产生正弦波、方波和三角波三种波形，频率范围为1Hz~10kHz，幅值范围为0~5V。

在测试过程中，未发现明显的失真现象。

五、结论
本设计报告成功地介绍了一种简易的函数信号发生器的设计和制作过程。

测试结果表明，该函数信号发生器能够产生高质量的波形，具有较宽的频率和幅值调节范围。

在实际应用中，可以根据需要调节波形、频率和幅值，以满足不同的
需求。

2015年陕西工科五校联赛题目

2015年陕西工科五校（TI）杯校际联赛题目
信号发生器
设计制作一个信号发生器。

产生正弦波，方波和三角波等信号。

一、基本部分（50分）
（1）信号发生器产生正弦波、方波和三角波等信号，频率为1KHz，要求波形无明显失真；
（2）在50Ω负载上，最大输出电压V opp大于12V。

输出电压幅度可以步进调整，步进间隔为100mV；
（3）信号发生器必须采用5V单电源供电，信号发生器所需其他品种电源须采用TI公司提供的TPS61175PWPR芯片产生。

二、发挥部分（50分）
（1）信号发生器产生的信号频率可以设定，设定频率范围为100Hz-10KHz，频率间隔为100Hz；
（2）信号发生器具有输出短路保护及报警功能，当信号发生器输出短路时，保护输出电路并声光报警；
（3）为了提高效率，尽量减小5V单电源供电电流；
（4）其他。

注： TI提供的芯片
（1）电源DC-DC升压芯片。

TPS61175PWPR。

5V输入13-16V输出，输出功率3W左右；
（2）430单片机（LaunchPad板）；
（3）输出级功率放大器： OPA551FA/500。

手册为双电源供电，应改为单电源。

电子设计大赛简易信号发生器_设计总结报告

简易信号发生器摘要函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器，集成函数波形发生器一般都采用ICL8038或5G8038，而它们只能产生300kHz以下的中低频正弦波、矩形波和三角波，且频率与占空比不能单独调节，从而给使用带来很大不便。

本文介绍由LM324和稳压管组成的函数波形发生器，该电路能够产生正弦波、方波和三角波信号，频率能扩展至0.0lHz一1MHz。

关键词：函数波形发生器；LM324；电位器；稳压管；二极管；第一部分：系统需求分析一、概论信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。

能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

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。

例如在通信、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，把音频（低频）、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，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。

本设计要求实现一个信号发生器，能够产生正弦波，三角波和方波；信号源的输出可以是电压型或电流型。

二、技术指标1、频率范围1Hz~10MHz；2、频率可调——每次小于10HZ；3、幅度范围2mV~10V；4、稳定度小于0.001；5、波形失真度小于3%。

三、要求1、产生正弦波,方波，三角波；2、频率可调；3、幅度可调。

第二部分：方案设计与论证函数信号发生器的实现方法通常有以下几种：（1）用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。

（2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。

早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。

信号发生器设计与实现实验报告

信号发生器设计与实现实验报告信号发生器设计与实现实验报告引言•目的：本实验旨在设计和实现一个功能完善的信号发生器，用于产生各种类型的随机信号。

•背景：信号发生器是电子工程中常用的仪器，用于产生特定频率、振幅和相位的电子信号。

•实验流程：本实验分为需求分析、设计、实现和测试四个阶段。

需求分析•功能需求：实现正弦、方波、三角波和随机噪声信号的产生。

•参数调节：需要能够通过控制参数调节信号的频率、振幅和相位。

•输出接口：输出接口需要能够连接到示波器，以便观察和分析生成的信号。

设计硬件设计•信号发生器包括主控制板和模拟电路部分。

•主控制板：负责接收用户输入、控制参数和控制输出接口。

•模拟电路部分：根据主控制板指令生成不同类型的信号。

软件设计•控制程序：通过用户界面接收参数设置，并将指令传递给硬件部分。

•信号生成算法：根据用户设置的参数，计算出相应的信号波形。

实现硬件实现•选择适合的电路元件，如晶体管、电容和电阻等。

•连接模拟电路和主控制板，确保信号可以正确输出。

软件实现•编写用户界面程序，包括参数设置和开始按钮等。

•编写控制程序，将用户设置的参数传递给硬件，控制信号的产生和输出。

测试•连接示波器，通过观察波形验证信号发生器的功能和性能。

•调整参数，观察信号频率、振幅和相位的变化。

•检查输出接口是否正常工作。

结论•本实验成功设计并实现了一个功能完善的信号发生器。

•信号发生器可以产生正弦、方波、三角波和随机噪声信号。

•用户可以通过参数设置调节信号的频率、振幅和相位。

•信号发生器的输出接口工作正常，能够连接到示波器进行信号观察和分析。

改进方向•精确性提升：进一步优化模拟电路部分，提高信号发生器输出的精确性和稳定性。

•扩展功能：可以考虑增加更多类型的信号生成，如方波占空比可调节、斜坡波等。

•软件界面优化：可以增加更多交互功能，如保存用户设置参数、一键恢复默认设置等。

•输入接口扩展：可考虑增加外部输入接口，使用户能够通过外部设备设置信号发生器参数。

随机信号发生器的设计实验报告

随机信号发生器的设计实验报告
实验目的：
设计并实现一个随机信号发生器，能够生成符合指定要求的随机信号。

实验原理：
随机信号发生器的设计需要通过随机数发生器来实现，随机数发生器是指能够按照一定的概率生成符合统计特征的随机数序列的电子设备。

在本实验中，我们采用基于噪声源的随机数发生器。

实验步骤：
1.根据随机信号的要求，设计随机数发生器的电路。

2.将随机数发生器与信号调制电路相连，构成随机信号发生器。

3.对随机信号进行测试和分析，确保生成的信号符合要求。

实验设备：
1.随机数发生器电路板
2.信号调制电路板
3.示波器
4.信号发生器
实验结果：
经过测试，我们成功设计并实现了一个符合要求的随机信号发生器。

生成的随机信号具有良好的随机性和统计特征，可以应用于各种
随机信号测试和分析的场合。

结论：
本实验成功设计并实现了一个随机信号发生器，为随机信号测试和分析提供了有效的工具。