模电课程设计-信号发生器

合集下载

简易信号发生器课程设计

简易信号发生器课程设计

简易信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解信号发生器的基本原理,掌握其组成部分及功能;2. 学会使用简易信号发生器产生不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波;3. 掌握信号发生器在实际应用中的使用方法,如调整频率、幅度和波形。

技能目标:1. 能够正确组装和调试简易信号发生器,具备基本的动手实践能力;2. 学会运用信号发生器进行简单的信号分析和处理,提高实际操作技能;3. 培养学生对电子电路的故障排查和解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 增强学生的团队合作意识,学会在小组讨论中倾听他人意见,共同解决问题;3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的实验操作习惯。

本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合,旨在提高学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。

课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则,使学生能够充分理解信号发生器的原理,掌握相关技能,并培养积极的情感态度价值观。

通过本课程的学习,学生将能够独立完成简易信号发生器的组装、调试和应用,为后续电子技术课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 信号发生器的基本原理及组成部分- 介绍信号发生器的功能、分类及工作原理;- 分析简易信号发生器的电路结构,包括振荡器、放大器、波形整形电路等。

2. 简易信号发生器的组装与调试- 指导学生根据电路图正确组装简易信号发生器;- 教授调试方法,使学生能够调整信号发生器输出不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波。

3. 信号发生器的应用- 介绍信号发生器在电子实验、信号分析和故障诊断等方面的应用;- 演示如何使用简易信号发生器进行信号处理和实验操作。

4. 教学内容安排与进度- 第一章节:信号发生器的基本原理及组成部分(2课时)- 第二节点:简易信号发生器的组装与调试(4课时)- 第三节点:信号发生器的应用(2课时)5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:振荡器原理及设计;- 教材第五章:放大器原理及设计;- 教材第六章:波形整形电路及信号发生器应用。

《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作

《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作

《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技术知识,运用AD画图软件,设计并制作完成一简易函数信号发生器,要求能产生方波和三角波信号,且频率可调,并自行设计电路所需电源电路。

1.2 整机实现的基本原理及框图函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。

其电路中使用的器件可以是分立器件,也可以是集成电路。

本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。

产生方波、三角波的方案有很多种,本课题采用运放构成电压比较器出方波信号,采用积分器将方波变为三角波输出,其原理框图如图1所示。

直流电源电路一般由"降压--整流--滤波--稳压"这四个环节构成。

基本组成框图如图2所示。

电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的电压u。

因此,u 1=nui(n为变压器的变比)。

整流电路的作用是将交流电压u1变换成单方向脉动的直流U2。

整流电路主要有半波整流、全波整流方式。

以单相桥式整流电路为例,U2=0.9u1。

每只二极管所承受的最大反向电压URM =√2u1,平均电流I D(av)=12IR=0.45u1R对于RC滤波电路,C的选择应适应下式,即RC放电时间常数应该满足:RC=(3~5)T/2,T为50Hz交流电压的周期,即20ms。

2 硬件电路设计这是直流电源电路的原理图,由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。

通过变压把电网 220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压,4个二极管的作用是整流,电容起滤波的作用,再经过7812跟7912进行稳压,2个LED灯起指示作用。

这部分采用运放构成电压比较器出方波信号这部分采用运放构成积分器将方波变为三角波输出3 制作与调试过程根据要求画出实验电路的原理图,根据测量元器件来确定孔径的大小,元器件管脚间的距离以及元器件的大小,导入PCB后改好规则,布好局后连线,布局时要留出一定位置来放变压器,放置姓名学号,这样制版的第一步就做好了。

模拟电子课程设计-信号发生器

模拟电子课程设计-信号发生器

模电课程设计报告——信号发生器班级:08级通信工程姓名:陶庆权学号:***日期;2010年6月信号发生器设计课程设计内容:信号发生器是常用的测试仪器,常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。

1、要求完成原理设计并通过软件仿真部分(1)RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。

(2)占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

(3)占空比可调的三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

(4)多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。

软件仿真部分元器件不限,只要元器件库中有即可,但需要注意合理选取。

2、要求实际制作部分上述(4)多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。

硬件制作部分核心元器件:uA741、LM324、9013,电阻电容不限。

1、RC桥式正弦波产生电路原理图:电路原理:电路由选频网络和放大电路两部分组成。

R4、C1、R5和C2构成选频网络,其后通过放大器构成放大电路。

当达到振幅平衡和相位平衡时,就可以持续地产生正弦波了频率:f≈1/(2*3.14*R4*C1)电压增益:Av=(R3+R2+R1)/R1=3.6改变滑动变阻器R5就可以调节正弦波的幅度了。

保持电容不变,同时改变R1和R2就可以改变频率f了。

当:R5=R4=5.3kΩ时,f=300HzR5=R4=0.16 kΩ时,f=10kHzR5=R4=1.6 kΩ时,f=1kHzR5=R4=3Ω时,f=500kHz正弦波-方波产生电路原理图如下:频率f=R3/[4*R4*R2*C1]调节R4和R3可以改变幅值和频率 方波产生电路:频率:f=1/[(R1+R5)C1*㏑(1+2*R5/R1)]通过改变R1的阻值,就可以调节占空比。

信号发生器 课程设计

信号发生器 课程设计

摘要现代化生产要求电子仪器品种多、功能强、精度高、自动化程度高,而且要求测试速度快、实时性好、具有良好的人机界面。

虚拟仪器正可以实现这些要求,虚拟仪器的概念是由美国国家仪器公司在20世纪80年代最早提出的。

虚拟仪器就是在一同用计算机为核心的硬件平台上,由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能有测试软件实现的一种计算及仪器系统。

其核心的思想是利用计算机的强大资源是本来需要硬件实现的技术软件化,以便最大限度的降低系统成本,增强系统功能与灵活性。

虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测试系统到以软件为中心的测试系统的根本性转变。

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。

传统的信号发生器其功能完全靠硬件实现,功能单一而且用户的购置、维护费用高。

更重要的是,对于传统的信号发生器,其功能一旦确定不能更改,用户要想使用新的功能则必须重新购买新的仪器,传统信号发生器的不足是显而易见的。

本次课程设计就是利用软件模拟生成信号发生器。

关键词:信号发生器虚拟仪器 LABVIEW前言虚拟仪器作为新兴的测控仪器,将给用户一个充分发挥自己的才能,想象力的空间,用户可以根据自己的设计要求设计仪器系统,符合我们信号发生的开发要求。

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,频率越高,产生波形种类越多的发生其性能越好。

随着科技的发展,虚拟仪器技术已成为测试、工业控制和产品设计的主流技术。

随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断的提高,如今在许多应用中它已成为传统仪器的主要替代方式。

随着PC、半导体和软件功能的进一步更新,未来虚拟仪器技术的发展将为测试系统的设计提供一个极佳的模式,并且是工程师们在测量和控制方面得到强大的功能和灵活性。

编程对工程技术人员来说比较麻烦,LabVIEW软件用图形编程语言,直观简单、易于操作。

用户使用LabVIEW可以随意创建程序,并把它当作子程序调用,以创建更复杂的程序,且调用的层次没有限制LabVIEW这种创建和调用子程序的方法,使创建的程序结构模块化,更易于调试、理解和维护。

课程设计--信号发生器

课程设计--信号发生器

内容摘要在模拟和数字电路系统中,常常需要各种波形的信号。

特别是正弦波,方波三角波等基础波形,来作为测试信号,控制信号或信号源等。

为此我们需要能产生标准的,失真度小的信号发生器。

本课题设计的函数信号发生器能产生正弦波,方波,三角波三种波形信号,以用于不同的功能电路。

且产生的波形标准(失真度小于2%)。

该信号发生器产生的信号在频率20Hz~20kHz连续可调,正弦波幅值在0~5V可调,方波幅值在0~12V可调,三角波幅值在0~5V可调。

我们在能达到要求的条件下采用简单方便的方案,电路的结构简单性能稳定,节省元器件经费,符合实际。

关键字:正弦波方波三角波频率幅值目录一、概述 (1)二、方案设计与论证 (1)1.方案一 (1)2. 方案二 (1)三、单元电路设计与分析 (2)1.正弦波产生电路 (2)2.方波产生电路 (3)3.三角波产生电路 (3)4.调幅电路 (5)四、总原理图及元器件清单 (6)五、结论 (7)六、心得体会 (7)七、参考文献 (7)一、概述我们设计的信号发生器是由正弦波产生电路开始的,采用的是RC 低频桥式正弦振荡电路(文氏桥振荡电路)。

他适用于产生低于1MHz 的低频正弦振荡信号,振幅和频率稳定,而且频率调节方便。

然后是方波产生电路,即让正弦信号通过过零比较器,就能产生良好的方波。

而后是三角波产生电路,采用的RC 积分电路。

使方波通过积分电路,产生三角波。

最后是调幅电路,有串联分压电阻和运放组成,以达到各种波形对幅值的要求。

达到频率要求是由正弦电路的RC 选频网络决定,f=1/2*3.14*R*C 。

鉴于所要求的频率跨度较大,选频网络采用三组不同容值的电容和同轴电位器构成来调节频率。

二、方案设计与论证根据实验任务的要求,对信号产生部分可采用多种方案:如模拟电路实现方案,数字电路实现方案,模数结合实现方案等。

鉴于波形信号的产生和模拟联系紧密,我们用模拟电路实现方案。

模拟电路的实现方案就是指全部采用模拟电路的方式,以实现信号产生电路的所有功能。

模电课程设计信号发生器设计

模电课程设计信号发生器设计

课程设计任务书一、设计题目:信号发生器设计二、设计目的:掌握方波-三角波-正弦波的设计方法和调试技术。

三、设计内容与要求:信号发生器是常用的测试仪器,常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。

①RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。

②矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

③三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

④多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。

四、设计思路及实验原理:1、正弦波产生电路(由放大电路、选频网络和反馈网络组成)从结构上看,RC正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。

振幅平衡和相位平衡是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。

其中,振荡频率是由相位平衡条件所决定的。

刚开始时,Rf略大于R1的两倍,这样放大倍数才会略大于3,电路才能够起振。

一段时间后,可以利用非线性元件来自动调整反馈的强弱以维持输出电压恒定,也可以将Rf 用滑动变阻器代替,人为调节放大倍数,从而使电路能够产生幅度稳定、几乎不失真的正弦波。

其选频网络的频率特性如下:1211,;11rj cr r j cZ r Z j c j c j c r j c ωωωωωω+=+===++反馈网络的反馈系数为2212();13()v Z j cRF s Z Z j cR j cR ωωω==+++由此可得RC 串并联选频网络的幅频响应及相频响应2003()v F j ωωωω=+-0()arctan;3f ωωωωϕ-=-可以计算,当00112f f rc rc ωωπ====或时,幅频响应的幅值为最大,即max 1;3F =相应的相频响应的相位角为零,即0;f ϕ=此时输出电压的幅值最大,并且输出电压为输入电压的3倍。

多用信号发生器课程设计

多用信号发生器课程设计

多用信号发生器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握信号发生器的基本原理、使用方法和应用场景。

通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:–了解信号发生器的基本原理和结构;–掌握信号发生器的操作方法和使用技巧;–理解信号发生器在不同领域的应用。

2.技能目标:–能够正确使用信号发生器进行实验和测试;–能够根据实验需求选择合适的信号发生器参数;–能够对信号发生器进行简单的故障排除和维护。

3.情感态度价值观目标:–培养学生的实验操作能力和团队合作精神;–增强学生对电子技术的兴趣和好奇心;–培养学生对科学实验的严谨态度和安全意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.信号发生器的基本原理和结构:介绍信号发生器的工作原理、组成部分及其功能。

2.信号发生器的操作方法和使用技巧:讲解如何正确操作信号发生器,包括仪器的启动、设置、调节等步骤。

3.信号发生器在不同领域的应用:介绍信号发生器在通信、电子工程、物理实验等领域的具体应用。

4.实验操作和技能训练:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作信号发生器,进行实际应用和技能训练。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:教师讲解信号发生器的基本原理、结构和操作方法。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享对信号发生器应用的理解和经验。

3.案例分析法:分析具体的信号发生器应用案例,让学生了解信号发生器在不同领域的实际应用。

4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作信号发生器,提高实验操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用合适的信号发生器教材,为学生提供理论学习的参考。

2.参考书:提供相关的电子技术书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作课件和教学视频,帮助学生更好地理解信号发生器的原理和操作。

4.实验设备:准备足够的信号发生器设备,确保每个学生都能在实验环节亲自动手操作。

模拟电子技术课程设计-函数信号发生器

模拟电子技术课程设计-函数信号发生器

课程设计报告题目正弦信号发生器课程名称模拟电子技术课程设计院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级10电气(2)班学生姓名卢妮妮学号1004202018课程设计地点 C206课程设计学时 1周指导教师朱一纶金陵科技学院教务处制摘要当代电子技术的迅速发展,为人们的文化、物质生活提供了优越的条件,数码摄像机、家庭影院、空调、电子计算机等,都是典型的电子技术应用实例,可谓是琳琅满目、异彩纷呈。

至于电子技术在科技领域的应用,更是起着龙头的作用,例如通信工程、测控技术、空间科学等比比皆是。

而信号发生器在电子技术中发挥着重要的作用。

所谓信号发生器就是不需要外部电路输入信号,自身能够产生某种信号的电路。

许多电子电器中用到了各种形式的信号发生器(振荡器),其中大多数是正弦波振荡器,例如收音机中的本机振荡、录音机中的超音频振荡器、彩色电视机中的副载波压控振荡器,以及各种仪表中的振荡电路应用等。

本设计主要是以RC振荡器为主的正弦信号发生器。

并输出不同频率的正弦信号。

关键词:振荡器、正弦波、矩形波、三角波、频率目录第一章设计任务1.1 设计任务 (5)1.2 设计内容 (5)第二章RC桥式信号发生器2.1 RC桥式信号发生器的基本简介 (6)2.2 RC桥式信号发生器的基本组成 (6)2.3 RC桥式振荡电路的起振条件 (6)2.4 正弦波振荡电路的检验 (7)第三章电路的设计及元件的选择3.1 电路结构的确定 (8)3.2 电路元件的选择 (8)3.3元件参数表 (9)第四章电路的设计4.1 Multisim仿真电路图 (10)第五章Multisim仿真分析5.1 自激电路的起振 (11)5.2 电路的调试与输出波形 (11)5.3 数据的测量与记录 (12)5.4 比较分析 (12)第六章矩形波和三角波产生电路6.1 正弦波-矩形波转换电路 (13)6.2 矩形波-三角波转换电路 (14)6.3 正弦波-矩形波-三角波信号发生器 (15)第七章设计小结 (17)第八章参考文献 (18)第一章设计任务1.1 设计任务设计一个正弦信号发生器。

模拟电子课程设计--波形信号发生器

模拟电子课程设计--波形信号发生器

模拟与数字电子技术课程设计报告设计课题:波形信号发生器专业班级:电子信息工程1002学生姓名:指导教师:设计时间:题目:信号发生器摘要信号发生器又称为波形发生器,是一种能产生标准信号的电子仪器,是工业生产和电工电子实验室中经常使用的电子仪器之一。

信号发生器可以有多种实现方法,而频率越高产生波形越多的信号发生器越好,可以从信号发生器的制作条件及使用领域方面考虑其实现方法数字系统中需要的特殊信号,如方波、三角波等,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。

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,而我们设计的正是多种波形发生器。

关键词:正弦波;方波;三角波;低频信号源引言:信号发生器是科研、教学、制造业中一种最常用的通用仪器,输出波形一般固定为正弦波、三角波、锯齿波和方波,不能实现有时在实验或工程应用中需要的特殊信号给用户使用带来不便。

虽然目前市场上的高性能的任意信号发生器已经出现,但是价格昂贵,对于一般机电控制的用户而言频带不需要很宽。

所以一种既能满足一定频率和波形性能要求又价格低廉的超低频任意信号发生器就成为了一种需求。

本课题提出一种既能满足使用要求又价格低廉的原理样机设计方案,并对原理样机的性能提出了改进方案。

1设计任务与要求(1)具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能;(2)正弦波幅值±10V,方波幅值±10V;(3)三角波峰-峰值20V,各种输出波形幅值在一定范围内可调;(4)输出波形工作频率范围为100HZ~10KHZ,且连续可调。

2方案设计与论证方案一∶采用传统的直接频率合成器。

信号发生器课程设计

信号发生器课程设计

信号发生器课程设计目录绪论前言1 方案论证与比较-------------------------------------------------------------- 信号发生器的大体流程------------------------------------------------------------2. 系统功能要求设计------------------------------------------------------------------------3.系统硬件设计3.1总体系统原理图----------------------------------------------------------------------- 3.2 主控制器设计--------------------------------------------------------------------------3.3 显示电路-------------------------------------------------------------------------------- 3.4 按键电路-------------------------------------------------------------------------------- 3.5 信号产生且放大电路---------------------------------------------------------------- 3.6 波形输出电路-------------------------------------------------------------------------3.7 可调直流稳定电源电路-------------------------------------------------------------4.波形仿真4.1正弦波的仿真-------------------------------------------------4.2 方波的仿真--------------------------------------------------5.结束语---------------------------------------------------------------------------------------6.参考文献-------------------------------------------------------------------------------------前言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。

模电课程设计 信号发生器

模电课程设计 信号发生器

模拟电子技术课程设计总结报告课题名称:信号发生器设计院系:信息工程学院班级:姓名:学号:指导老师:一、课题名称信号发生器设计二、内容摘要信号发生器,是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器,也是常用的测试仪器,常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。

随着大规模集成电路的的迅速发展,多功能信号发生器已经被制成专业集成电路,可以产生精确度较高的正弦波、方波、锯齿波、三角波等多种信号。

各种信号的频率可以通过调节外接电阻和电容的参数值进行调节,为快速而准确地得到并利用这些基本波形提供了很大的方便。

三、设计内容及要求1、RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΏ。

2、占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΏ。

3、占空比可调的三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΏ。

4、多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΏ。

软件仿真部分元器件不限,只需元件库中有即可,但需要注意合理选取。

四、信号发生器基本原理1、正弦波产生电路原理要产生正弦波,首先要有正弦振荡电路,即要有一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。

正弦振荡波电路的振荡条件为:相位平衡和振幅平衡是正弦振荡电路产生持续真振荡的两个条件。

正弦波的产生,可以选择RC正弦波振荡电路,还可以选择LC 正弦振荡电路。

但此处根据设计的要求,只能选择RC正弦振荡电路。

如图为RC桥式振荡电路的原理图,这个电路由两部分构成,即放大电路Av和选频网络Fv。

Av为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路,取其输入阻抗高输出阻抗低的特点。

而Fv则由Z1、Z2组成,同时兼作正反馈网络。

RC 桥式振荡电路电路振荡的频率:2πRC1f O起振条件:开始时,Av=1+Rf/R1略大于3,达到平衡状态时,Av=3,Fv=1/3。

信号发生器课程设计完整版

信号发生器课程设计完整版

信号发⽣器课程设计完整版多功能信号发⽣器摘要随着EDA技术以及⼤规模集成电路技术的迅猛发展,波形发⽣器的各⽅⾯性能指标都达到了⼀个新的⽔平。

Altera,Xilinx,AMD 等公司都推出了⽐较好的CPLD和FPGA产品,并为这些产品的设计配备了设计、下载软件,这些软件除了⽀持图形⽅式设计数字系统外,还⽀持设计多种数字系统的语⾔,使数字系统设计起来更加容易。

SOPC-NIOS EDA/SOPC实验开发系统是根据现代电⼦发展的⽅向,集EDA和SOPC系统开发为⼀体的综合性实验开发系统,除了满⾜⾼校专、本科⽣和研究⽣的SOPC 教学实验开发之外,也是电⼦设计和电⼦项⽬开发的理想⼯具。

整个开发系统由核⼼板SOPC-NIOSII-EP2C35、SOPC开发平台和扩展板构成,根据⽤户不同的需求配置成不同的开发系统。

采⽤CPLD/FPGA器件在QuartuesII 设计环境中⽤VHDL语⾔完成的波形发⽣器具有频率稳定性⾼,可靠性⾼,输出波形稳定等特点。

本⽂介绍了基于EDA技术的波形发⽣器的研究与设计。

在本课程设计中使⽤Altera公司的EP2C35系列的FPGA芯⽚,利⽤SOPC-NIOSII-EP2C35开发板⾼速AD/DA转换模块等资源,运⽤LPM-ROM制定的⽅法设计的波形发⽣器,利⽤4×4键盘阵列实现了正弦波,⽅波,三⾓波,以及锯齿波四种波形的输出及频率和幅度的控制,并利⽤液晶显⽰模块实现信号频率、波形和幅度的显⽰,经过实际下载到FPGA实验板上,设计要求已经完全实现。

关键字:FPGA;VHDL;EDA;QUARUS2;多功能信号发⽣器⽬录1.摘要-----------------------------------------------------------12.多功能发⽣器设计⽬的与设计的意义-------------------------------3 2.1多功能发⽣器设计⽬的---------------------------------------32.2多功能发⽣器设计的意义-------------------------------------33.多功能发⽣器课程设计的内容及相关要求---------------------------34多功能发⽣器设计的⽅案以及相关原理-----------------------------44.1. 多功能发⽣器设计的原理框图-------------------------------44.2 多功能信号发⽣器的实现的⽅案------------------------------44.21 频率产⽣模块------------------------------------------44.22 键盘控制模块------------------------------------------54.23 波形控制模块------------------------------------------64.24 16*16点阵显⽰模块和数码管显⽰模块--------------------74.25 ⽤LPM-ROM制定的波形数据的⽂件模块--------------------75.多功能发⽣器的仿真结果及波形------------------------------------86 多功能发⽣器设计的⼼得体会--------------------------------------87. 多功能发⽣器设计的参考⽂献-------------------------------------98.附录-----------------------------------------------------------10 附录A 多功能发⽣器的原理总框图-------------------------------10附录B 各个模块的相关程序-------------------------------------12B.1 频率控制模块的程序----------------------------------12B.2 键盘控制模块程序------------------------------------15B.3 波形控制模块程序------------------------------------18B.4 16*16点阵与数码管显⽰模块--------------------------20B.5 波形数据⽂件程序------------------------------------262.多功能发⽣器设计⽬的与设计的意义2.1 设计⽬的(1)掌握⽅波—三⾓波——正弦波函多功能发⽣器的原理及设计⽅法。

信号发生器的课程设计

信号发生器的课程设计

信号发生器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解信号发生器的原理与功能,掌握其基本组成部分和使用方法。

2. 学生能够描述信号发生器在不同波形下的特点,如正弦波、方波、三角波等。

3. 学生能够运用信号发生器进行简单的信号生成与处理。

技能目标:1. 学生能够独立操作信号发生器,进行基本信号的产生和调整。

2. 学生能够通过信号发生器完成简单的实验,如观察波形、测量频率等。

3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中与信号发生相关的问题。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术实验的兴趣,增强实践操作的自信心。

2. 学生形成良好的团队合作意识,能够在实验过程中相互协作、共同进步。

3. 学生认识到信号发生器在电子技术领域的重要性,激发对相关学科的学习热情。

分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为电子技术实验课程,以信号发生器为核心,结合教材内容,使学生掌握信号发生器的原理、使用方法及在实际电路中的应用。

针对高中年级学生,课程注重理论与实践相结合,培养学生动手操作能力和实验技能。

教学要求明确、具体,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

课程目标分解:1. 知识目标:通过课堂讲解、实验演示和课后复习,使学生掌握信号发生器的相关知识。

2. 技能目标:通过分组实验、课后练习和实际操作,提高学生的动手能力和实验技能。

3. 情感态度价值观目标:通过课程学习,激发学生对电子技术的兴趣,培养良好的团队合作意识和学习态度。

二、教学内容本课程教学内容以教材中信号发生器相关章节为基础,涵盖以下方面:1. 信号发生器原理:介绍信号发生器的工作原理、基本组成部分及其功能。

2. 信号发生器种类:分析不同类型的信号发生器,如模拟信号发生器、数字信号发生器等。

3. 波形生成与调整:讲解正弦波、方波、三角波等常见波形的生成原理,以及如何使用信号发生器进行波形的调整。

4. 信号发生器应用:介绍信号发生器在实际电路中的应用,如模拟信号源、时钟信号发生等。

模电课程设计之函数信号发生器

模电课程设计之函数信号发生器

函数信号发生器摘要本系统能够产生正弦波、方波、三角波。

同时还可以作为频率计测频率。

函数信号的产生由MAX038和外围电路完成,能产生1Hz—20MHz的波形。

波形选择由单片机完成。

输出或输入频率经74HC390分频后,由单片机完成自动频率检测显示。

关键词:波形产生器、频率计、MAX038、74HC390、A T89S51。

前言gtzk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。

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。

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。

gtzk(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。

gtzk(3)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。

鉴于此,美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038,它克服了(2)中芯片的缺点,可以达到更高的技术指标,是上述芯片望尘莫及的。

MAX038频率高、精度好,因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。

在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上,MAX038都是优选的器件。

gtzk(4)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。

gtzk综合分析以上四种实现方法的性价比,我们决定采用单片集成芯片AX038来设计函数发生器。

频率越高、产生波形种类越多的发生器性能越好,但器件成本和技术要求也大大提高,因此在满足工作要求的前提下,性价比高的发生器是我们的首选。

模电课程设计简易信号发生器报告

模电课程设计简易信号发生器报告

模电课程设计-简易信号发生器报告模电课程设计报告电子系课题名称:简易信号发生器设计专业名称:电子信息科学与技术学生班级:10电信科技师范2班第一章设计的目的及任务1.1 设计目的1.11掌握电子系统的一般设计方法1.12掌握模拟IC器件的应用1.13培养综合应用所学知识来指导实践的能力1.14掌握常用元器件的识别和测试1.15 熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法1.2设计任务设计正弦波函数信号发生器1.3课程设计的要求及技术指标1.31设计、组装、调试函数发生器1.32输出波形:正弦波;1.33频率范围:20Hz~20KHz;1.34输出电压:不小于1V有效值1.35失真度:γ<= 5%第二章函数发生器的总方案及原理框图2.1 原理框图图2-12.2 函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。

根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件,也可以采用集成电路。

为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与RC桥式正弦波振荡器共同组成的正弦波函数发生器的设计方法。

本课题中函数发生器电路组成如下所示:采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路,它适用于低频振荡,一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。

因为对于RC振荡电路来说,增大电阻R即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的。

放大电路是一种直接耦合的多级放大电路,用于将产生的正弦波幅值放大。

第三章元器件明细清单元器件明细清单如下名称参数数量电阻7.5k2电阻560k1电阻 4.7k1电阻 5.1k 2电阻24k2电阻 3.3k3电阻1k 2可变电阻100k2电容1042电容1032电容1022电解电容10uf4电解电容47uf1三极管npn3第四章单元电路设计3.1正弦波发生电路的工作原理正弦波振荡电路是一种选频网络和正反馈网络的放大电路。

多用信号发生器课程设计

多用信号发生器课程设计

多用信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解信号发生器的原理及其在日常生活中的应用。

2. 学生能够掌握多用信号发生器的操作步骤,包括波形选择、频率调节和幅度控制。

3. 学生能够描述不同波形(如正弦波、方波、三角波等)的特性及其对应的数学表达式。

技能目标:1. 学生能够运用多用信号发生器搭建简单的电路,进行信号生成和观察。

2. 学生能够通过实践操作,学会分析并解决信号发生过程中出现的问题。

3. 学生能够利用多用信号发生器进行数据采集和简单信号处理。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,增强探索精神和动手能力。

2. 学生在实验过程中,培养团队合作意识,学会互相尊重和倾听。

3. 学生通过学习信号发生器,认识到科学技术在生活中的重要作用,激发创新意识。

分析课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果:1. 课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论联系实际,培养学生的动手操作能力。

2. 学生特点:学生为初中生,具有一定的物理基础和电子技术知识,对实践操作有浓厚兴趣。

3. 教学要求:结合课本内容,采用讲授与实践相结合的教学方法,引导学生主动参与,注重培养学生的实际操作能力。

根据以上分析,本课程旨在帮助学生掌握多用信号发生器的相关知识,提高实践操作技能,培养对电子技术的兴趣和创新能力,为后续学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 信号发生器原理介绍:包括振荡器、放大器等基本组成部分及其工作原理,让学生理解信号发生器的核心功能。

- 相关教材章节:第一章第三节“信号发生器的基本原理”2. 多用信号发生器操作步骤:详细讲解波形选择、频率调节、幅度控制等操作方法,让学生掌握实际操作技巧。

- 相关教材章节:第二章第一节“多用信号发生器的操作与使用”3. 不同波形的特性及其应用:介绍正弦波、方波、三角波等常见波形特性,分析其在电子技术领域的应用。

- 相关教材章节:第二章第二节“常用波形的特性与应用”4. 实践操作:安排学生进行实际操作,包括搭建电路、观察波形、数据采集等,提高学生的动手能力。

模电课程设计-简易信号发生器的设计

模电课程设计-简易信号发生器的设计

目录第1章绪论 (2)第2章简易信号发生器电路的设计 (5)第3章EWB仿真及仿真结果 (10)第4章结束语 (16)参考文献 (17)附录A 元器件清单 (18)第1章绪论1.1电子技术的发展趋势电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和 Digital (数字) 电子技术。

电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。

电子技术发展的主要趋势是实现超高速化,超大容量,多功能化和开僻新器件领域。

在今后一个相当长的时期内,微电子技术产品的技术水平仍将遵循莫尔定律高速发展,并对未来电子信息技术及知识经济社会带来极为深刻的影响。

未来电子技术发展方向1. 半导体生存系统正在发生变化。

随着半导体产业数十年的发展,整机制造商和半导体供应商的需求和服务都在发生转变:从整机制造商来看,其需求层次已由器件、参考设计上升到总体解决方案,包括硬件、软件,甚至外形等工业设计,这对半导体厂商提出更高的要求;另一方面,半导体供应商面临更多的挑战,包括更高的集成度、更低的功耗、更低的成本。

基于这些要求,业界的广泛合作会成为一个必然。

例如,一家半导体公司可能需要与数十甚至百家软件供应商合作,共同推出一个平台以满足应用的需求。

在这一方面,也希望中国本土的半导体厂家在业界广泛开展合作,以各自的特点形成强强联合态势,迅速建立自己的品牌形象。

2. 平台解决方案的重要性和业界的接受程度日益明显。

领先的半导体公司纷纷推出了各具特色的平台产品,其优势体现在强大的功能、广泛的第三方软件和硬件支持、产品的可延续性和升级性等。

从业界的发展趋势看,当我们由单个器件向更高集成度发展的过程中,平台解决方案是必然所至,尤其是那些在广义平台概念上衍生而出的针对特定垂直市场的平台解决方案,如频视应用、音频应用、显示应用等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

电子制作实习报告姓名:邹斌斌学号:201133285220班级:电信112日期:2013/7/4嘉兴学院电气电子工程学系电子制作实习--收音机制作一、收音机工作原理1.方框图2.原理电路3.电路工作原理当调幅信号感应到B1及C1组成的天线调谐回路,选出我们所需要的电台信号(f1)进入V1(9018H)三级管基极;本振信号在高出f1频率一个中频的f2 (f2=f1+465 kHZ),例如:f1=700 kHZ则f2=700 kHZ+465 kHZ,这个信号输入到V1发射极,由V1三极管进行变频,通过B3选出465KHZ的中频信号,经V2和V3进行两级中频放大,然后进入V4检波管,检出音频信号经V5(9014)进行低频放大,再由V6、V7组成的功率放大器进行功率放大,进而推动扬声器发出选择的电台播音。

图中D1、D2(IN4148) 组成1.3V±0.1V稳压电路,来固定变频级、一中放级、二中放级、低放级的基极电压,进而稳定各级的工作电流,以保持灵敏度。

由V4(9018)三极管的一个PN结用作检波。

R1、 R4 、R6、 R10分别为V1、 V2、 V3 、V5的工作点调整电阻。

R11为V6、 V7功率放大级的工作点调整电阻。

R8为中放的反馈电阻,B3、 B4、 B5为中周(内置谐振电容),既是放大器的交流负载又是中频选频器,起交流负载及阻抗匹配作用。

二、电子制作工艺1.元器件的筛选与识别1).电阻的检测与识别先将阻值识别好,可以采用紧贴式和立式。

我们要按R1——R8的顺序焊接,以免漏掉电阻,焊接完电阻之后我们需要用万用表检验一下各电阻是否还和以前得值是一样(检验是否有虚焊)。

2).电容的检测与识别先焊瓷片电容,它无需分正负级,在焊电解电容,分清它的正负级。

将阻值识别好,脚剪得长度要适中,不要剪得太短,也不要剪得太长。

它们不要超过中周的长度,太高会影响后盖的安装。

最后检查C1——C11是否全焊完,以免漏掉电容(检验是否有虚焊)。

3).变压器类检测与识别将万用表拨至R×1挡,按照中周变压器的各绕组引脚排列规律,逐一检查各绕组的通断情况,进而判断其是否正常。

4).发光二极管的检测与识别用万用表检测。

利用具有×10kΩ挡的指针式万用表可以大致判断发光二极管的好坏。

正常时,二极管正向电阻阻值为几十至200kΩ,反向电阻的值为∝。

如果正向电阻值为0或为∞,反向电阻值很小或为0,则易损坏。

5).喇叭的检测与识别电喇叭的测量与检修。

电喇叭线圈的检测。

用万用表 RXI挡测量喇叭线圈电阻,将测得值与标准值对照,若阻值低于规定值,说明线圈有短路;若测得阻值无穷大,说明线圈有开路故障。

当线圈有短路、开路和搭铁故障时,可按原数据重新绕制。

检查喇叭的鸣声,如果感到鸣声不清脆,低沉而弱,大都是接点的接触不好。

如果喇叭有时鸣响,有时不鸣响,大都是按动开关内部的接点接触不好。

左右地转动转向盘,如果有较大的嘶嘶磨擦声,可以向相关的接点部位喷注一些润滑脂。

如果喇叭完全不鸣响,很可能是熔断器被烧断了,检查相关的熔断器。

也可能是喇叭的电源线有问题,找到喇叭的电源线,把电源线的接线插头拆装一次,检查是否有接触不良。

喇叭安放挪位后再用电路铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去把喇叭压紧以免喇叭松动。

6).三极管的检测与识别判定基极。

用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。

当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。

判定集电极c和发射极e。

(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1K挡,红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。

在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;在阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极。

7).PCB板的检查由于调谐用的双连拨盘时离电路板很近,所以在它的圆周内的高处部分的元件脚在焊接前先用斜口钳剪去。

2.焊接焊接过程介绍在动手焊接前用万用表将各元件测量一下,做到心中有数,安装时先装低矮和耐热的元件(如电阻),然后再装大一点的元件(如中周,变压器),最后装怕热的元件(如三极管)。

施焊前,应仔细检查组件尺寸、形位公差是否符合工艺要求。

焊工应严格按焊接工艺规定的焊接参数、焊接顺序和其他焊接要求进行施焊并按要求做施焊记录。

多层焊时,每焊完一道焊缝,应仔细清理表面熔渣、飞溅,检查焊接缺陷,若有缺陷应铲除缺陷重焊。

应在焊缝坡口表面引弧,不准在工件其他表面、工装表面、平台表面引弧。

埋弧焊直缝,在引弧板上引弧。

地线应连在不重要表面,不允许连在已加工的表面或重要外露表面。

不锈钢地线用不锈钢连板与工件连接。

可翻转工件,调整焊缝空间位置,使焊缝处于平焊位置,角焊缝最好船形位置施焊。

焊缝收尾,应填满弧坑,端部很好封口。

在焊接过程中,如发现焊缝出现裂纹严重缺陷时,应停止施焊。

将信息反馈到相关工艺人员,工艺人员到现场察看,分析产生原因,制定相应措施后再施焊。

焊后的部件,焊缝应彻底清理熔渣和飞溅。

进行自检,对变形超差的焊件进行矫正。

3、焊接质量检查焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法,是成品检验的一个重要内容,主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。

一般通过肉眼观察,借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检验。

若焊缝表面出现缺陷,焊缝内部便有存在缺陷的可能。

4、静态工作点测试与调整(调整电阻大小)使用普通万用表直流电压档,通过测量运算放大器电路的静态工作点,诊断电路故障 (1)参考原理图(图6),接通3 V直流电压源,合上收音机开关s 后,用万用表直流电压挡测电源电压,3 V左右为正常。

V8,V9上高频部分的集电极电源电压应在1.35V左右。

(2)测各级静态工作点电流。

参考原理图从功放级开始按照A,B,C,D,E的顺序分别用万用表测量各级静态工作点的开口电流,其值范围见电路原理图。

在测量好各级静态工作点的开口电流后,并将该级集电极开口断点用导线或焊锡连通,再进入下一级静态工作点的测试。

注意检查在测量二极管V,集电极(E断点)电流时,应将磁棒线圈B,的次级接到电路中,保证v,的基极有直流偏置。

5、动态调试1)、中周(465KHZ中频变压器)的调试如果所用的中频变压器是新的,它们一般都经过出厂检验,调准在中频465千赫,这种情况下的调整工作就较简单。

调整的方法是:打开收音机,随便收听一个电台,用起子把双连调谐电容器的两组定片分别对地短路。

不论短路那一组,收音都应立即停止,这说明变频级和本机振荡部分都在工作,收到的广播是经过差频送到后面去的,这时调中周才有意义。

如果短路本机振荡后还能收到广播,这就说明通过中放级的不是差频后的中频信号,而是串过去的,这时若调中周,不仅调不出谐振点,反而会把中频变压器调乱。

所以在围中周前要先分辨清楚。

2)、频率刻度(1)低频超外差收音机低频部分的调整,主要是确定正确的工作点。

因为超外差机管子较多,功率增益足够,一般希望末级有较大的功率输出,对管数较少的,则应兼顾功率增益。

(2)高频3)、统调(1)低端断开图2.13.5上的S1,将双连电容器全部旋进,音量电位器W仍保持最大。

调节高频信号发生器使输出频率为525kHz(调制频率为400Hz,调制度为30%)幅度为0.2V的调幅波信号。

调节振荡线圈磁芯使收音机输出最大。

若收音机低端低于525 kHz,振荡线圈磁芯向外旋(减少电感量);若低端高于525kHz,磁芯位置向里旋(增加电感量)。

(2)高端将高频信号发生器调到1610kHz,幅度和调制度同上。

把双连电容器全部旋出,调节振荡回路补偿电容C2,使收音机输出最大。

若收音机高端频率高于1610kHz,应增大C2容量;反之,则应减小C2容量。

实际上,高端与低端的调整过程中互有牵连,因此必须由低端到高端反复调整几次,才能调整好频率覆盖。

三、制作过程遇到的问题及解决方法1、故障现象扬声器中没有任何响声2、故障原因分析接通电源开关将音量电位器开至最大,还是没有响声,可以判定低放部分肯定有故障3.、故障排除将音量关小,万用表拔至直流0.5V档,两表笔接在音量中位器非中心端的另两端上,一边从低端到高端拨动音量调节盘,一边观看电表指针,若发现电表指针摆动且在正常播出一句话时指针摆动次数约在10次左右,即可判断低放之前电路工作是正常的,若无摆动,则说明低放之前的电路中也有故障,这时仍应先解决低放的电路中的问题,然后再解决低放之前电路的问题。

四、实习心得经过一周的收音机组装实习,我从中学到了很多经验。

首先本次实习大大的提高了我们的动手能力和实践能力,让我们认识到了理论和实践间的差距,再者,在实习中我们遇到问题和困难,这让我们必须静下心来认真的思考,运用自己所学的知识去解决,提高了我们的素质,最后,让我们对自己的知识运用到实际中,对自己的专业有一个更深刻的认识。

相关文档
最新文档