数字电子技术基础综合实验-方波&三角波发生器
数字电子技术基础综合实验-方波
青海大学数字电子综合实验报告——方波&三角波发生器设计院系：化工学院化工机械系班级：10级自动化（1）班小组成员：常高志（）谢佳才（）李洋洋（）数字电子技术综合实验一、实验名称：方波、三角波发生器二、实验设备（1）数字电子技术实验箱（2）万用表（3）示波器（4）信号发生器三、实验目的通过实际电路的搭建，进一步巩固所学理论知识，并通过掌握实际元件的用法将理论与实际相结合。
提高对数字电路的仿真、设计、调试能力，进一步提高对理论课程的学习兴趣。
实验内容综合运用电子技术基础中数字电子技术所学门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、波形产生与变换电路等知识，结合实际集成数字器芯片，设计一个可以改变输出频率的方波、三角波产生电路，参考系统框图如下：方波产生电路三角波形变换电路倍频电路显示控制电路LED显示器输出选择电路示波器四、实验要求本实验要求设计实现方波、三角波波形的产生电路，其频率可以调整，可通过数字输入量选择输出波形的类型，可通过数字输入量选择输出频率进行2倍频、4倍频等，可显示倍频系数。
波形产生可使用555定时器，也可使用集成运算放大器或比较器，显示电路使用八段LED数码管（带74LS48译码器），其他电路根据具体设计确定。
要求，电路简洁，输出波形稳定，噪声小，显示倍频系数即可。
另外，电源可采用实验箱提供的直流电源，无需另行设计。
五、实验步骤（1）分析实验题目，确定系统总体方案；（2）细化系统总体方案，确定实现每一模块拟采用的电路方案；（3）根据现有芯片类型确定电路采用的芯片，并查阅相关芯片的使用方法；（4）采用Multisim对每一部分的电路方案进行仿真；（5）利用实验室现有设备，搭建电路实现实验要求，测试分析结果；（6）对实验过程中的问题、结果、收获进行总结。
六、实验元件清单芯片名称说明NE555 555定时器LM324 比较器CD4052 模拟多路开关稳压二极管5V74HC161 计数器74HC48 8段译码12M晶振常用电容常用电阻基本门电路七、各组成部分的工作原理1.方波发生电路的工作原理：图（1）由555定时器组成的多谐振荡器利用555与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理：用555定时器组成的多谐振荡器如图（1）所示。
【电子设计】数字电子技术基础实验指导书
『数字电子技术基础实验指导书』实验一实验设备认识及门电路一、目的：1、掌握门电路逻辑功能测试方法；2、熟悉示波器及数字电路学习机的使用方法；3、了解TTL器件和CMOS器件的使用特点。
二、实验原理门电路的静态特性。
三、实验设备与器件设备1、电路学习机一台2、万用表两快器件1、74LS00 一片（四2输入与非门）2、74LS04 一片（六反向器）3、CD4001 一片（四2输入或非门）四、实验内容和步骤1、测试74LS04的电压传输特性。
按图1—1连好线路。
调节电位器，使VI在0~+3V间变化，记录相应的输入电压V1和输入电压V的值。
至少记录五组数据，画出电压传输特性。
2、测试四二输入与非门74LS00的输入负载特性。
测试电路如图1—2所示。
请用万用表测试，将VI 和VO随RI变化的值填入表1—1中,画出曲线。
表1－13、测试与非门的逻辑功能。
测量74LS00二输入与非门的真值表：将测量结果填入表1—2中。
表1—24、测量CD4001二输入或非门的真值表，将测量结果填入表1-2中。
注意CMOS 电路的使用特点：应先加入电源电压，再接入输入信号；断电时则相反，应先测输入信号，再断电源电压。
另外，CMOS 电路的多余输入端不得悬空。
五、预习要求1、阅读实验指导书，了解学习机的结构；2、了解所有器件（74LS00，74LS04，CD4001）的引脚结构；3、TTL 电路和CMOS 电路的使用注意事项。
图1－1 图1－2300V O一、实验目的1、学习并掌握小规模芯片（SSI）实现各种组合逻辑电路的方法；2、学习用仪器检测故障，排除故障。
二、实验原理用门电路设计组合逻辑电路的方法。
三、实验内容及要求1、用TTL与非门和反向器实现“用三个开关控制一个灯的电路。
”要求改变任一开关状态都能控制灯由亮到灭或由灭到亮。
试用双四输入与非门74LS20和六反向器74LS04和开关实现。
测试其功能。
2、用CMOS与非门实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”，测试其功能。
8253方波实验
8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。
在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。
当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。
一、8253内部结构8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。
1.数据总线缓冲器数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。
这是8253与CPU 之间的数据接口，它由8位双向三态缓冲存储器构成，是CPU与8253之间交换信息的必经之路。
2.读/写控制读/写控制分别连接系统的IOR#和IOW#，由CPU控制着访问8253的内部通道。
接收CPU送入的读/写控制信号，并完成对芯片内部各功能部件的控制功能，因此，它实际上是8253芯片内部的控制器。
A1A0:端口选择信号，由CPU输入。
8253内部有3个独立的通道，加上控制字寄存器，构成8253芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读/写操作3对控制字寄存器进行写操作。
这4个端口地址由最低2位地址码A1和A0来选择。
如表所示。
3.通道选择(1) CS#--片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地址译码形成。
(2) RD#、WR#--读/写控制命令，由CPU输入，低电平有效。
RD#效时，CPU读取由A1A0所选定的通道内计数器的内容。
WR#有效时，CPU将计数值写入各个通道的计数器中，或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。
CPU对8253的读/写操作。
4.计数通道0~2每个计数通道内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的(输出)锁存器。
8253内部包含3个功能完全相同的通道，每个通道内部设有一个16位计数器，可进行二进制或十进制(BCD码)计数。
采用二进制计数时，写入的初值范围为0000H~0FFFFH，最大计数值是0000H，代表65536。
采用BCD码计数时，写入的初值范围为0000~9999，最大计数值是0000，代表10000。
与此计数器相对应，每个通道内设有一个16位计数值锁存器。
实验方波信号的分解与合成
实验五 方波信号的分解与合成一、实验目的和要求1、了解和掌握方波信号的产生、方波信号的谐波分解和合成的电路原理和方法；2、了解和掌握电路原理图和PCB 设计的一般方法；3、了解和掌握电路焊接和调试的一般方法；4、制作出方波的分解和合成的电路实物并调试成功。
二、实验仪器1、台式电脑；2、双踪示波器1台；3、数字万用表；4、电路板制作工具。
三、实验原理1、方波信号的分解和合成原理任何电信号都是由各种不同频率、幅度和初相的正弦波迭加而成的。
从周期信号由它的傅里叶级数展开式可知，各次谐波为基波频率的整数倍。
图11-1中所示的方波信号)(t f 可以分解为奇次谐波相加的形式，如公式（5-1）所示。
]])12sin[(121)3sin(31)[sin(4)( +Ω++++Ω+Ω=t k k t t U t f d π, ,3,2,1,0=k ， （5-1） 其中T π2=Ω,T 为方波信号的周期。
图5-1 方波及方波信号的分解和合成原理框图图5-1中所示为方波信号的分解与合成电路的电路原理框图。
将被测方波信号加到分别调谐于基波和各次奇谐波频率的一系列有源带通滤波器电路上，从每一有源带通滤波器的输出端可以用示波器观察到相应频率的正弦波。
实验所用的被测信号)(t f 是50Hz 的方波，用作选频网络的5种有源带通滤波器的输出分别是1（基波）、2、3、4、5次谐波，频率分别是50Hz 、100Hz 、150Hz 、200Hz 、250Hz 。
在理想情况下，偶次谐波应该无输出信号，始终为零电平，而奇次谐波则具有很好的幅度收敛性，理想情况下奇次谐波中的1、3、5、7、9次谐波的幅度比应为1：（1/3）：（1/5）：（1/7）：（1/9），但实际上输入方波的占空比较难控制在50%，且方波可能有少量失真以及滤波器本身滤波特性都会使是偶次谐波分量不能达到理想零的情况，因此非理想的方波信号包含一定的偶次谐波分量。
2、方波信号的产生、分解和合成的电路实现原理总体方案如下所述：使用集成函数信号发生器模块（ICL8038）产生一个幅值在5V ，占空比为50%，频率为50Hz 的双极性的周期性的方波信号；方波信号分别通过3路二阶有源RC 带通滤波电路，分别取得方波信号的基波（50Hz ）、3次谐波（150Hz ）和5次谐波（250Hz ）信号，这3路谐波信号分别通过RC 有源移相放大电路，分别将其相位和幅值调整到基本满足公式（5-1）所示的要求的谐波信号，最后通过同相有源加法器电路将其相加，还原出一个近似的方波信号，还原出的近似方波信号幅值为5V，频率为50Hz，占空比为50%，波峰部分波形尽量平坦，在半个周期内有5个波头。
电子测量实验二方波
实验二方波的测量
学号：Xb11610220 姓名：陈文挺班级：11电子信息工程（2）
一、实验目的
1.掌握波形发生器的原理。
2.利用示波器进行相关的数据。
二、实验内容
1.通过原理图，焊接我们所需要的简易波形发生器。
2.利用示波器测量我们简易波形发生器所需要发出的正弦波，方波，三角波这3种波形，
以及记录我们所需要的数据。
三、实验原理
图表1实验原理图
图表2正弦波的原理图
图表3方波、三角波原理图
四、实验结果的显示
图表4所需电压图表5焊接板
图表6正弦波显示五、实验数据的显示
图表7实验数据
六、数据及误差分析
数据分析：
1.电源电压为不变时，改变电阻，电阻与频率成反比，与周期成正比，峰值基本不变；
2.电阻不变时，改变电源电压，峰值与电源电压成正比，频率与周期基本不变；
误差分析：
1.测量时，焊接板所放置的位置有震动；
2.机器系统存在系统误差；
3.示波器上显示的荧光线较粗，取峰峰值的荧光线宽度不准，使峰峰值不准；
七、实验总结
通过本次实验，我学会了如何制作简易的波形发生器，并且也加强了我的动手能力，在本次实验中我学到了许多的知识，了解到了如何使用双踪示波器，并且学会了测量一个波形该记录哪些数据，该如何去比较数据，并且学会了误差分析。
数字电子技术实验指导.
实验一. 数字逻辑电路仪器仪表的使用与脉冲信号的测量一.实验目的1.学会数字电路实验装置的使用方法2.学会双综示波器的使用方法3.掌握脉冲信号的测量方法二. 预习要求1.认真阅读（数字电路实验须知）2.阅读数字逻辑电路实验常用基本仪器仪表的使用方法3.熟悉脉冲信号的参数三.主要仪器仪表、材料数字逻辑电路实验装置、双踪示波器、数字万用表、74LS04四.实验内容及步骤1.脉冲信号周期和幅值的测量将双综示波器的Y1输入连接1KHz、0.5V的测试方波信号，Y1置0.1V档、Y2置0.2V档。
调整示波器相应的开关和旋钮，在示波器上显示出稳定的Y1、Y2两路信号。
分别用示波器的0.1ms、0.5ms、1ms时间档测量及记录波形，填表1-1表1-11.直流电平测量(1)用示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的逻辑电平，分别用0.5V、1V、2V、5V幅度档测量并记录，填表1-2表1-2(2) 用示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的单脉冲,1V幅度档测量并记录，填表1-3。
表1-3(3) 用数字万用表的5V直流电压档分别测量并记录数字逻辑电路实验装置的单脉冲、逻辑电平信号，填表1-4。
表1-41.逻辑门电路传输延时时间t pd 的测量用反相器接图1，输入1MHz 方波信号，用双综示波器测试电路输入信号、输出信号的相位差，计算每个门的平均传输延时时间t pd 。
Vi Vo五.实验报告要求 1、实验目的2、实验仪器、仪表、材料3、电路原理图、制作测试数据表、画出波形图等4、回答问题：简述示波器和数字逻辑电路实验装置的功能和使用方法。
实验二.门电路逻辑功能及测试一.实验目的1.掌握门电路逻辑功能及测试方法2.熟悉数字电路实验装置的使用方法3.熟悉双踪示波器的使用方法 二.预习要求1.复习门电路工作原理及相应的逻辑表达式2.熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途3.了解双踪示波器和数字电路实验装置 三．实验仪器及材料1.数字电路实验装置2.双踪示波器3.数字万用表4.器件：74LS00 74LS86 74LS04 四.实验内容及步骤1.TTL 与非门逻辑功能测试(1)将74LS00插入面包板,按图1-1接线,输入端A 、B 接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y 接电平显示LED 的输入插口。
方波发生器实验报告
方波发生器实验报告方波发生器实验报告引言：方波发生器是电子电路中常见的一种波形发生器，它能够产生方波信号，广泛应用于数字电路、通信系统等领域。
本实验旨在通过搭建方波发生器电路并进行实验验证，深入了解方波发生器的原理和性能。
一、实验原理方波发生器是利用放大器和反馈电路构成的振荡器，通过正反馈使放大器的输出呈现方波信号。
具体原理如下：1. 振荡器基本原理：振荡器是一种能够自激振荡的电路，其输出信号可以持续地在无外部输入的情况下产生。
振荡器的基本组成部分包括放大器、反馈网络和滤波器。
2. 反馈电路原理：反馈电路将放大器的输出信号通过反馈回到放大器的输入端，形成一个正反馈回路。
当反馈电路的增益等于或大于放大器的增益时，系统就会产生自激振荡。
3. 方波信号原理：方波信号是一种周期性的信号，其波形特点是在一个周期内先保持高电平，然后突然跳变为低电平，再突然跳变回高电平。
二、实验材料和仪器1. 实验材料：电阻、电容、二极管、运放等。
2. 实验仪器：示波器、信号发生器、万用表等。
三、实验步骤1. 搭建方波发生器电路：根据方波发生器电路图，按照电路连接原理连接电阻、电容、二极管和运放等元件。
2. 调节电路参数：根据实验要求，选择合适的电阻和电容数值，并调节运放的工作电压和增益等参数。
3. 连接示波器和信号发生器：将示波器和信号发生器分别连接到方波发生器电路的输入和输出端口。
4. 调节信号发生器：通过信号发生器调节输入信号的频率和幅度，观察方波发生器输出的方波信号波形。
5. 测量电路参数：使用万用表等仪器，测量电路中各元件的电压、电流等参数，并记录实验数据。
6. 分析实验结果：根据实验数据和观察到的方波信号波形，分析方波发生器的性能和稳定性。
四、实验结果与分析1. 观察方波信号波形：通过示波器观察到的方波信号波形应呈现出高低电平交替变化的特点，并且跳变较为迅速，边沿陡峭。
2. 测量电路参数：根据测量数据可以得到电路中各元件的电压、电流等数值，进一步分析电路的工作状态和性能。
实验一 8253方波实验
实验一8253方波实验一、实验目的（1）学会8253芯片和微机接口原理和方法。
（2）掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。
二、实验仪器示波器教学机电脑三、实验内容8253的0通常工作在方式3，产生方波。
四、程序框图五、实验电路六、编程提示8253芯片介绍，用+5V 8253是一种可编程定/计数器，有三个十六位计数器，其计数频率范围为0~2MHZ单电源供电。
8253的功能用途：(1)延时中断(2)可编程频率发生器（3）事件计数器（4）二进制倍频器（5）实时时钟(6)数字单稳(7)复杂的电机控制器8253的六种工作方式:(1)方式0：计数结束中断(2)方式1：可编程频率发生(3)方式2：频率发生器(4)方式3：方波频率发生器(5)方式4：软件触发的选通信号(6)方式5：硬件触发的选通信号8253的0号通道工作在方式3，产生方波。
七、程序清单通道0工作在方式3:00110110H=36H计数器0:0FFE0H控制计数器：0FFE3Hcode segmentassume cs:code,ds:code,es:codeorg 3000Hstart:MOV DX,0FFE3HMOV AL,36HOUT DX,ALMOV DX,0FFE0HMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,10HOUT DX,ALJMP $code endsend start八、实验步骤（1）按实验电路图连接线路：①8253的GATE0接+5V。
（已②8253的CLK0插孔接分频器74LS393的T2插孔，分频器的频率源为：4.9152MHz连好）。
③8253的CS孔与138译码器的Y0孔相连。
④对一体机而言，将SIO区D0~D7用排线与BUS区D0~D7相连。
（2）运行实验程序（3）用示波器测量8253的OUT0输出插孔有方波产生。
九、实验数据及结果当程序清单中MOV AL 10H 时，其频率为149.9HZ,T=6.7ms当程序清单中MOV AL 15H 时，其频率为114.3HZ,T=8.7ms当程序清单中MOV AL 20H 时，其频率为75.02HZ,T=13ms十、实验心得通过本次实验，自己学到了很多，连线时要仔细，不然一不留神会差错或漏连在编写程序时遇到困难，不能正确写清楚那几条指令，不能运行程序。
实验五--8253方波实验
.STACK 100
.CODE
START: MOV DX,COM_ADDR
MOV AL,35H
OUT DX,AL ;计数器T0设置在模式2状态,BCD码计数
MOV DX,T0_ADDR
MOV AL,00H
OUT DX,AL
MOV AL,10H
OUT DX,AL ;CLK0/1000
MOV DX,COM_ADDR
MOV AL,77H
OUT DX,AL ;计数器T1为模式3状态，输出方波,BCD码计数
MOV DX,T1_ADDR
MOV AL,00H
OUT DX,AL
MOV AL,10H
OUT DX,AL ;CLK1/1000
JMP $ ;OUT1输出1S的方波
END START
六、实验结果
蜂鸣器间歇性蜂鸣，逻辑测试笔红绿灯交替亮灭。
七、实验总结
通过这次实验，我了解了8253的功能，即作为计时器可以输出各种不同的波形，实现
对电路的控制；了解了8253与8088的接口端，特别是片选端口及其对地址的选择；熟悉了8253的控制寄存器和初始化编程方法，熟悉了8253的6种工作模式，该实验中用的是模式
2和模式3，分别作为频率发生器和方波方波发生器。
微机实验八-8253方波实验实验报告
计算机科学与技术系实验报告专业名称计算机科学与技术课程名称微机原理与接口技术项目名称 8253方波实验班级学号姓名同组人员无实验日期 2016/06/28一、实验目的与要求1、了解8253的内部结构，工作原理；了解8253与8088的接口逻辑；熟悉8253的控制寄存器和初始化编程方法，熟悉8253的6中工作方式 二、实验逻辑原理图与分析（汇编—流程图） 2.1 画实验逻辑原理图AD15~AD0ALE A16/s3~A19/s6BHEDT/R DEN RD WR M/IOINTA INTRMN/MXClK READY RESET82828288收发器STB D7~D0RD WR A0A1CLK0GATE0OUT CLK GATE1OUT OUT2GATE2CLK22M+5V 发光管或蜂鸣器译码器CS2.2 逻辑原理图分析实验原理与分析：由于实验是使用8253的计数器0和计数器1实现对输入时钟频率的两级分频，得到一个周期为1S 的方波。
故8253通信实验需要8253A 芯片，8282地址锁存器，用于8086CPU 与8253A 芯片地址线的连接，8286收发器用于8086CPU 与8253A 芯片数据线的连接，通过地址译码器实现片选信号（CS ）的选通。
8253的内部结构，读/写控制逻辑 ：决定三个计数器和控制字寄存器中哪一个能进行工作，并控制内部总线上数据传送的方向；控制寄存器：接收从CPU 来的控制字，并由控制字的D7、D6位的编码决定该控制字写入哪个计数器的控制寄存器，控制寄存器只能写入，不能读出；计数器： 当8253用作计数器时，加在CLK 引脚上脉冲的间隔可以是不相等的；当它用作定时器时，则在CLK 引脚应输入精确的时钟脉冲，8253所能实现的定时时间，取决于计数脉冲的频率和计数器的初值，即：定时时间=时钟脉冲周期Tc ×预置的计数初值n 。
三、 程序分析3.1、程序功能使用8253的计数器0和计数器1实现对输入时钟频率的两级分频，得到一个周期为1秒的方波，用此方波控制蜂鸣器，发出报警信号，也可以将输入脚接到逻辑笔上来检验程序是否正确3.2程序代码分析写8253控制字：选择计数器0，计数器的写格式为：先写低地址在写高地址，计数器0的工作在方式2（分频）BCD 码计数 端口地址为：0B003HD 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 1 0 1 0 1 1 0 0BCD 计数MOV DX,COM_ADDR MOV AL,35HOUT DX,AL ;计数器T0设置在模式2状态，BCD 计数 写入计数器0的初始值（10000H ）端口地址0B000H MOV DX,T0_ADDR MOV AL,00H OUT DX,ALMOV AL,10H ;CLK0/1000 OUT DX,AL写8253控制字：选择计数器1，计数器的写格式为：先写低地址在写高地址，计数器0的工作在方式3（方波）BCD 码计数 端口地址为：0B003HD 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 1 1 1 0 1 1 1 0BCD 计数MOV DX,COM_ADDRMOV AL,77HOUT DX,AL ;计数器T1为模式3状态，输出方波，BCD 码计数 写入计数器0的初始值（20000H ）端口地址0B001H MOV DX,T1_ADDR MOV AL,00H OUT DX,AL MOV AL,20HOUT DX,AL ;CLK1/1000 JMP $ ;OUT1输出1s 的方波 END START四、实验数据和结果分析先写低8位后写高8位 方式2计数器0 先写低8位后写高8位 方式3计数器14.1 实验结果数据实验结果：二极管的关断和导通的频率每隔0.5秒亮一次，0.5秒灭4.2 结果数据分析根据定时器/计数器8253的工作原理：8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。
方波发生电路实验报告
方波发生电路实验报告电路实验报告：方波发生电路一、实验目的：1. 掌握方波发生电路的工作原理；2. 通过实验测量方波频率、占空比等参数。
二、实验仪器与材料：1. 函数发生器；2. 示波器；3. 电阻、电容、二极管等元件；4. 电路连接线。
三、实验原理：方波发生电路是一种基于RC电路和非线性元件（如二极管）的电路，用于产生频率固定、占空比可调的方波信号。
基本原理如下：RC电路的充放电过程时间常数τ=RC，具有指数增长和衰减的特性。
当RC电路接通电源时，电容开始充电，指数增长至某一阈值，电路将反转电流方向，电容开始放电，指数衰减至某一阈值，随后电路再次反转电流方向，周而复始。
将二极管接在RC电路的输出端，二极管在充电过程中导通，放电过程中截止，将RC电路的连续曲线削平，得到方波波形。
四、实验步骤：1. 按照电路图将电路连接好，保证电源和电路接线正确可靠；2. 将示波器的探头分别连接在RC电路的输入端和二极管接地侧，调整示波器的扫频范围；3. 调整函数发生器的频率和占空比，观察示波器上的方波信号波形；4. 测量并记录函数发生器的频率和占空比。
五、实验结果与分析：1. 在不同频率和占空比设置下，观察到了相应的方波输出；2. 测量得到的频率和占空比数据如下：- 频率：100Hz- 占空比：50%六、结果讨论：1. 频率与电阻、电容值有关，可通过改变电阻和电容值调整频率；2. 占空比与二极管导通时间和截止时间有关，可通过改变电容和二极管特性调整占空比；3. 实验结果与理论值有一定偏差，可能是由于电路元件的实际参数与理论值不完全一致，以及示波器的测量误差等原因。
七、实验总结：通过本次实验，我们掌握了方波发生电路的工作原理，了解了RC电路和非线性元件的作用，能够使用函数发生器和示波器进行方波信号的测量和观察，并对频率和占空比进行调整。
在实际操作中，需要注意电路连接的可靠性和准确性，同时还需要根据实际情况选择合适的电阻、电容和二极管等元件。
单片机方波发生器实验报告
单片机方波发生器实验报告实验报告，单片机方波发生器。
实验目的：本实验旨在通过单片机实现方波发生器电路，了解方波发生器的工作原理，并掌握单片机的IO口控制。
实验器材：1. 单片机（如STC89C52）。
2. 电源。
3. 适配器。
4. 电阻、电容。
5. 示波器。
6. 连接线。
实验原理：方波发生器是一种能够产生方波信号的电路或设备。
在本实验中，我们将通过单片机的IO口控制来实现方波信号的产生。
单片机作为控制核心，通过对IO口的高低电平控制，可以实现方波信号的产生。
通过改变IO口的输出频率和占空比，可以产生不同频率和占空比的方波信号。
实验步骤：1. 连接电路，按照电路图连接单片机、电源、电阻、电容和示波器。
2. 编写程序，使用C语言或汇编语言编写单片机控制程序，配置IO口的输出模式和控制方波的频率和占空比。
3. 烧录程序，将编写好的程序通过编程器烧录到单片机中。
4. 实验验证，连接示波器，观察输出的方波信号的频率和占空比是否符合预期。
实验结果与分析：经过实验验证，我们成功实现了单片机方波发生器电路。
通过改变程序中的参数，我们可以得到不同频率和占空比的方波信号。
通过示波器观察，我们可以清晰地看到产生的方波信号波形，验证了实验的成功。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了方波发生器的原理和单片机的IO口控制。
掌握了单片机方波发生器的设计和实现方法，提高了我们对单片机应用的理解和实践能力。
同时，实验中也加深了我们对方波信号的理解，对信号发生器的应用有了更深入的认识。
以上就是本次单片机方波发生器实验的实验报告，希望能对你有所帮助。
电子技术课程设计方波
电子技术课程设计方波一、课程目标知识目标：1. 让学生理解方波信号的基本概念，掌握方波信号的数学表达和波形特征。
2. 使学生掌握使用电子元器件设计方波振荡电路的基本原理。
3. 引导学生了解方波信号在电子技术中的应用及其重要性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和设计简单方波振荡电路的能力。
2. 提高学生实际操作电子元器件，搭建和调试方波振荡电路的技能。
3. 培养学生通过团队合作解决问题，进行实验数据分析和处理的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术学科的兴趣，培养其主动探究和创新的意识。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验操作的规范性和安全性。
3. 引导学生关注电子技术在现代社会中的作用，树立环保意识和科技伦理观念。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术基础知识，具有较强的动手能力和求知欲。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化学生的实际操作能力和团队协作能力，提高学生的创新意识和综合素质。
通过本课程的学习，使学生在掌握方波振荡电路设计的基础上，提升对电子技术学科的认识和应用能力。
二、教学内容1. 方波信号理论基础：- 方波的数学表达式和波形特征- 方波信号的频谱分析2. 方波振荡电路设计原理：- 振荡电路的基本原理与分类- 方波振荡电路的原理分析- 常见方波振荡电路的电路图及工作原理3. 方波振荡电路的元器件选择与搭建：- 电子元器件的特性和选型方法- 方波振荡电路的搭建方法与注意事项- 振荡电路的调试与优化4. 方波振荡电路的应用案例分析：- 方波信号在通信、测量及控制领域的应用- 典型应用电路案例分析5. 实践操作与团队协作：- 设计并搭建一个简单的方波振荡电路- 实验数据采集与分析- 团队合作与成果分享教学内容依据课程目标，以课本为参考，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容分为五个部分，按照以下进度进行：第一周：方波信号理论基础第二周：方波振荡电路设计原理第三周：方波振荡电路的元器件选择与搭建第四周：方波振荡电路的应用案例分析第五周：实践操作与团队协作教学内容与课本章节紧密关联，确保学生能够在掌握理论知识的基础上，通过实践操作提高综合应用能力。
模拟电子技术综合实验一方波的分解与合成ppt课件
C1
10 n R3 50 0
2
பைடு நூலகம்
u1
3
V+ V-
6
Vout
ua7 41
4
. .
V CC -1 0 V R2 33 0K
C2
10 n
.
实验原理图
相位校正电路
由于带通滤波器难免对滤出的谐波分量产生附加相
位，所以需要在选频电路之后加入全通网络校正相位，
抵消相位差。
.
R2
10 K
VCC 10V
7
V in
. .
实验目的
设计一个电路使之能够产生方波，并从方波 中分离出主要谐波，再将这些谐波合成为原始信 号或其他周期信号。
实验原理图
方波发生器 1KHz ±5V
1K 带通滤波 移相
3K 带通滤波
5K 带通滤波
移相
移相
加法器
方波分解与合成原理
实验原理图
信号的产生
通过振荡电路产生1KHz，幅度为5V的方波信号。
R1 10 K C1
10 n
2
u1
3
V+ V-
6
Vout
ua7 41
4
R3 3 0 0 V CC -1 0 V
.
实验原理图
加法电路
将带通滤波器所得到的各次谐波分量进行叠加，得
到近似的方波，并且实现对经过带通滤波器的原信号分
量的衰减进行补偿。 .
R24 k5
1K
R23 k3
3.5K
R25 10K
VCC 10V
7
R22 k1
10K
2
u1
V+
6
Vout .
河南理工数电课程设计方波三角波正弦波三次谐波谢贝贝要点
信号产生与变换电路的设计自动化班 ，自动化班摘要：通过555定时器构成多谐振荡器产生占空比为0.5的方波，然后分别通过积分、低通滤波、带通滤波电路输出三角波、正弦波、三倍频率正弦波。
放大器件为324N 四路放大器。
实验包括仿真与实际连线两步，仿真采用仿真软件，连线采用面包板。
1、设计思路与整体框图 根据题目要求，本次设计的基本完成思路是采用555定时器构成多谐振荡器产生占空比为0.5的方波，然后分别通过积分、低通滤波、带通滤波电路输出三角波、正弦波、三倍频率正弦波。
整体框图如下：方波三角波三倍频率的正弦波正弦波低通滤波带通滤波积分电路555定时器构成的多谐振荡器图1 整体框图2、硬件电路设计2.1 方波发生电路的设计与计算图2 方波产生电路利用555与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理。
用555定时器组成的多谐振荡器如图1所示。
接通电源后，电容C2被充电，当电容C2上端电压升到23时使555第3脚V0为低电平，同时555内放电三极管T导通，此时电容C2通过R3、放电，下降。
当下降到3时，V0翻转为高电平。
电容器C2放电所需的时间为：0.7R2C2当放电结束时，T截止，将通过R1、R3、向电容器C2充电，由3 上升到23所需的时间为：0.7R1C2当上升到23时，电路又翻转为低电平。
如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。
电路的工作波形如图2，其震荡频率为：1/（）图3 方波波形2.2 三角波发生电路的设计与计算图4 三角波产生电路图5 三角波仿真波形图如上图是一个由方波转换为三角波的电路图以及输出波形图，当A 很大时，运放两输入端为"虚地"，忽略流入放大器的电流，令输入电压为输出为，流过电容C 的电流为i1，则有：111o i v i dt v dt C CR ≈-≈-⎰⎰即输出电压与输入电压成积分关系。
当为固定值时：io v v t CR ≈-上式表明：输出电压按一定比例随时间作直线上升或下降。
数字电路方波
数字电路方波
数字电路方波是一种周期性的信号波形，它的特点是在一个周期内，波形会从低电平迅速上升到高电平，保持一段时间后，再迅速下降到低电平，保持一段时间后再次上升，如此循环往复。
在数字电路中，方波是一种非常常见的信号波形，可以用于时钟信号、数据传输、脉冲信号等方面。
一、方波的定义和特点
方波是一种周期性的信号波形，它的特点是在一个周期内，波形会从低电平迅速上升到高电平，保持一段时间后，再迅速下降到低电平，保持一段时间后再次上升，如此循环往复。
方波的周期是指波形从一个上升沿到下一个上升沿所经历的时间，而方波的占空比是指高电平所占整个周期的比例。
二、方波的产生方法
在数字电路中，方波可以通过多种方式产生，其中最常见的方法是使用555定时器。
555定时器是一种常用的集成电路，它可以产生各种不同的周期性信号波形，其中包括方波。
另外，方波还可以通过数字逻辑门电路的组合实现，例如使用反相器、与门、或门等组合电路。
三、方波的应用
方波在数字电路中有着广泛的应用，其中最常见的应用是作为时钟信号。
在数字系统中，时钟信号用于同步各个电路模块的工作，确保它们按照正确的顺序进行操作。
此外，方波还可以用于数据传输、脉冲信号等方面，例如在串行通信中，方波可以用于传输二进制数据。
总之，方波是数字电路中常见的信号波形之一，它具有周期性、占空比可调、产生方法简单等特点，因此在数字系统中有着广泛的应用。
方波信号的分解与合成实验
方波信号的分解与合成实验08电师班文里连 007号实验三信号的基本运算实验方波信号的分解与合成实验1、实验目的:2.3.1(1) 了解各基本运算单元的构成(2) 掌握信号时域运算的运算法则2.7.1(1)了解方波的傅里叶变换和频谱特性(2) 掌握方波信号在十余上进行分解与合成的方法(3)掌握方波谐波分量的幅值和相位对信号合成的影响2、实验原理:2.3.2信号在时域中的运算有相加、相减、相乘、数乘、微分、积分。
(1)相加:信号在时域中相加时，横轴(时间轴)的横坐标值不变，仅是将横坐标值所对应的纵坐标值相加。
加法器完成功能:OUT=IN1+IN2(2)相减:信号在时域中相减时，横轴(时间轴)的横坐标值不变，仅是将横坐标值所对应的纵坐标值相减。
减法器完成功能:OUT=IN1-IN2(3)数乘:信号在时域中倍乘时，横轴(时间轴)的横坐标值不变，仅是将横坐标值所对应的纵坐标值扩大n倍。
(n>1时扩大;0<n<1时减小)。
数乘器完成功能:OUT=RP/R*IN(4)反相:信号在时域中反相时，横轴(时间轴)的横坐标值不变，仅是将横坐标值所对应的纵坐标值正负号。
反相器完成功能:OUT=-IN(5)微分:信号在时域微分即是对信号求一阶导数。
)积分:信号在时域积分即讲信号在(-?，t)内求一次积分。
(62.7.2(1)信号的傅里叶变换与频谱分析信号的时域特性与频域特性是对信号的两种不同描述方式。
对一个时域的周期信号f(t)，只要满足狄利克莱条件，就可展开成傅里叶级数:f(t)=a0/2+Σancos(nΩt)+Σbnsin(nΩt)=A0/2+ΣAncos(nΩt+Φn) 由式子得，信号f(t)时有直流分量和许多余弦或正弦分量组成。
其中A0/2是常数项，是周期信号中所包含的直流分量;第二项A1cos(Ωt+Φ1)称为基波，其角频率与原周期信号同，A1是基波振幅，Φ1是基波初相角;A2cos(Ωt+Φ2)称为二次谐波，其频率是基波的二倍，A2是基波振幅，Φ2是基波初相角。
方波振荡电路原理
方波振荡电路原理方波振荡电路是一种能够产生方波信号的电路，它在现代电子技术中具有广泛的应用。
方波信号是一种具有高低电平的矩形波形，其特点是上升时间、下降时间和高低电平时间相等。
方波振荡电路的设计和工作原理对于理解和应用电子技术具有重要意义。
方波振荡电路主要由振荡器和反馈网络组成。
振荡器是产生方波信号的核心部件，它能够在一定频率范围内产生稳定的方波波形。
反馈网络则起到稳定振荡器输出信号的作用，使其保持方波波形。
一种常见的方波振荡电路是基于集成电路74HC14构建的。
74HC14是一种具有六个反相器的集成电路，其中每个反相器都能产生稳定的方波信号。
通过连接多个反相器，可以构建出更复杂的方波振荡电路。
方波振荡电路的工作原理可以简单描述如下：首先，通过电源提供稳定的电压，使振荡器正常工作。
然后，在振荡器中的反馈网络中加入电容和电阻等元件，通过调整电容和电阻的数值，可以调节方波信号的频率和占空比。
最后，通过输出端口将产生的方波信号输出到其他电路中进行进一步处理。
方波振荡电路的应用非常广泛。
在数字电子技术中，方波信号可以用于时钟信号、计数器、频率分频器等电路的输入信号。
在通信系统中，方波信号可以用于调制解调器、编码解码器等电路的输入输出信号。
在控制系统中，方波信号可以用于控制电机、驱动器等设备的输入信号。
总结一下，方波振荡电路是一种能够产生方波信号的电路，通过振荡器和反馈网络的协同作用，能够稳定地产生方波信号。
方波振荡电路在数字电子技术、通信系统和控制系统中具有重要的应用。
通过对方波振荡电路的设计和工作原理的理解，可以更好地应用和创新电子技术，推动科技进步。
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数字电子技术综合实验
一、实验名称：方波、三角波发生器
二、实验设备
（1）数字电子技术实验箱
（2）万用表
（3）示波器
（4）信号发生器
三、实验目的
通过实际电路的搭建，进一步巩固所学理论知识，并通过掌握实际元件的用法将理论与实际相结合。
提高对数字电路的仿真、设计、调试能力，进一步提高对理论课程的学习兴趣。
实验内容
综合运用电子技术基础中数字电子技术所学门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、波形产生与变换电路等知识，结合实际集成数字器芯片，设计一个可以改变输出频率的方波、三角波产生电路，参考系统框图如下：
方波产生电路
三角
波形
变换
电路
倍频
电路
显示控制电路
LED显示
器
输出
选择
电路
示
波
器
四、实验要求
本实验要求设计实现方波、三角波波形的产生电路，其频率可以调整，可通过数字输入量选择输出波形的类型，可通过数字输入量选择输出频率进行2倍频、4倍频等，可显示倍频系数。
波形产生可使用555定时器，也可使用集成运算放大器或比较器，显示电路使用八段LED数码管（带74LS48译码器），其他电路根据具体设计确定。
要求，电路简洁，输出波形稳定，噪声小，显示倍
频系数即可。
另外，电源可采用实验箱提供的直流电源，无需另行设计。
五、实验步骤
（1）分析实验题目，确定系统总体方案；
（2）细化系统总体方案，确定实现每一模块拟采用的电路方案；
（3）根据现有芯片类型确定电路采用的芯片，并查阅相关芯片的使用方法；
（4）采用Multisim对每一部分的电路方案进行仿真；
（5）利用实验室现有设备，搭建电路实现实验要求，测试分析结果；
（6）对实验过程中的问题、结果、收获进行总结。
六、实验元件清单
芯片名称说明
NE555 555定时器
LM324 比较器
CD4052 模拟多路开关
稳压二极管5V
74HC161 计数器
74HC48 8段译码
12M晶振
常用电容
常用电阻
基本门电路
七、各组成部分的工作原理
1.方波发生电路的工作原理：
图（1）由555定时器组成的多谐振荡器
利用555与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理：用555定时器组成的多谐振荡器如
图（1）所示。
接通电源后，电容C
2被充电，当电容C
2
上端电压V
c
升到2V
cc
/3时使555第3脚V
为低电平，同时555内放电三极管T导通，此时电容C
2通过R
3
、R
p
放电，V
c
下降。
当V
c
下降到V
cc
/3
时，V
0翻转为高电平。
电容器C
2
放电所需的时间为
t
pL
=(R
3
+R
p
)C
2
ln2 （3－1）
当放电结束时，T截止，V
cc 将通过R
1
、R
3
、R
p
向电容器C
2
充电，V
c
由V
cc
/3上升到2V
cc
/3所需的
时间为
t pH =(R
1
+R
3
+R
p
)C
2
ln2=0.7(R
1
+R
3
+R
p
)C
2
（3－2）
当V
c 上升到2V
cc
/3时，电路又翻转为低电平。
如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到
一个周期性的矩形波。
电路的工作波形如图（2），其震荡频率为
f=1/(t
pL +t
pH
)=1.43/(R
1
+2R
3
+2R
p
)C
2
（3－3）
图（2）由555定时器组成的多谐振荡器工作波形
2.方波--三角波转换电路的工作原理：
图（3）积分电路产生三角波
RC积分电路是一种应用比较广泛的模拟信号运算电路。
在自动控制系统中，常用积分电路作为调节环节。
此外，RC积分电路还可以用于延时、定时以及各种波形的产生或变换。
由555定时器组成的多谐振荡器输出的方波经C
4
耦合输出，如图（3）所示为RC积分电路，再经R与C积分，构成接近三角波。
其基本原理是电容的充放电原理。
3.总电路工作原理：
555定时器接成多谐振荡器工作形式，C
4为定时电容，C
4
的充电回路是R
1
→R
4
→R
5
→C
4
；C
4
的放
电回路是C 4→R 5→R 4→555的7脚DIS(放电管)。
由于R 4+R 5》R 1，所以充电时间常数与放电时间常数近似相等，由555的3脚OUT 输出的是近似对称方波。
按图所示元件参数，其频率为1kHz 左右，调节电位器R 5可改变振荡器的频率。
方波信号经积分网络后，输出三角波。
C 1是电源滤波电容。
发光二极管LED1用作电源指示灯。
图（4）总电路图
八、用Multisim11进行仿真
从Multisim11仿真元件库中调出所需元件，按电路图接好线路，方波输出端接一个虚拟的示波器，接通电源后，可得如图（5）所示的输出方波仿真图。
图（5）输出方波电路的仿真
方法同输出方波电路的仿真方法，可得图（6）、（7）所示的三角波和方波转三角波波形仿真图。
图（6）三角波
图（7）方波转三角波波形
倍频显示部分仿真电路如下：
图（8）
九、安装与调试：
先在电路板上做好布局，然后进行焊接。
焊接好电路到实验室进行调试，波形达到要求，占空比可调，频率连续可调，波形幅值可以调到实验要求范围内，调试完成。
十、误差分析：
1.参数设计不是非常完美；
2.测量仪器本身的老化产生的误差；
3.焊接电路时焊点处有电阻被忽略，连接的线路也有电阻；
4.试验时间过长温度发生变化，使得一些元件的电阻发生变化；
5.仪器的不精确导致实验与仿真有所偏差；
6.测量数据时读数产生的误差。