函数信号发生器实验报告
【精品】电路实验报告 函数信号发生器
【精品】电路实验报告函数信号发生器一、实验目的1.理解函数信号发生器的基本原理;2.掌握函数信号发生器的使用方法;二、实验仪器函数信号发生器、万用表、示波器、电阻箱等。
三、实验原理函数信号发生器是一种可以产生各种不同波形的电子仪器,它由信号源、调制放大器、波形出口、控制电路等几个部件组成。
在使用中可以通过调节控制电路中的各个参数来控制信号波形的频率、幅度、相位等参数。
四、实验内容1.使用函数信号发生器产生各种不同波形的信号,并记录下所产生的波形、频率、幅度等参数。
2.利用万用表对所产生的波形进行测量,并记录下相关参数。
3.使用示波器观察所产生的波形,并记录下所观察到的波形形态,判断所产生的波形是否符合要求。
4.使用电阻箱对信号幅度进行调整,调整后再次进行相应的测量、观察和记录。
五、实验步骤1.将函数信号发生器插入电源插座,并开启电源开关。
5.对信号幅度进行调整,如需调整信号幅度,可以使用电阻箱对信号幅度进行调整。
六、实验数据及处理下表列出了实验中所产生的部分波形及其相关参数。
| 波形形态 | 频率 | 幅度 ||----------------|---------|-----------|| 正弦波 | 1KHz | 1Vpp || 正弦波 | 5KHz | 500mVpp|| 方波 | 2KHz | 2Vpp || 三角波 | 1KHz | 1Vpp |七、实验结果分析根据实验数据分析,可以得出以下结论:2.在产生不同波形的信号时,需调节控制电路中的各个参数,如频率、幅度、相位等,才能产生相应的波形。
3.在调试波形时应注意信号幅度,如波形幅度过大或过小,都会影响到实验的结果。
八、实验注意事项1.实验中要注意安全,避免触电、短路等事故的发生。
3.在实验中应认真记录实验数据,为进一步分析和处理提供有力的数据支持。
电子技术课程设计实验报告--函数信号发生器
电子技术课程设计实验报告--函数信号发生器函数信号发生器一般用于产生基本的常用信号,如正弦波、三角波、方波等,用于生物、医学、通信、音频和模拟电路调试和测量等。
本文介绍了函数信号发生器的结构和特性,以及利用函数信号发生器实验的操作步骤,对这一实验作了详细介绍。
一、结构和特点函数信号发生器是一款多用途的信号发生器,它是由数字电子芯片和模拟元件组成的,具有输出波形数量多、偏差小、功耗低等特点,它的性能特性好,能产生不同波形信号,灵活多变,具有稳定可靠的输出。
二、实验步骤1、打开万用表,将探头连接输出接口,将万用表切换到 AC 档,设置 200mV 档,同时将频率表中频率调节到 10kHz;2、连接信号发生器,打开电源开关,调节波形类型选择按钮使之处于正弦波,将频率表中频率调节到 10kHz;3、调节占空比调节按钮,可将其调节到饱和状态,观察波形并绘图;4、将频率表中频率再次调节到 10kHz,占空比按钮设置为50%,在衰减平调中调节输出信号,观察波形并绘图;5、按此类推,可实现其他波形的输出,可视性观察波形变化,以此可以了解整体系统性质。
三、实验结果实验中,我用函数信号发生器分别调节了正弦波和相应占空比的三角波和方波,用万用表观察波形的变化,为验证系统的性能,我用万用表测量各调试波形的参数,如电压大小、频率和占空比,结果如下:1、测试的正弦波的频率为:10kHz;占空比为:50%;电压大小为:150mV;在本次实验中,我们通过调节函数信号发生器,成功地验证函数信号发生器能够输出基本的常用信号,如正弦波、三角波、方波等,并通过万用表对其调节参数进行测试,得出的结果与理论设计的基本一致,可以表明函数信号发生器的稳定性、可靠性良好,这证实了函数信号发生器的功能设计正确性及其使用的可行性。
电路实验报告 函数信号发生器
电子电路综合设计实验实验一函数信号发生器的设计与调测班级: 2009211108**: ***学号: ********小班序号: 26课题名称函数信号发生器的设计与实现一、摘要函数信号发生器是一种为电子测量提供符合一定要求的电信号的仪器, 可产生不同波形、频率和幅度的信号。
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,用信号发生器来模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
信号发生器可按照产生信号产生的波形特征来划分:音频信号源、函数信号源、功率函数发生器、脉冲信号源、任意函数发生器、任意波形发生器。
信号发生器用途广泛, 有多种测试和校准功能。
本实验设计的函数信号发生器可产生方波、三角波和正弦波这三种波形, 其输出频率可在1KHz至10KHz范围内连续可调。
三种波形的幅值及方波的占空比均在一定范围内可调。
报告将详细介绍设计思路和与所选用元件的参数的设计依据和方法。
二、关键词函数信号发生器迟滞电压比较器积分器差分放大电路波形变换三、设计任务要求:1、(1)基本要求:2、设计一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。
3、输出频率能在1-10KHZ范围内连续可调, 无明显是真;4、方波输出电压Uopp≥12V, 上升, 下降沿小于10us, 占空比可调范围30%-70%;5、三角波输出电压Uopp≥8V;6、正弦波输出电压Uopp≥1V;设计该电源的电源电路(不要求实际搭建), 用PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)。
(2)提高要求:1.三种输出波形的峰峰值Uopp均在1V-10V范围内连续可调。
2.三种输出波形的输出阻抗小于100Ω。
3.用PROTEL软件绘制完整的印制电路板图(PCB)。
(3)探究环节:1.显示出当前输入信号的种类、大小和频率(实验演示或详细设计方案)。
2.提供其他函数信号发生器的设计方案(通过仿真或实验结果加以证明)。
四、设计思路和总体结构框图(1)原理电路的选择及总体思路:根据本实验的要求, 用两大模块实现发生器的设计。
北邮-函数信号发生器
北京邮电大学电子电路综合实验报告课题名称:函数信号发生器的设计学院:信息与通信工程学院班级:姓名:学号:班内序号:2015年4月26日课题名称:函数信号发生器的设计摘要:方波-三角波产生电路采用了运放组成的积分电路,可得到比较理想的方波和三角波。
根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求以及对所需方波、三角波的幅度可以确定合适的运放以及稳压管的型号、所需电阻的大小和电容的值。
三角波-正弦波的转换是利用差分放大器来完成的,选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度以及电路的对称性。
同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。
最后利用反馈电阻Ro大小变化来控制方波和三角波的幅值,利用旁路电容C4来控制正弦波的幅值,将R2换成顶调电位器和二极管来控制方波占空比。
关键词:方波三角波正弦波频率可调幅值可调一、设计任务要求1. 基本要求:(1)输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真;(2)方波输出电压Uopp=12V(误差小于20%),上升、下降沿小于10us;(3)三角波Uopp=8V(误差小于20%);(4)正弦波Uopp错误!未找到引用源。
1V,无明显失真。
2. 提高要求:(1)将输出方波改为占空比可调的矩形波,占空比可调范围为30%—70%;(2)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。
二、设计思路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,由于差分放大电路具有工作点稳定、输入阻抗高、抗干扰能力较强等优点,特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
函数信号发生器实验报告.
函数信号发生器实验报告.一、实验目的本实验的主要目的是学习如何使用函数信号发生器和使用示波器观察信号波形,了解不同的信号波形及其特性,并探究不同信号波形在电路中的应用。
二、实验原理函数信号发生器是一种可以产生各种不同频率、不同幅度、不同波形的信号的仪器。
在实验中,我们将使用 Agilent 33220A 函数信号发生器,它可以产生多种基本波形,如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
函数信号发生器具有很高的稳定性和精确性,可根据需要输出不同范围的信号。
示波器是一种常用的检测和观测电路中信号波形的仪器,被广泛应用于电子学、通信、计算机和电力等行业。
在实验中,我们将使用 Tektronix TDS2002C 示波器,它可以显示多通道、多频道、高频率的波形,并提供多种触发方式,可用于观测电路中的信号波形。
三、实验过程1. 准备工作(1)开启函数信号发生器和示波器,并进行必要的预热。
等待信号稳定后,将函数信号发生器和示波器的输出连接线分别连接到实验电路对应的输入端口上。
(2)将实验电路按照实验要求搭建、联接好。
(3)调节示波器的电压、触发和标尺等参数,以方便观测信号波形。
(4)在函数信号发生器上选择需要输出的信号波形,设置频率、幅度等参数,并调节输出电平,以符合实验要求。
2. 实验操作本实验中我们将根据实验要求进行多种不同信号波形的输出和观测,具体实验步骤如下:(1)正弦波信号发生器实验a) 在函数信号发生器上选择正弦波信号波形,并设置频率为 5kHz,幅度为 5V。
b) 将输出信号连接到电路输入端口上,并将示波器调节到 AC 界面,调节触发方式为边沿触发,并设置触发电压符合需要观测的信号波形。
c) 观测信号波形,并记录波形主要特征。
4. 结果分析通过观测示波器中显示的正弦波形,我们可以看出正弦波具有周期性好、连续性强、波形圆润等特点。
因此,正弦波信号被广泛应用于各种电子电路中,如音频放大、翻译、计算机图像显示、调制解调等方面。
函数信号发生器实验报告
北京邮电大学电子电路实验报告实验一:函数信号发生器的设计与调测院系:信息与通信工程学院班级:2012211112姓名:卢跃凯班内序号:13学号:2012210344指导教师:廖老师课题名称:函数信号发生器的设计与调试摘要实验电路主要由两部分组成,方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。
方波由运算放大器加稳压管产生,后经积分电路形成三角波,最后通过差分放大电路,利用其传输特性曲线的非线性实现三角波——正弦波的转换。
实验电路的频率,幅度可通过电位器调节,增加两个二极管,可以改变方波占空比,完成提高要求。
关键词方波三角波正弦波幅频可调设计任务要求1、基本要求:a)设计制作一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。
1)输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真;2)方波输出电压Uopp=12V,上升、下降沿小于10us;三角波Uopp=8V;3)正弦波Uopp>1V。
b)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)2、提高要求:a)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V范围内连续可调。
b)要求方波占空比在30%——70%连续可调。
设计思路,总体结构框图1、设计思路:用运算放大器加反馈构成电压比较器来产生方波;方波经积分电路形成三角波;三角波输入到差分放大电路,利用其传输特性曲线的非线性输出正弦波,完成要求。
2、原理框图:3、系统的组成框图:分块电路和总体电路的设计:(1)方波-三角波产生电路:方波输出幅度由稳压管的稳压值决定,限制在±(UZ+UD)之间。
考虑到基本要求中的,方波的峰峰值为12V,故选用稳压值为6V的稳压管2DW232。
方波经积分得到三角波,幅度为,幅值由R1和Rf的比值及稳压管的稳压值决定,因为基本要求中三角波的峰峰值为8V,因此,R1与Rf的比值为2:3。
在实际电路中,我采用的R1为20kΩ,Rf为30kΩ。
【精品】函数信号发生器及常用电信号的观察与测量实验报告!!.docx
函数信号发生器及常用电信号的观察与测量实验报告09光信2班1、实验目的1)掌握常见点新高的观察与测量方法。
2)了解单片集成函数信号发生器的功能特点。
3)熟悉信号与系统试验箱信号的产生方法。
1、实验仪器1)信号与系统实验箱一台。
2) 20MHz双踪示波器一台。
3、实验原理ICL8038是单片机集成函数信号发生器,其内部框图如图1」所示。
它由恒流源人和厶、电压比较器A和B、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。
外接电容-V EE图1.1 ICL8038原理方框图外接屯容C由两个恒流源充电和放电,电压比较器A、B的阀值分别为电源电压(指人的2/3和1/3。
恒流源人和厶的人小可通过外接屯阻调节,但必须/2 >/,o当触发器的输出为低电平时,恒流源厶断开,恒流源人给C 充电,它的两端电压UC随时间线性上升,当UC达到电源电压的2/3时,电压比较器A的输出电压发生跳变,使触发器输岀由低电平变为高电平,恒流源C接通, 由于/2 > /.(设人=2人),恒流源厶将电流2人加到C上反充电,相当于C由一个净电流I 放电,C两端的电压UC 乂转为直线下降。
当它下降到电源电圧的1/3 时,电压比较器B的输出电压发生跳变,使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平,恒流源人断开,人再给C充电,…如此周而复始,产生振荡。
若调整电路,使/2 = 2/,,则触发器输出为方波,经反相缓冲器由管脚⑨输出方波信号。
C 上的电压"c上升与下降时间相等时为三角波,经屯压跟随器从管脚③输出三角波信号。
将三角波变成正弦波是经过一个非线性的变换网络(正弦波变换器)而得以实现,在这个非线性网络屮,当三角波电位向两端顶点摆动时,网络提供的交流通路阻抗会减小,这样就使三角波的两端变为平滑的正弦波,从管脚②输出。
TCL8038管脚功能如图1. 2所示。
图1. 2 1CL8038管脚图电源电压为单屯源10〜30U或双电源土5U〜土实验电路如图1.3所示。
函数信号发生器实验报告
函数信号发生器实验报告函数信号发生器实验报告引言函数信号发生器是一种广泛应用于电子实验室中的仪器设备,用于产生各种形式的电信号。
本实验旨在通过对函数信号发生器的使用和实验验证,进一步了解信号发生器的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是:1. 熟悉函数信号发生器的基本操作;2. 掌握函数信号发生器产生不同形式信号的方法;3. 通过实验验证信号发生器的输出特性。
二、实验原理函数信号发生器是一种能够产生各种形式信号的仪器,其基本原理是通过内部电路将直流电压转换为不同形式的交流信号。
常见的信号形式包括正弦波、方波、三角波等。
三、实验步骤1. 打开函数信号发生器的电源,并将输出连接到示波器的输入端。
2. 调节函数信号发生器的频率、幅度和偏置等参数,观察示波器上的波形变化。
3. 逐步调节函数信号发生器的参数,产生不同形式的信号,并记录下相应的参数设置和观察结果。
4. 将函数信号发生器的输出连接到其他电路中,观察信号在不同电路中的响应情况。
四、实验结果与分析在实验过程中,我们通过调节函数信号发生器的频率、幅度和偏置等参数,成功产生了正弦波、方波和三角波等不同形式的信号。
通过示波器观察到的波形,我们可以看出不同形式的信号在频率和振幅上的差异。
在进一步的实验中,我们将函数信号发生器的输出连接到其他电路中,例如放大电路和滤波电路。
观察到信号在不同电路中的响应情况,我们可以了解到信号发生器在实际应用中的作用和效果。
五、实验总结通过本次实验,我们对函数信号发生器的基本操作和原理有了更深入的了解。
我们学会了如何通过调节函数信号发生器的参数来产生不同形式的信号,并通过连接到其他电路中观察信号的响应情况。
在实验过程中,我们也遇到了一些问题和困难,例如在调节参数时需要注意避免过大的幅度和频率,以免对电路和仪器造成损坏。
此外,我们还需要注意信号发生器的精度和稳定性,以保证实验结果的准确性。
通过本次实验,我们进一步认识到函数信号发生器在电子实验中的重要性和广泛应用。
函数信号发生器实验报告
函数发生器设计(1)一、设计任务和指标要求1、可调频率范围为10Hz~100Hz 。
2、可输出三角波、方波、正弦波。
、可输出三角波、方波、正弦波。
3、三角波、方波、正弦波信号输出的峰-峰值0~5V 可调。
可调。
4、三角波、方波、正弦波信号输出的直流电平-3V~3V 可调。
可调。
5、输出阻抗约600Ω。
二、电路构成及元件参数的选择 1、振荡器、振荡器由于指标要求的振荡频率不高,由于指标要求的振荡频率不高,对波形非线性无特殊要求。
对波形非线性无特殊要求。
对波形非线性无特殊要求。
采用图采用图1所示的电路。
所示的电路。
同时同时产生三角波和方波。
产生三角波和方波。
图1 振荡电路振荡电路振荡电路根据输出口的信号幅度要求,可得最大的信号幅度输出为:根据输出口的信号幅度要求,可得最大的信号幅度输出为:V M =5/2+3=5.5V 采用对称双电源工作(±V CC ),电源电压选择为:,电源电压选择为: V CC ≥V M +2V=7.5V 取V CC =9V选取3.3V 的稳压二极管,工作电流取5mA ,则:,则: V Z =V DZ +V D =3.3+0.7=4V 为方波输出的峰值电压。
为方波输出的峰值电压。
OM Z CC Z 3Z Z V -V V -1.5V -V 9-1.5-4R ==700ΩI I 5»=()1AR4R2R1R3DZ DZRW2AR5R7CVozVosR6Vi+取680680ΩΩ。
取8.2K 8.2KΩΩ。
R 1=R 2/3=8.2/1.5=5.47(K Ω)取5.1K Ω。
三角波输出的电压峰值为:三角波输出的电压峰值为:V OSM =V Z R 1/R 2=4×5.1/8.2=2.489(V ) R 4=R 1∥R 2=3.14 K Ω取3K Ω。
Z Z V 4RW=8K 0.1~0.2I 0.15==W ´()()取10K Ω。
R 6=RW/9=10/9=1.11(K Ω)取1K Ω。
电子技术实验报告
实验一常用电子仪器的使用一、实验目的(1)通过阅读仪器说明书(使用手册),了解仪器的主要技术性能指标,初步掌握常用电子仪器的使用方法。
(2)掌握函数信号发生器和交流电压表(毫伏表)的使用方法。
(3)掌握双踪示波器的基本操作方法,掌握使用示波器测量电信号的基本参数:幅度(有效值、峰值或峰峰值)、周期(频率)和相位的方法。
二、实验设备及材料函数信号发生器(DF1641B1型)、双踪示波器(MOS-620/640型)、交流毫伏表(MVT171或D-171型)、直流稳压电源、万用表等。
三、实验原理(一)函数信号发生器函数信号发生器是在电子电路实验中最常用的电子仪器之一,用来产生各种波形的信号(正弦波、三角波、方波等)。
函数信号发生器所产生的各种信号的参数(如电压幅度、频率等),一般都可以通过仪器面板上设置的开关和旋钮加以调节。
本实验中介绍的DF1641B1型函数信号发生器,是一多功能函数信号发生器。
它可以输出正弦波、三角波和方波,频率范围为0.3 Hz ~3 MHz。
其最大输出电压幅度>20V 峰峰值(对正弦波,最大输出有效值>7 V),可作为一般振荡器给放大器提供信号。
该函数信号发生器与其他设备配合,还可以用作扫频信号发生器,这里仅介绍作为振荡器的使用方法。
1、DF1641B1型函数发生器面板中各旋钮介绍。
如图1-1所示。
图1-1 DF1641B1型函数发生器面板图1—电源开关;2—频率范围选择(向上);3—频率范围选择(向下);4—波形选择开关;5—直流偏置开关;6—直流偏置调节;7—扫频方式选择;8—扫描速率;9—输出衰减选择;10—电压输出;11—TTL输出;12—输出幅度微调;13—计数器输入;14—内接/外测选择;15—扫频宽度;16—对称度调节;17—输出信号幅度显示;18—对称度控制开关;19—频率微调;20—频率显示5..2、操作步骤(1)打开电源开关○1后,按下波形选择开关○4以选择信号类型,例如,正弦波。
函数信号发生器实验报告
青海师范大学课程设计报告课程设计名称:函数信号发生器专业班级:电子信息工程学生姓名:***学号:***********同组人员:郭延森安福成涂秋雨指导教师:***课程设计时间:2015年12月目录1 设计任务、要求以及文献综述2 原理综述和设计方案2.1 系统设计思路2.2设计方案及可行性2.3 系统功能块的划分2.4 总体工作过程3 单元电路设计3.1 安装前的准备工作3.2 万用表的安装过程4 结束语1设计任务、要求在现代电子学的各个领域,常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。
能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路称为函数信号发生器,又名信号源或振荡器。
函数信号发生器与正弦波信号发生器相比具有体积小、功耗少、价格低等优点, 最主要的是函数信号发生器的输出波形较为灵活, 有三种波形(方波、三角波和正弦波)可供选择,在生产实践,电路实验,设备检测和科技领域中有着广泛的应用。
该函数信号发生器可产生三种波形,方波,三角波,正弦波,具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能,其产生频率信号范围1HZ~100kHZ,输出信号幅值范围0~10V,信号产生电路由比较器,积分器,差动放大器构成,频率计部分由时基电路、计数显示电路等构成。
幅值输出部分由峰值检测电路和芯片7107等构成。
技术要求:1. 信号频率范围 1Hz~100kHz;2. 输出波形应有:方波、三角波、正弦波;3. 输出信号幅值范围0~10V;4. 具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。
2原理叙述和设计方案2.1 系统设计思路函数信号发生器根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,其电路中使用的器件可以是分离器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以是集成器件(如单片集成电路函数信号发生器ICL8038)。
产生方波、正弦波、三角波的方案也有多种,如先产生方波,再根据积分器转换为三角波,最后通过差分放大电路转换为正弦波。
函数信号发生器的实验报告
函数信号发生器的实验报告函数信号发生器的实验报告一、引言函数信号发生器是电子实验中常用的仪器,它可以产生各种不同形式的信号,如正弦波、方波、三角波等。
本次实验旨在通过实际操作和测量,了解函数信号发生器的工作原理和应用。
二、实验目的1. 理解函数信号发生器的基本原理;2. 掌握函数信号发生器的使用方法;3. 学会使用函数信号发生器产生不同形式的信号;4. 熟悉函数信号发生器的操作界面和参数设置。
三、实验器材和仪器1. 函数信号发生器;2. 示波器;3. 电缆和连接线。
四、实验步骤1. 连接函数信号发生器和示波器。
将函数信号发生器的输出端口与示波器的输入端口通过电缆连接。
2. 打开函数信号发生器,调整参数。
根据实验要求,设置信号的频率、幅度和波形类型。
3. 使用示波器观察信号波形。
通过示波器的屏幕,我们可以清晰地看到函数信号发生器产生的信号波形。
4. 测量信号参数。
利用示波器的测量功能,我们可以准确地测量信号的频率、幅度和相位等参数。
五、实验结果与分析1. 正弦波信号产生:设置函数信号发生器的频率为1000Hz,幅度为5V,观察示波器上的波形。
通过测量,得到信号的频率为1000Hz,幅度为5V,与设置值相符。
2. 方波信号产生:设置函数信号发生器的频率为2000Hz,幅度为3V,观察示波器上的波形。
通过测量,得到信号的频率为2000Hz,幅度为3V,与设置值相符。
3. 三角波信号产生:设置函数信号发生器的频率为500Hz,幅度为4V,观察示波器上的波形。
通过测量,得到信号的频率为500Hz,幅度为4V,与设置值相符。
根据实验结果,我们可以看到函数信号发生器能够准确地产生不同形式的信号,并且信号参数与设置值相符。
这验证了函数信号发生器的工作原理和稳定性。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了函数信号发生器的工作原理和使用方法。
函数信号发生器是电子实验中不可或缺的仪器,它能够产生各种形式的信号,为实验提供了便利。
北邮模电实验报告 函数信号发生器的设计
北京邮电大学电子电路综合设计实验报告课题名称:函数信号发生器的设计学院:班级:姓名:学号:班内序号:课题名称:函数信号发生器的设计摘要: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:方波三角波正弦波一、设计任务要求1.基本要求:设计制作一个函数信号发生器电路,该电路能够输出频率可调的正弦波、三角波和方波信号。
(1) 输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真。
(2) 方波输出电压Uopp=12V(误差小于20%),上升、下降沿小于10us。
(3) 三角波Uopp=8V(误差小于20%)。
(4) 正弦波Uopp1V,无明显失真。
2.提高要求:(1) 输出方波占空比可调范围30%-70%。
(2) 三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。
二、设计思路和总体结构框图总体结构框图:设计思路:由运放构成的比较器和反相积分器组成方波-三角波发生电路,三角波输入差分放大电路,利用其传输特性曲线的非线性实现三角波-正弦波的转换,从而电路可在三个输出端分别输出方波、三角波和正弦波,达到信号发生器实验的基本要求。
将输出端与地之间接入大阻值电位器,电位器的抽头处作为新的输出端,实现输出信号幅度的连续调节。
利用二极管的单向导通性,将方波-三角波中间的电阻改为两个反向二极管一端相连,另一端接入电位器,抽头处输出的结构,实现占空比连续可调,达到信号发生器实验的提高要求。
三、分块电路和总体电路的设计过程1.方波-三角波产生电路电路图:设计过程:①根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求,选择电压转换速率S R合适的运算放大器。
示波器与函数信号发生器的使用及实验报告
示波器与函数信号发生器的使用及实验报告实验: 示波器与函数信号发生器的使用实验目的:1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器等的主要技术指标、性能及正确使用方法。
2、学会使用测量电压波形、幅度、频率的基本方法。
3、学会正确调节函数信号发生器频率、幅度的方法,熟悉dB键。
实验内容:一、双踪示波器的使用熟悉示波器面板上各旋钮的名称及功能,掌握正确使用各旋钮应处的位置。
1、示波器的检查及校准1) 扫描基线调节首先,接通电源,检查示波器各旋钮是否正常,将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示(CH1或CH2),输入耦合方式开关置“GND”,触发方式开关置于“自动”。
开启电源开关后,调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮,使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。
然后调节“X轴位移”()和“Y轴位移”( )旋钮,使扫描线位于屏幕中央,并且能上下左右移动自如。
2)测试“校准信号”波形的幅度、频率将示波器的“校准信号”通过专用电缆线引入选定的CH1通道,将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”,触发源选择开关置“内”,内触发源选择开关置“CH1”。
调节X轴“扫描速率”开关(SEC/DIV)和Y轴“输入灵敏度”开关(VOLTS/DIV),使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。
校准“校准信号”的幅度及频率的计算:根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数与“Y轴灵敏度”开关指示值的乘积,即可算得信号幅值的实测值。
将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置,“y轴灵敏度”开关置适当位置,读取校正信号幅度;将“扫速微调”旋钮置“校准”位置,“扫速”开根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数与“扫速”1开关指示值的乘积,即可算得信号频率的实测值。
关置适当位置,读取校正信号周期,记入表1,1。
表1,1标准值实测值误差幅度 Up-p(V)频率 f(KHz)注:不同型号示波器标准值有所不同,请按所使用示波器将标准值填入表格中。
信号发生器实验报告
信号发生器实验报告摘要:本实验旨在通过使用信号发生器,对不同频率和幅度的信号进行产生和测量,探索信号发生器的基本原理和应用。
通过实验可以进一步理解信号发生器的工作原理以及频率和幅度的关系,并掌握信号发生器的操作方法。
1.引言2.原理3.实验步骤3.1准备工作:将信号发生器连接到电源,打开电源开关,并等待设备启动。
3.2选择频率:根据需要选择一个特定的频率,调整频率控制旋钮,并观察频率显示器上的数值变化。
3.3设置幅度:根据需要选择一个特定的幅度,调整幅度控制旋钮,并观察幅度显示器上的数值变化。
3.4选择波形:根据需要选择合适的波形,如正弦波、方波、三角波等,调整波形控制旋钮,并观察波形。
3.5连接测量仪器:将信号输出端口连接到示波器或其他测量仪器上。
根据需要选择不同的接口和线缆。
3.6测量信号参数:根据需要使用示波器或其他测量仪器,测量并记录信号的频率、幅度等参数。
4.实验结果通过实验,我们成功地产生了不同频率和幅度的信号,并使用示波器对其进行了测量。
根据测量数据,我们制作了频率-幅度图和波形图,对信号的特性进行了分析和比较。
5.讨论与分析在实验中,我们观察到信号发生器能够准确地产生所需的信号,并且改变频率和幅度时,输出信号的特性也相应改变。
通过对信号的测量,我们验证了信号发生器的性能和准确性。
6.实验总结通过本次实验,我们学习和掌握了信号发生器的基本原理和应用。
实验中我们成功地产生了不同频率和幅度的信号,并对其进行了测量和分析。
通过这些实验,我们进一步加深了对信号发生器的理解和应用能力。
信号发生器实验报告
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。
本文介绍由单片机AT89S52和D/A转换器DAC0832及LM35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,频率能在100Hz~100kHz范围内可调。
关键词:函数波形发生器;单片机AT89S52; D/A转换器DAC0832;LM358;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。
二、技术指标(1)输出信号频率在100Hz~100kHz范围内可调;(2)输出信号频率稳定度优于10-3;(3)在1k 负载条件下,输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0~5V范围内可调;三、要求(1)信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形(2)输出信号波形无明显失真;(3)自制稳压电源。
第二部分:方案设计与论证一、方案论证与比较函数信号产生方案对于函数信号产生电路,一般有多种实现方案,如模拟电路实现方案、数字电路实现方案(如DDS 方式)、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。
实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用(实验报告)
实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用【实验目的】1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。
2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。
3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。
4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。
【实验仪器】1. 示波器DS5042型,1台。
2. 函数信号发生器DG1022型,1台。
3. 电缆线(BNC型插头),2条。
【实验内容与步骤】1. 利用示波器观测信号的电压和频率(1)参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用(实验指导书)”相关内容,产生如图1-1所示的正余弦波形,显示在示波屏上。
图1-1 函数信号发生器生成的正、余弦信号的波形(2)用示波器对图1-1中所示的正余弦波形进行测量并填写下表表1-1 正余弦信号的电压和时间参数的测量电压参数(V)时间参数峰峰值最大值最小值频率(Hz)周期(ms)正弦信号3sin(200πt)余弦信号3cos(200πt)2. 用示波器观测函数信号发生器产生的正余弦信号的李萨如图形(1)参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用(实验指导书)”相关内容,产生如图1-2所示的正余弦波形的李萨如图形,调节并正确显示在示波屏上。
图1-2 正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形(3)实验指导教师检查并签字。
指导教师签字:3. 观测相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形(1)在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下,调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+45º),观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
(2)在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下,调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+135º),观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
压控函数信号发生器vip完整版
压控函数信号发生器v i pHEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】压控函数信号发生器课程设计实验报告姓名:xxx学号:班级:学院:信息科学与技术学院学校:东华大学摘要本次课程设计中的压控函数信号发生器利用直流电流源、集成运算放大器、积分电路、差分放大电路、施密特比较反馈电路以及非线性转换电路等器件构成电路,通过改变输入电压,实现信号频率的调节,并变换产生方波、三角波以及正弦波三种信号波形。
同时,对输出波形的频率及幅度有指标要求,从而设计出一个符合要求的压控函数信号发生器。
要求先在仿真软件仿真好之后,再在实验室中用示波器显示需要的波形。
关键词:集成运算放大器差分放大电路施密特比较反馈电路目录1.设计概述、任务及要求 (4)设计概述 (4)设计任务 (4)设计要求 (4)2.设计方案…………………………………………………………5总体原理框图………………………………………5直流电流源 (5)0~2V直流信号的产生 (6)极性变换电路 (7)积分放大器 (7)非线性转换电路—-差分放大器 (8)比较反馈电路 (9)三角波——方波总电路 (10)3.计算机软件仿真(Multisim、EWB) (11)4.组装与调试 (12)总电路组装与参数确定 (12)调试 (15)5.实验波形 (16)6.使用器件汇总 (17)7.参考文献 (18)8.心得与体会 (19)1、设计概述、任务及要求设计概述函数发生器是一种能输出多波形的信号源,可以产生正弦波、方波、三角波以及锯齿波等波形,而且输出信号的频率范围较宽,因而在生产测试、仪器维修和实验教学等方面都有广泛的应用,是一种不可缺少的通用信号源。
通过本次课程设计,应在了解函数发生器设计原理及构成的基础上,利用集成运算放大器、积分电路以及差分放大电路等器件构成电路,设计完成一个压控型函数发生器。
通过改变输入电压,实现信号输出频率的调节,并变换产生方波、三角波以及正弦波。
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课程设计报告课程微机原理课程设计题目函数信号发生器系别物理与电子工程学院年级08级专业电子信息工程班级 3 学号******学生姓名Q指导教师马玉龙职称讲师设计时间2011.5.30~2011.6.3目录绪论 (2)第一章题目要求 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 设计目的 (3)1.3设计环境 (3)第二章方案设计与论证 (4)2.1主要芯片介绍 (4)2.1.1 DAC0832芯片介绍 (4)2.1.2 8255A芯片介绍 (7)2.2 主要设计思想 (8)第三章结构框图等设计步骤 (9)3.1总体设计流程图 (9)3.2 锯齿波实现过程 (9)3.3三角波实现过程 (10)3.4 正弦波实现过程 (11)3.5 方波实现过程 (12)第四章测试结果及相关分析 (13)4.1 调试步骤 (13)4.2 硬件实物连线图 (13)4.3运行结果 (14)第五章总结与体会 (19)参考文献 (20)绪论函数信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。
按信号波形可分为正弦信号、函(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
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。
信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备,传统的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。
信号发生器用来产生频率为20Hz~200kHz的正弦信号(低频)。
除具有电压输出外,有的还有功率输出。
所以用途十分广泛,可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。
另外,在校准电子电压表时,它可提供交流信号电压。
低频信号发生器的原理:系统包括主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。
第一章题目要求1.1 设计要求函数信号发生器:利用微机原理实验箱D/A转换制作一个可输出正弦波、方波、锯齿波、三角波等等波形的信号发生器,用示波器可观察。
要求能够实现频率、幅值的可调。
1.2 设计目的利用所学微机原理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。
我们这次的课程设计是以微机原理为基础,设计并开发能利用按键输出多种波形(正弦波、三角波、锯齿波、方波)。
掌握各个接口芯片(如0832和8255等)的功能特性及接口方法,并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。
在平时的学习中,我们所学的知识大都是课本上的,在机房的练习大家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。
因此,缺乏一种系统的设计锻炼。
在课程所学结束以后,这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一起。
通过这几个波形进行组合形成了一个函数发生器,使得我对系统的整个框架的设计有了一个很好的锻炼。
这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目,更可以锻炼大家微机原理知识的应用。
1.3设计环境1、计算机一台2、实验箱一台(DICE-8086KⅡ)3、示波器一个4、导线若干第二章方案设计与论证2.1主要芯片介绍2.1.1 DAC0832芯片介绍DAC0832当今世界在以电子信是8位分辨率的D/A转换集成芯片,与微处理器完全兼容,这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到了广泛的应用。
这类D/A转换器由8位输入锁存器,8位DAC寄存器,8位DA转换电路及转换控制电路构成。
单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。
基准电压的范围为±10V,电流建立时间为1μs,CMOS工艺,低功耗20mW。
1、DAC0832的引脚及功能:DAC0832芯片是一种具有两个输入数据寄存器的8位DAC,它能直接与MCS51单片机接口,其主要特性参数如下:·分辨率为8位;·电流稳定时间1us;·可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;·只需在满量程和下调整其线性度;·单一电源供电(+5V~+15V);·低功耗,200mW。
为便于DAC0832的使用,特将其应用特性总结如下:·DAC0832是微处理器兼容型D/A转换器,可以充分利用微处理器的控制能力实现对D/A 转换的控制。
这种芯片有许多控制引脚,可以和微处理器控制线相连,接受微处理器的控制,如I LE、/CS、/WR1、/WR2、/XFER端。
·有两级锁存控制功能,能够实现多通道D/A的同步转换输出。
·DAC0832内部无参考电压源;须外接参考电压源。
·DAC0832为电流输入型D/A转换器,要获得模拟电压输出时,需要外加转换电路。
DAC0832的引脚图及逻辑结构如下图:图 1.1 DAC0832结构框图及引脚排列DAC0832各引脚的功能如下:DI0~DI7:数据输入线。
I LE:数据允许锁存信号,高电平有效;/CS:输入寄存器选择信号,低电平有效。
/WR1为输入寄存器的写选通信号。
输入寄存器的锁存信号/LE1由I LE、/CS、/WR1I LE 为高电平、/CS为低电平、/WR1输入负脉冲时,在/LE1产生正脉冲;/LE1为高电平,输入锁存器的状态随数据输入线的状态变化,/LE1的负跳变将数据线上的信息锁入输入寄存器。
/XFER: 数据传送信号,低电平有效。
/WR2为DAC寄存器的写选通信号。
DAC寄存器的锁存信号/LE2,由/XEFR、/WR2的逻辑组合产生。
当/XFER为低电平,/WR2输入负脉冲,则在/LE2产生正脉冲;/LE2为高电平是时,DAC寄存器的输出和输入寄存器的状态一致,/LE2负跳变,输入寄存器的内容打入DAC寄存器。
V REF:基准电源输入引脚。
R fb:反馈信号输入引脚,反馈电阻在芯片内部。
I OUT1、I OUT2:电流输出引脚。
电流I OUT1、I OUT2的和为常数,I OUT1、I OUT2 随DAC 寄存器的内容线性变化。
VCC:电源输入引脚。
AGND:模拟信号地DGND:数字地。
2、DAC0832三种数据输入方式:(1)双缓冲方式:即数据经过双重缓冲后再送入D/A转换电路,执行两次写操作才能完成一次D/A转换。
这种方式可在D/A转换的同时,进行下一个数据的输入,可提高转换速率。
更为重要的是,这种方式特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合。
此时,要用多片DAC0832组成模拟输出系统,每片对应一个模拟量。
(2)单缓冲方式:不需要多个模拟量同时输出时,可采用此种方式。
此时两个寄存器之一处于直通状态,输入数据只经过一级缓冲送入D/A转换电路。
这种方式只需执行一次写操作,即可完成D/A转换。
(3)直通方式:此时两个寄存器均处于直通状态,因此要将、、和端都接数字地,I LE接高电平,使LE1、LE2均为高电平,致使两个锁存寄存器同时处于放行直通状态,数据直接送入D/A转换电路进行D/A转换。
这种方式可用于一些不采用微机的控制系统中或其他不须0832缓冲数据的情况。
2.1.2 8255A芯片介绍8255A可编程并行输入/输出接口芯片是Intel公司生产的外围接口电路。
它采用NMOS 工艺制造,用单一+5V电压供电,具有40条引脚,采用又列直插式封装。
它有A 、B、 C、3个端口,24条I/O线,可以通过编程的方法来设定各种I/O功能。
由于它功能强,又能方便地与各种8/16位微机系统相配,所以应用较为普遍。
8255的引脚图图如下所示:PA7~PA0:A口的8条I/O线。
8条线只能同时作为输入或输出,不能分开使用,可设置成双向口,也只有A口允许这样做。
PB7~PB0:B口的8条I/O线。
不可以设置成双向口,其它和A口一样。
PC7~PC0:C口的8条I/O线。
不可以设置成双向口,但它可以分拆为两组即高4位和低4位,这两组可以任意设置为输入或输出。
除了作为独立的I/O线外,C口还经常为A口、B口服务,配合A口、B口作联络线使用。
A1、A0:端口地址选择信号。
用于选择8255A的3个数据端口和一个控制口。
当A1A0=00时,选择端口A;为01时,选择端口B;为10,选择端口C;为11时,选择控制口。
引脚图如下:图2 8255引脚图2.2 主要设计思想课设需要各个波形的基本输出。
如输出锯齿波、三角波、正弦波。
这些波形的实现的具体步骤:锯齿波实现很简单,只需要一开始定义一个初值,然后不断的加1,当溢出后又重初值开始加起,就这样循环下去。
三角波的实验过程是先加后减,我的一开始的实现方法是先是从00H开始加1直到溢出后就执行减1操作,就这样不断调用这个循环。
正弦波的实现是非常麻烦的。
它的实现过程是通过定义一些数据,然后执行时直接输出定义的数据就可以了。
我们使用的解决方法是人为计算出要输出的点,然后建一个表通过查表来进行输出,这样主要工作任务就落到了建表的过程中。
这样做的好处在于,查表所耗费的时钟周期相同,这样输出的点与点之间的距离就相等了,输出的波形行将更趋于完美,不过由于实验箱的限制,如果表中的数据太多的话,就会出现跳转的错误,所以我们选取了一百多个点,不过由于选取的点不是很精确,所以波形会有点失真。
通过8255和B5区的按键相连接来控制各个波形的输出。
能根据1-4键状态进行波形切换,按一下键,产生波形,不按键无波形输出。
如按“1”键,其它键不按,产生三角波;按“2”键,其它键不按,产生锯齿波;按“3”键,其它不按,产生方波;按“4”键,其他键不按,产生正弦波。
反复按键,不断产生相应的波形。
第三章结构框图等设计步骤3.1总体设计流程图图3 总体设计流程图3.2 锯齿波实现过程锯齿波的实现过程是首先定义一个初值然后进行加法操作,然后加到某个数之后与选定的值相比较,相同的话就再重新设置为初值,再重复执行刚刚的操作,如此循环下去。
流程图如下所示:图5 锯齿波实现流程图3.3三角波实现过程三角波的实现是设置一个初值,然后进行加数,同样是加到某个数之后再进行减数,减到初值之后就再返回到先前的操作,这个操作跟锯齿波的实现是相似的。