函数信号发生器 开题报告
函数信号发生器实验报告
北京邮电大学电子电路综合设计实验实验报告实验题目：函数信号发生器的设计院系：电子工程学院班级：2014211212姓名：李瑞平学号：2014211104班内序号：07一、课题名称：函数信号发生器的设计二、摘要：采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波，根据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求，选择运放、稳压管、限流电阻和电容。
三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性，同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。
关键词：方波三角波正弦波频率可调幅度三、设计任务要求：1．基本要求：设计制作一个方波-三角波-正弦波信号发生器，供电电源为±12V。
1）输出频率能在1KHZ~10KHZ范围内连续可调；2）方波输出电压V opp=12V(误差<20%)，上升、下降沿小于10μs；3）三角波输出信号电压V opp=8V(误差<20%)；4）正弦波信号输出电压V opp≥1V，无明显失真。
2．提高要求：1）三种波形输出峰峰值V opp均在1~10V范围内连续可调；2）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围30%~70%四、设计思路1. 结构框图实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出，其可采用电路图有多种。
此次实验采用迟滞比较器生成方波，RC积分器生成三角波，差分放大器生成正弦波。
除保证良好波形输出外，还须实现频率、幅度、占空比的调节，即须在基本电路基础上进行改良。
由比较器与积分器组成的方波三角波发生器，比较器输出的方波信号经积分器生成三角波，再经由差分放大器生成正弦波信号。
其中方波三角波生成电路为基本电路，添加电位器调节使其频率幅度改变；正弦波生成电路采用差分放大器，第一个电路是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路。
单限比较器输出的方波经积分器得到三角波；第二个电路是由差分放大器组成的三角波—正弦波变换电路。
基于FPGA的函数信号发生器—开题报告.docx
幅度调制
图1DDS原理框图
DDS的工作过程为:频率控制字在每个时钟周期累加一次，得到的柑位值被送到ROM中対 其进行查农,ROM将相位值转换为与Z对应的幅度值，该数字化的幅度值序列经数模转换和 低通滤波后得到所需的输出频率。
DDS主要山相位累加器、波形存储器、数模转换器DAC以及低通滤波器LPF组成。
三、预计达到目标
掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法，熟悉并掌握采用X订inx_ISE软 件开发可编程器件的过程，利用Xilinx公司的Spartan-3E FPGA芯片设计一个函数信号发 生器°能输出止弦波、矩形波、三角波、锯齿波等。输出信号的频率、幅度等均可调°
四、关键理论和技术
1.
FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用 集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路血出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原 有可编程器件门电路数有限的缺点。
通用函数信号发生器的设计与制作【开题报告】
开题报告电子信息工程通用函数信号发生器的设计与制作一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义函数信号发生器作为一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学研究等领域。
它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备，因此是电子测试系统的重要部件，是决定电子测试系统性能的关键设备。
它与示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的，也是得到最广泛应用的电子仪器之一。
它是各种测试核试验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学的领域应用广泛。
不论是在生产、科研还是教学上，信号发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具。
而且，信号发生器的设计方法很多，设计技术也越来越先进。
随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求。
信号发生器已成为测试仪器中至关重要的一类，因此设计信号发生器具有重大意义。
信号发生器是一种最悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。
在70年代以前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波信号发生器。
正弦波发生器只提供正弦波信号。
通常使用的技术是自由振荡器，工作频率即为输出频率，频率范围有限，一般从几Hz至约1MHz。
函数信号发生器是介于这两类之间的，能过产生正\余弦波、方波、三角波、斜波等几种常用特殊波形。
这个时期的信号发生器大多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生几种简单波形。
但是模拟电路的漂移交大，使输出波形的幅度稳定性差，而且模拟器件所构成的电路存在很多缺点，如尺寸大、功耗大、价格昂贵等。
还主要存在两个突出的问题：用电位器调节很难将输出频率调到某一个固定值；还有输出脉冲的占空比不可调。
70年代后，微处理器出现使信号发生器进入了另一个时代。
这个时期的信号发生器大多以软件为主，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的波形。
软件控制波形的一个最大缺点就是输出波形的频率低，这主要是由CPU的工作速度所决定的。
函数信号发生器开题报告
毕业论文(设计)开题报告
课题名称：虚拟仪器－函数信号发生器毕业设计起止时间：年月日～月日(共周)
学生姓名：学号：
专业：班级：
指导教师：
报告日期：
说明：
1.本报告前4项内容由承担毕业论文(设计)课题任务的学生独立撰写；
2.本报告必须在第八学期开学两周内交指导教师审阅并提出修改意见；
3.学生须在小组内进行报告，并进行讨论；
4.本报告作为指导教师、毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)
课题和是否按时完成进度的检查依据，并接受学校的抽查。
基于ARM的函数信号发生器的设计的开题报告
基于ARM的函数信号发生器的设计的开题报告一、选题背景信号发生器是电子仪器中最基本的仪器之一，用于产生各种信号，供其他电子仪器使用。
一般的信号发生器的输出频率范围较窄，同时价格较高，不适合一些需要频繁更换工作频率的场合。
因此，本课题旨在设计一种基于ARM的函数信号发生器，能够通过编程产生各种不同的函数信号，并且输出频率范围更加灵活、价格更加实惠。
二、项目目标1. 设计一个基于ARM的函数信号发生器，能够产生多种不同的函数信号，包括正弦、方波、三角波等；2. 实现信号发生器的输出频率可调，并能够进行频率计数；3. 设计一套完善的控制系统，能够方便地控制信号发生器的操作；4. 开发一款用户界面友好、易于操作的控制软件。
三、项目计划本项目分为以下几个阶段：1. 方案设计：确定输入输出接口、主控芯片、信号类型等设计方案，编写开题报告并提交。
2. 硬件设计：完成硬件部分的设计，包括原理图、PCB设计、部件选型等。
3. 软件设计：设计用户界面友好、易于操作的控制软件，并完成控制系统的设计。
4. 合并测试：进行硬件与软件的整合测试，保证信号发生器的性能。
5. 原型制作：根据测试结果制作功能完善、性能稳定的信号发生器原型，并进行测试和优化。
6. 文档编写：编写完整的用户手册和技术文档。
计划完成时间为三个月，其中方案设计阶段为两周，硬件设计阶段为五周，软件设计阶段为四周，合并测试阶段为一周，原型制作阶段为三周，文档编写阶段为两周。
四、技术路线本项目采用ARM作为主控芯片，基于C语言开发控制程序，使用PWM输出控制信号的频率和幅度。
具体技术路线如下：1. 硬件部分：(1) 主控芯片选用力求性价比高、性能稳定的STM32系列芯片，同时配合一块合适的示波器芯片，来完成信号输出工作。
(2) 信号发生器的各种输出信号，以及控制信号和用户操作指令数据交换通过标准接口进行传输。
(3) 软件部分实现对各种输出信号进行精确设定的相关控制逻辑。
函数信号发生器课程设计报告
淮海工学院课程设计报告书课程名称：电子技术课程设计题目：函数信号发生器学院：电子工程学院学期： 2012-2013-2 专业班级：通信工程111 姓名：彭孟瑶学号： 2011120688函数信号发生器1.引言在人们认识自然、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、快速的被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中，它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量需要。
波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形，传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便。
2.设计要求设计一个能够输出正弦波、三角波和矩形波的信号源电路，电路形式自行选择。
输出信号的频率可通过开关进行设定，具体要求如下：输出信号的频率范围为1000~2000Hz，步进为50Hz。
要求输出信号无明显失真，特别是正弦波信号。
图1函数信号发生器方框图3.函数信号发生器的方案3.1 方案一由555定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分电路将方波转化为三角波，最后用低通滤波器将方波转化为正弦波。
图2 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形，因为负载的变动将拉动波形的崎变。
3.2方案二先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。
图3 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图此电路具有良好的正弦波和方波信号。
数字函数信号发生器的设计与实现的开题报告
数字函数信号发生器的设计与实现的开题报告题目：数字函数信号发生器的设计与实现研究内容：数字函数信号发生器是一种可以产生各种形式的信号的仪器，如正弦波、方波、三角波等。
在电子实验、仪器维修和教学中，常常需要产生这样的信号。
本项目旨在设计一种数字函数信号发生器，使用FPGA实现，能够产生多种不同类型的信号。
具体研究内容包括：1.针对不同类型的信号，研究相应的生成算法。
2.设计基于FPGA的信号发生器架构，包括时钟模块、采样模块、数字信号处理模块等。
3.实现功能模块，包括正弦波、方波、三角波、PWM等信号的产生。
4.进行仿真和基于FPGA硬件平台的实验，在不同频率、不同幅值、不同波形下测试信号发生器的性能。
研究意义：数字函数信号发生器是电子学科的基础仪器之一，在工业上有着广泛的应用。
本课题的研究内容和方法具有一定的创新性和实用性，可以扩展数字电路设计和电子产品的知识面，提高学生的综合素质和动手实践能力。
同时，数字函数信号发生器的设计与实现也对工业界有着一定的参考价值。
研究方法：1. 文献调研法：对数字函数信号发生器的相关文献进行归纳整理，然后进行分析比较，确定设计方案。
2. 系统设计法：以上文献调研为基础，根据不同的功能需要，分析分块的原则，实现设计方案。
3. 软硬件协同设计方法：采用VHDL语言进行设计与仿真，并根据实验要求搭建FPGA硬件平台进行系统验证。
计划进度：第一阶段：系统方案和算法设计（2周）1.1 研究数字函数信号发生器的相关文献，完成方案设计和算法设计。
1.2 着手进行基于FPGA的数字函数信号发生器系统硬件结构设计。
第二阶段：信号发生器模块实现（4周）2.1 完成正弦波、方波、三角波等基本信号的实现模块。
2.2 完成基于PWM调制的方波、三角波的实现模块。
第三阶段：调试和测试（2周）3.1 将设计的数字函数信号发生器实现到FPGA硬件平台上进行测试。
3.2 对波形频率、幅值等进行调试和测试。
开题报告,单片机实现一个简单的信号发生器
开题报告,单片机实现一个简单的信号发生器第一篇：开题报告, 单片机实现一个简单的信号发生器单片机实现一个简单的信号发生器一、课题来源及研究的目的和意义1.1课题来源教师虚拟。
1.2研究的目的及意义本课题是基于单片机的信号发生器的设计。
研究本课题可以熟悉c 语言，MATLAB及相关电子器件的功能和用法。
通过对单片机硬件、软件的设计，及硬件与软件的联调后可以进一步熟悉相关的知识，提高利用所学知识解决实际问题的能力。
二、课题所涉及的问题在国内（外）研究现状分析单片微型计算机，简称单片机，是微型计算机的一个分支。
采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器，随机存取数据存储器，只读程序存储器，输入输出电路等电路集成到一块单块芯片上，构成一个体积小，然而功能较完善的计算机系统。
这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
单片机诞生20世纪70年代。
当时微电子技术正处于发展阶段，集成电路也属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单。
1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。
到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，像INTEL公司的MCS-51系列。
九十年代以后，单片机获得了飞速的发展，世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。
美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机，引起了业界的广泛关注，特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户。
1990年美国INTEL公司推出了80960超级32位单片机引起了计算机界的轰动，产品相继投放市场，成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。
我国的单片机应用始于80年代，虽然发展迅速，但相对于世界市场我国的占有率还很低。
到目前为止，由于我国的微电子技术和制造工艺都比较落后及国外单片机的竞争等原因，我国还没有设计生产出自己的单片机。
函数信号发生器自动校准软件的研发的开题报告
函数信号发生器自动校准软件的研发的开题报告一、研究背景函数信号发生器广泛应用于电子测量仪器、电子设备研发及生产等多个领域。
为保证函数信号发生器的精度和稳定性，需要进行定期的自动校准。
传统的自动校准方法需要手动调整多个参数，效率低下且容易出现误差。
因此，研发一种基于软件的自动校准方法就显得尤为重要。
本文旨在探究一种函数信号发生器自动校准软件的研发方法。
二、研究目的本研究旨在研发一种函数信号发生器自动校准软件，实现对函数信号发生器的自动校准，提高校准效率和精度，并减少误差率。
具体研究目标如下：1. 设计合理的软件界面及编程框架，实现对函数信号发生器的自动校准。
2. 针对不同型号的函数信号发生器，设计相应的自动校准流程。
3. 对多个参量进行检测和校准，提高校准的精度。
4. 针对自动校准中出现的问题和错误，编写相应的异常处理程序。
三、研究内容本研究的主要内容包括以下三部分：1. 界面设计和编程框架的设计：通过界面设计和编程框架的设计，实现对函数信号发生器自动校准软件的基本功能的编写和实现。
2. 多参量检测和校准流程的设计：针对不同型号的函数信号发生器，设计相应的多参量检测和校准流程，确保对函数信号发生器的各项参数都进行准确的自动校准。
3. 异常处理程序的编写：针对在自动校准过程中可能出现的各种问题和错误，编写相应的异常处理程序，保证软件的免疫性和鲁棒性。
四、研究方法本研究采用以下方法：1. 调研法：调研和分析现有函数信号发生器自动校准工具的优缺点，判断其适用性及可行性。
2. 设计法：设计合适的软件界面、编程框架和自动校准流程，确保软件的实用性、可靠性和稳定性。
3. 实验法：通过实验对研发出的软件进行测试，评估其准确性、可靠性、稳定性等性能指标。
4. 经验法：依靠相关领域的专家进行技术指导和经验分享，加速解决研究中遇到的难题。
五、研究预期结果通过本研究，预期可以研发出一种高效、准确、稳定的函数信号发生器自动校准软件。
基于单片机的函数信号发生器开题报告 长江大学版
研究方案的设计与选择
方案一：采用单片函数发生器（如8038），8038可同时产生正弦 波、方波等，而且方法简单易行，用D/A转换器的输出来改变调制 电压，也可以实现数控调整频率，但产生信号的频率稳定度不高。 方案二：采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控振荡器（ VCO）的输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达 到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂。 方案三：采用单片机编程的方法来实现。该方法可以通过编程的 方法来控制信号波形的频率和幅度，而且在硬件电路不变的情况下 ，通过改变程序来实现频率的变换。此外，由于通过编程方法产生 的是数字信号，所以信号的精度可以做的很高。
单片机内部数据只有0、1之分，所产生的信号也都是离散信号。为 了能够让单片机输出所需的数字信号，我们采用对信号采样、量化 的方法来实现由单片机产生所需信号。在本设计中，对信号的四分 之一周期采样19个幅度值，通过反复查表来输出幅度值，而整个信 号是通过正查表和逆向查表来实现的。采样的点越密，信号失真度 也就越小。两次采样点的输出时间间隔是由定时、计数器来控制的 ，因此，通过控制不同的计数初值就可以控制整个信号的频率。计 数时间=信号周期/72。计数次数=计数时间/机器周期。对应的，计 数初值=65536－计数次数。单片机只能产生离散频率的信号，所以 所得到的信号频率不是连续的，而是离散的频率点。正弦波和三角 波的频率控制方法都与上述方法相同，而方波的频率控制是半周期 计数，经过半周期只需改变输出为最大或最小电平即可。本设计为 低频信号发生器，在频率只有几十赫兹的时候计数次数将很大，因 此计数器的工作方式选为工作方式1，每次计数器溢出时需要重新 装入计数初值。
基于单片机的多功能函 数信号发生器设计
学生:*** 指导老师: *** 学 院:电子信息学院 专 业:电气工程及其自动化
论文 基于单片机的多功能函数信号发生器设计开题报告 长江大学
基于单片机的多功能函数信号发生器设计学生：xxx，电子信息学院指导教师：xxx，电子信息学院一、课题来源为了实现输出多种波形的功能，基于单片机的控制及各电子器件与单片机间的联合，编写相应的软件，设计一种信号发生器。
以适应各种理论研究。
二、研究的目的和意义函数发生器亦称信号发生器，主要作为实验用信号源，是现今各种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，波形种类多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。
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;用集成芯片的函数发生器，可达到较高的频率和产生多种波形信号,但电路较为复杂且不易调试。
利用单片集成芯片的函数发生器，能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试;利用专用直接数字合成DDS 芯片的函数发生器，能产生任意波形并达到很高的频率,但成本较高。
函数发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC要很大。
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，则电路复杂程度会大大增加。
利用单片机采用程序设计方法来产生低频信号，其频率底线很低。
具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强，用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微调整，改良波形，使其满足系统的要求。
只要对电路稍加修改，调整程序，即可完成功能升级。
三、参考文献及资料名称【1】徐爱钧，智能化测量控制仪表原理与设计，北京航空航天大学出版社，2004【2】徐爱钧，单片机原理实用教程-基于Proteus虚拟仿真（第2版），电子工业出版社，2011【3】周润景等，基于PROTEUS的电路的及单片机系统设计与仿真，北京航空航天大学出版社，2006【4】余永权等，单片机在控制系统中的应用，电子工业出版社，2006【5】周灵彬，PROTEUS的单片机教学与应用仿真，单片机与嵌入式系统应用，2008【6】沙占友，单片机外围电路设计，电子工业出版社，2005【7】沈红卫，基于单片机的智能系统设计与实现，电子工业大学出版社，2005【8】朱善君等，单片机接口技术与应用，清华大学出版社，2005【9】张靖武等，单片机系统的PROTEUS设计与仿真，电子工业大学，2007【10】宁成军等，基于Proteus和Keil接口的单片机外围硬件电路仿真，现代电子技术，2006【11】孙德文，微型计算机技术，高等教育出版社，2005（7）【12】汪文等，单片机原理及应用，华中科技大出版社，2007四、国内外发展趋势及研究主攻方向我国的单片机应用始于80年代，虽然发展迅速，但相对于世界市场我国的占有率还很低。
函数信号发生器电子设计报告_2
电子综合设计报告设计题目：函数信号发生器一、综合设计方案要求：可以输出正弦波、方波、三角波；频率范围200Hz~10KHz;方波输出电压幅度UP-P =5V, UP-P≈3V。
函数信号发生器由以下两部分组成：（1）、±12v稳压电源电路使用变压器、全桥、LM7812、LM7912设计出±12v稳压电源电路。
（2）、波形产生电路用集成函数发生器ICL8038、集成运算放大器 LF353设计出能产生方波、三角波、正弦波的信号发生器。
二、有关电子器件介绍1、LM7812和LM7912LM7812是正12v三端稳压器，LM7912是负12V三端稳压器，如下图所示2、LF353集成运算放大器 LF353为二运算放大器，该集成电路内含两个独立的运算放大器。
LF353主要用途：适用于各种稳压电源电路。
主要特点：输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。
极限值：( Tc=25 ℃)电特性：( Tc=25 ℃)最大输入电压VI 35 V最大输出电流Io 1.5 A最大耗散功率PD 20 W最高结温Tjm 150 ℃贮存温度Tstg －55～150 ℃3、ICL8038ICL8038精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单集成电路芯片，电源电压范围宽、稳定度高、精度高、易于用等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可同时产生方波、三角波和正弦波，其函数波形的频率受内部或外电压控制，当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波。
因此，广泛用于仪器仪表之中。
（1）ICL8038性能特点ICL8038是性能优良的集成函数发生器。
可用单电源供电，即将引脚11接地，引脚6接+VCC ，VCC为10~30V；也可双电源供电，即将引脚11接-VEE，引脚6接+VCC，它们的值为+5~+15V。
频率的可调范围为0.001Hz~300KHz。
输出矩形波的占空比可调范围2%～98%，上升时间为180ns，下降时间为40 ns。
函数信号发生器实验报告
函数发生器设计(1)一、设计任务与指标要求1、可调频率范围为1０Hz~１00Hｚ。
2、可输出三角波、方波、正弦波。
3、三角波、方波、正弦波信号输出得峰-峰值０~5V可调.４、三角波、方波、正弦波信号输出得直流电平-3V~3Ｖ可调。
５、输出阻抗约600Ω。
二、电路构成及元件参数得选择１、振荡器由于指标要求得振荡频率不高,对波形非线性无特殊要求。
采用图1所示得电路。
同时产生三角波与方波。
图1 振荡电路根据输出口得信号幅度要求，可得最大得信号幅度输出为：VＭ＝5／２＋3＝５、５V采用对称双电源工作(±V CＣ）,电源电压选择为：V CC≥ＶM+2V=7、５V 取ＶＣC=9Ｖ选取3、3V得稳压二极管，工作电流取5ｍA,则：ＶＺ=V DZ+V D＝3、3+0、7=４V为方波输出得峰值电压。
取6８0Ω.取8、２KΩ。
R1=R2／３＝８、２／１、5=5、４7(KΩ）取5、1KΩ.三角波输出得电压峰值为：ＶOSM=ＶZ R1/Ｒ2＝4×5、1/8、２=2、48９(V）R 4＝R 1∥R 2=３、14 K Ω取3K Ω。
取10K Ω。
R 6＝RW/9=10/9=1、1１(K Ω）取1K Ω.积分时间常数：取C=0、1uF ，则：Ｒ５=4、019/0、1=40、19K Ω取39K Ω.取R ７=R 5＝ 39K Ω.转换速率Z 1max OSM max 24V R f 44 5.1100SR 4V f =0.995mS R 8.2⨯⨯⨯≥==（V/）一般得集成运算放大电路都能满足要求。
兼顾波形转换电路集成电路得使用。
集成电路选用四运放LM ３24。
LM324内含四个相同得运算放大器,其中两个用于振荡器,两个用于波形变换。
三、振荡电路工作原理利用集成运算放大电路也可实现产生方波与三角波得信号发生器，电路主要由比较器与积分器构成.电路中,有源积分器由运算放大器2A 及其外围电路积分电容C 与电阻R 5、R 7组成。
函数信号发生器的设计【开题报告】
开题报告电气工程及自动化函数信号发生器的设计一、课题研究意义及现状信号发生器是一种最悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。
随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。
同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。
由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。
直到1964年才出现第一台全晶体管的信号发生器。
自从70年代微处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数模转换器，硬件和软件使信号发生器的功能扩大，产生比较复杂的波形。
这时期的信号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的波形。
随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，极大促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号的处理能力，提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信号处理的诸多缺点，数字信号发生器随之发展起来。
信号发生器用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。
信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。
正弦信号是使用最广泛的测试信号。
这是因为产生正弦信号的方法比较简单，而且用正弦信号测量比较方便。
多功能函数信号发生器-开题报告
一、研究目的与意义研究目的与意义：函数信号发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供需要的已知信号，然后同其他仪表测量感兴趣的参数。
它不是测量电路，而是根据使用者的要求作为激励源，仿真各种测量信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。
目前我国在研究信号发生器方面有可喜的成就。
但总的来说，我国信号发生器没有形成真正的产业。
中国函数发生器产业发展中出现的问题中，如产业结果不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能量消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。
就目前国内的成熟产品来看，核心部分存在成本高、控制不方便、创新能力小等缺点，因此和国外相比技术存在比较大的差距，所以开发出高性价比的函数发生器，从而与国外技术有所比拼，并且打破国外技术垄断，对目前我国发展中的电子业来说，是具有刻不容缓的作用的。
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。
除生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波之外，信号发生器还要用于模拟输出一些不规则信号，以生成“实际环境”信号，包括在被测设备离开实验室或车间时可能遇到的毛刺、漂移、噪声和其它异常事件等。
所有这些都要求信号发生器输出信号的参数如频率、波形、输出电压或功率等，能够在一定范围内进行更加精确的调整，并拥有更好的稳定性及输出指示。
目前市场上常见的信号发生器，按照价格与适用性大致可以分成高、中、低端，但由于品牌、型号冗繁，使用者在采购过程中面临很大难题。
低端产品：DDS技术提高产品适用性通常价位在5,000元上下的信号发生器都是定位在普及水平的低端产品，这类产品由于性能指标的限制，多应用于教育和培训，常见如下图1-1所示：普源精仪的DG1000系列、石家庄无线电四厂的TF G2000系列、南京盛普的SPF05/SPF10和台湾固纬的SFG-830。
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毕业设计（论文）开题报告题目函数信号发生器专业名称电子信息工程班级学号*********学生姓名蔡伟攀指导教师邓洪峰填表日期2015年 3月25日说明开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。
以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。
但每个专业填写内容应保持一致。
一、选题的依据及意义1.选题依据信号发生器（signal generator）又称信号源或振荡器，是输出供给量，产生频率、幅度、波形等主要参数都可调的信号，用于测量的信号发生器指的是能够产生不同频率、不同幅度的规则或不规则的信号源，在电子系统的测量、实验、校准和维护中的得到广泛的应用。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波甚至任意波形，各种波形曲线均可用三角函数方程式表示。
如在制作和调试音频功率放大器时，就需要人为的输入一个标准音频信号，才能测量功率放大器的输出，得到功率放大器的相关参数，此时要用到的这个标准音频信号就是由信号发生器提供的，可见信号发生器的应用很广。
信号发生器其作用是：测量网络的幅频特性、相频特性；测量网络的瞬态响应；测量接收机；测量元件参数等。
信号源可以分为通用和专用两种，通用信号源包括:正弦信号源、脉冲信号源、函数信号源、高频信号源、噪声信号源；专用信号源包括：电视信号源、编码脉冲信号源。
信号发生器根据输出波形可以分为：正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和噪声信号发生器。
（1)正弦信号发生器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。
按照其不同性能和用途还可以分为低频（20Hz~10MHz）信号发生器、高频（100kHz~300MHz）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控发生信号发生器、频率合成式信号发生器等。
（2）函数（波形）信号发生器能产生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，频率范围可以从几微赫兹到几十兆赫兹。
除供通信、仪表和自动控制系统测试外，还广泛用于其他非电测量领域。
（3）脉冲信号发生器能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。
（4）随机信号发生器通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两种。
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性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测定系统动态特性等。
当用噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不够长，会出现统计行误差，可用伪随机信号来解决。
信号发生器按照用途分可以分为专用信号发生器和通用信号发生器等；按照性能有普通信号发生器和标准信号发生器；按照调制类型可以分为调幅信号发生器、调频信号发生器、调相信号发生器、脉冲调制信号发生器及组合调制发生器等；按照频率调节方式可以分为扫频信号发生器、程控信号发生器等。
传统的波形发生器大多是采用分立元件组成的，这种电路存在波形质量差、控制难、可调范围小、电路复杂和体积大等特点，特别是对于低频信号而言，这些问题更是突出。
而用单片机构成的函数信号发生器可以克服这些问题，还能产生正弦波、三角波、方波等波形，而且波形的幅度和频率都是可以改变的。
2.选题意义函数发生器是电子电路等各种实验中必不可少的实验设备之一，设计函数发生器是一个很好的选题，因此我们要熟悉的掌握它的工作原理。
本课题是研究设计一个基于51单片机的函数信号发生器，和其他方案的设计比起来成本较低而且精度较高，最重要的是开发起来简单易于调试，相对来说具有一定程度的社会和经济价值。
在如今的社会，电子科技发展猛速，社会依靠电子科技有了本质的改变，人们的价值观和需求也在改变，因此基于单片机的函数信号发生器会越来越进入我们的使用范围。
二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）以前，信号发生器全部属于模拟方式，借助电阻电容，电感电容、谐振腔、同轴线作为振荡回路产生正弦或其它函数波形。
频率的变动由机械驱动可变元件，如电容器或谐振腔来完成，往往调节范围受到限制，因而划分为音频、高频、超高频、射频和微波等信号发生器。
随着无线电应用领域的扩展，针对广播、电视、雷达、通信的专用信号发生器亦获得发展，表现在载波调制方式的多样化，从调幅、调频、调相到脉冲调制。
后来，数字技术日益成熟，信号发生器绝大部分不再使用机械驱动而采用数字电路，从一个频率基准由数字合成电路产生可变频率信号。
调制方式更加复杂，出现同相/正交调制至宽频数字调制。
数字合成技术使信号发生器变为非常轻便、覆盖频率范围宽、输出动态范围大、容易编程、适用性强和使用方便的激励源。
过去测量1GHz 以上的射频和微波元部件需要几个信号要手动操作，现在一台高档信号发生器可提供1MHz至65GHz的带宽，而且全部程控操作，从实验室的台式，生产车间的便携式至现场的手持式应用都有大量信号发生器可供选择。
特别是微处理器的出现，更促使了信号发生器向着智能化、自动化方向发展。
现在，许多信号发生器除带有微处理器，因而具备了自校、自验、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能外，还带有IEEE-488或RS232总线，可以和控制计算机及其他测量仪器仪器方便地构成自动测试系统。
目前比较让大家熟悉的发生器有这么一些，如正弦信号发生器、低频和高频信号发生器、微波信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器等等。
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。
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。
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。
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。
锁相信号发生器是由调谐振荡器通过锁相的方法获得输出信号的信号源。
这类信号发生器频率的精度和稳定度很高，但要实现快速和数控比较困难，同时输出信号的频率分辨率较差。
实现高分辨率的信号发生器，采用锁相环来实现有一定的难度，尤其是覆盖低频和高频的信号发生器采用锁相实现比较困难。
合成信号发生器是采用频率合成方法构成的信号发生器。
合成信号发生器中使用一个晶体参考频率源，所需的各种频率都由它经过分频、混频和倍频后得到的，因而合成器输出频率的稳定性和精度与参考源一样，现在绝大多数频率合成技术都使用这种合成方法。
这类信号发生器具有频率稳定度高、分辨率高、输出信号频率范围宽、频率易于实现程序控制、可以实现多种波形输出及频率显示方便等优点。
当前信号发生器总的趋势是向着宽频率、高频率精多功多用自动化和智能化方向发展。
我国已经开始研制函数信号波形发生器，并取得了可喜的成果。
但总的来说我国的函数信号波形发生器还没有形成真正的产业。
就目前国内的成熟产品来看，多为一些PC仪器插卡，独立的仪器和VXI系统的模块很少，并且我国目前在函数信号波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。
三、研究内容及实验方案1.研究内容：（1）系统的硬件设计：利用51单片机作为控制电路和DAC0832芯片进行数模转换构成函数信号发生器。
使得电路能产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和梯形波。
同时对幅度和频率进行相应的控制。
（2）系统的软件设计：在本次设计中要用到Altium Designer软件进行PCB制图，然后编写程序要在Keil C51环境中编译，再把程序导入STC89C51芯片中，最后利用示波器观察所要得到的波形结果。
2.实验方案：函数信号发生器系统主要由硬件系统和软件系统两部分组成。
这次设计的函数信号发生器由单片机（STC89C51）作为主控制电路，和DAC0832芯片进行数模转换构成函数信号发生器。
另外由复位电路、稳压电源控制电路、整流部分、波形放大电路、按键控制部分、LCD液晶显示电路等构成，系统框图如下图所示：系统组成框图波形由所编程序控制产生，由单片机为核心控制电路，向D/A的输入端按照一定的规律传送数据，将数字信号转变成模拟信号，再由DAC0832的输出端输出信号，输出的信号经过波形转换电路运算放大器LM324得到不同的波形。
通过程序和按键控制部分来选择波形的类型、调制波形的幅度和频率。
最后在LCD1602上显示波形的类型及数值。
四、研究目标、主要特色及工作进度1.研究目标：（1）设计函数发生器，利用51单片机作为控制电路，使该函数发生器能产生正弦波、三角波、方波、锯齿波、梯形波。
（2）使用同一按键选择五个波形，依次输出。
要求幅度范围控制在0~5V,正弦波的频率范围控制在10~50Hz，步进值为10Hz；三角波的频率范围控制在50~250Hz，步进值为50Hz；方波的频率范围控制在200~1000Hz，步进值为200Hz；锯齿波的频率范围控制在100~500Hz,步进值为100Hz；梯形波的频率范围控制在50~250Hz,步进值为50。
（3）输出波形的同时实物上的LCD第一行显示内容为：输出正弦波时显示：Sine Wave；输出三角波时显示：Triangle Wave；输出方波时显示：Square Wave；输出锯齿波时显示：Sawtooth Wave；输出梯形波时显示：Trapezoidal Wave；第二行显示内容为：Frequency: *** Hz 。