简易正弦信号发生器设计.
正弦信号发生器的设计
实验四正弦信号发生器的设计1. 实验的目的和要求熟悉QuartusII 及其LPM_ROM 与FPGA 硬件资源的使用方法。
2．实践内容或原理正弦信号发生器的结构由3部分组成，数据计数器或地址发生器、数据ROM 和D/A 。
性能良好的正弦信号发生器的设计，要求此3部分具有高速性能，且数据ROM 在高速条件下，占用最少的逻辑资源，设计流程最便捷，波形数据获最方便。
图1所示是此信号发生器结构图，顶层文件SINGT.VHD 在FPGA 中实现，包含2个部分：ROM 的地址信号发生器由5位计数器担任，和正弦数据ROM ，其原理图如图2所示。
据此，ROM 由LPM_ROM 模块构成能达到最优设计，LPM_ROM 底层是FPGA 中的EAB 或ESB 等。
地址发生器的时钟CLK 的输入频率f 0与每周期的波形数据点数（在此选择64点）以及D/A 输出的频率f 的关系是：640f f图1 正弦信号发生器结构图图2 正弦信号发生器原理图图3 正弦波的64个点的输入在Quartus II上完成正弦信号发生器设计，包括仿真和资源利用情况了解（假设利用Cyclone器件）。
最后在实验系统上实测，包括SignalTap II测试、FPGA中ROM的在系统数据读写测试和利用示波器测试。
最后完成EPCS1配置器件的编程。
3. 实验仪器（1）GW48系列SOPC/EDA实验开发系统（2）配套计算机及Quartus II 软件4.实践步骤或环节(1) 建立工程文件夹。
(2) 生成6位二进制计数器原理图。
（3）定制LPM_ROM元件。
（4）仿真。
（5）选择实验电路模式5，进行引脚下载配置。
（6）嵌入式逻辑分析仪的设置。
5. VHDL仿真实验（1）6位二进制计数器的仿真程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT6b ISPORT (CLK,RST,EN: IN STD_LOGIC;CQ: OUT STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);COUT:OUT STD_LOGIC);END CNT6b;ARCHITECTURE behav OF CNT6b ISBEGINPROCESS(CLK,RST,EN)VARIABLE CQI:STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0); BEGINIF RST='1'THEN CQI:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF EN='1' THENCQI:=CQI+1;END IF;END IF;IF CQI=63 THEN COUT<='1';ELSE COUT<='0';END IF;CQ<=CQI;END PROCESS;END behav;（2）RTL电路（3）时序仿真波形：（4）硬件验证选择试验箱的模式为模式5，时钟CLK选择为CLOCK0（PIN_28脚）,频率f=65536Hz,EN对应的引脚编号PIN-233，RST对应的引脚编号PIN-234，COUT对应的引脚编号PIN-1，Q[7..0]对应的引脚编号PIN-20,19,18,17,16,15,14,13.（5）逻辑分析仪的测试波形6.实践教学报告要求（1）详细分析各模块的逻辑功能，及其他们工作原理，详细记录并分析实验内容和实验内容的过程和结果，完成实验报告。
正弦波信号发生器设计(课设)
课程设计I(论文)说明书(正弦波信号发生器设计)2010年1月19日摘要正弦波是通过信号发生器，产生正弦信号得到的波形，方波是通过对原信号进行整形得到的波形。
本文主要介绍了基于op07和555芯片的正弦波-方波函数发生器。
以op07和555定时器构成正弦波和方波的发生系统。
Op07放大器可以用于设计正弦信号，而正弦波可以通过555定时器构成的斯密特触发器整形后产生方波信号。
正弦波方波可以通过示波器检验所产生的信号。
测量其波形的幅度和频率观察是否达到要求，观察波形是否失真。
关键词：正弦波方波 op07 555定时器目录引言 (2)1 发生器系统设计 (2)1.1系统设计目标 (2)1.2 总体设计 (2)1.3具体参数设计 (4)2 发生器系统的仿真论证 (4)3 系统硬件的制作 (4)4 系统调试 (5)5 结论 (5)参考文献 (6)附录 (7)1引言正弦波和方波是在教学中经常遇到的两种波形。
本文简单介绍正弦波和方波产生的一种方式。
在这种方式中具体包含信号发生器的设计、系统的论证、硬件的制作，发生器系统的调制。
1、发生器系统的设计1.1发生器系统的设计目标设计正弦波和方波发生器，性能指标要求如下：1）频率范围100Hz-1KHz ；2）输出电压p p V ->1V ；3）波形特性：非线性失真~γ<5%。
1.2总体设计（1）正弦波设计：正弦波振荡电路由基本放大电路、反馈网络、选频网络组成。
2图1.1正弦波振荡电路产生的条件是要满足振幅平衡和相位平衡，即AF=1；φa+φb=±2nπ；A=X。
/Xid; F=Xf/X。
；正弦波振荡电路必须有基本放大电路，本设计以op07芯片作为其基本放大电路。
基本放大电路的输出和基本放大电路的负极连接电阻作为反馈网络。
反馈网络中两个反向二极管起到稳压的作用。
振荡电路的振荡频率f0是由相位平衡条件决定的。
一个振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件，这要求AF环路中包含一个具有选频特性的选频网络。
DSP课程设计正弦信号发生器的设计(精)
太原理工大学 DSP课程设计设计题目：正弦信号发生器的设计班级：电信0801班姓名：凌天一、设计目的1、通过实验掌握DSP的软件开发过程2、学会运用汇编语言进行程序设计3、学会用CCS仿真模拟DSP芯片，通过CCS软件平台上应用C54X汇编语言来实现正弦信号发生装置。
二、设计原理本实验产生正弦波的方法是泰勒级数展开法。
泰勒级数展开法需要的存储单元少，具有稳定性好，算法简单，易于编程等优点，而且展开的级数越多，失真度就越小。
求一个角度的正弦值取泰勒级数的前5项，得近似计算式：x3x5x7x9sin(x)=x-+-+3!5!7!9!2222xxxx =x1-1-1-1-(三、总体方案设计 2⨯3(4⨯5(6⨯7(8⨯9))))本实验是基于CCS开发环境的。
CCS是TI公司推出的为开发TMS320系列DSP 软件的集成开发环境，是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。
它提供了环境配置、源文件编译、编译连接、程序调试、跟踪分析等环节，并把软、硬件开发工具集成在一起，使程序的编写、汇编、程序的软硬件仿真和调试等开发工作在统一的环境中进行，从而加速软件开发进程。
通过CCS软件平台上应用C54X汇编语言来实现正弦信号发生装置。
总体思想是：正弦波的波形可以看作由无数点组成，这些点与x轴的每一个角度值相对应，可以利用DSP处理器处理大量重复计算的优势来计算x轴每一点对应的y的值(在x轴取N个点进行逼近)。
整个系统软件由主程序和基于泰勒展开法的SIN子程序组成，相应的软件流程图如图。
四、设计内容1、设置在Family下选择C55xx，将看到所有C55xx的仿真驱动，包括软件仿真和硬件仿真；在Platform下选择Simulator，在Available Factory Boards中只显示软件仿真驱动，选中相应的驱动；双击C55xx Rev4.0 CPU Functional Simulator，可以在My System下看到所加入的驱动；点击Save & Quit，将保存设置退出Setup CCStudio v3.1并启动运行CCStudio。
正弦波信号发生器电压跟随器设计
正弦波信号发生器电压跟随器设计
设计一个正弦波信号发生器电压跟随器需要
确定电路拓扑：选择合适的电路拓扑，常用的拓扑包括运放反相放大器、非反相放大器或振荡器电路。
选择运放：选择一个合适的运放作为信号发生器电压跟随器的核心元件。
常用的运放包括通用运放放大器（Op-Amp）或运算放大器（OA）。
设计反馈电路：为了实现电压跟随功能，需要设计适当的反馈电路。
可以选择负反馈电路，如反相放大器或非反相放大器，以便输出电压与输入信号保持一致。
确定放大倍数：根据需求确定所需的电压放大倍数。
这取决于所需的输出电压幅度和输入信号的幅度。
选择合适的元件：根据设计要求选择合适的电阻、电容和其他元件。
确保它们的额定值能够满足电路的要求。
进行仿真和调试：使用电路仿真软件，如LTSpice或Multisim，对设计进行仿真。
检查输出波形是否为正弦波，并调整电路参数以满足要求。
PCB布局和制造：根据设计结果进行PCB布局，并制造电路板。
确保布局合理，减少信号干扰和噪声。
调试和测试：将制造好的电路连接到电源，并通过示波器检查输出波形是否符合要求。
根据需要进行调试，如调整电路参数或更换元件。
优化和改进：根据测试结果，对电路进行优化和改进。
正弦信号发生器设计1
目录摘要1．系统方案选择与论证1.1正弦信号输出方案1.2信号调制方案2．系统的总体设计与实现2.1系统正弦信号发生器的设计2.1.1正弦信号的仿真和分析2.1.2其他信号的仿真和分析2.2系统调制模块的设计2.2.1调幅电路（AM）2.2.2调频电路（FM）2.2.3 PSK电路2.2.4 ASK电路3.总结4.附录正弦信号发生器（A题）摘要：本系统是以ICL8038集成芯片为核心器件，附加线性调制电路，滤波和积分放大电路等模块组成的一种正弦信号发生器，制作简单，功能多。
所得到的信号输出稳定度和线性度满足题目要求，在输出的正弦信号的幅度上可以实现1V～6V内任意可调，输出频率范围虽然没有达到题目所要求的1KHz～10MHz范围，的是我们实现了在1Hz～1MHz范围内任意可调。
本文主要介绍了正弦信号发生器的设计与其所具有的功能，实现了竞赛题目的基本部分和提高部分的一些功能要求。
系统的硬件分为六个模块，即正弦信号产生模块，AM调幅电路模块，FM调频电路模块，PSK电路模块，ASK电路模块，单片机控制器与键盘显示电路模块。
一、正弦信号输出方案分析与论证正弦信号的产生可以分为以下两种方法:其一，可用专用的芯片产生，如MAX038，ICL8038等。
使用MAX038芯片，设计简单，可以产生精度和稳定度高，且频率范围大的正弦信号。
其二，采用数字合成方案（DDS），DDA技术频率高、转换速度快、信号纯度高、相位可控、输出信号无电流脉冲叠加、输出平稳渡过且相位和保持连续变化。
其方案原理流程图如下：DDS原理框图从题目要求来看，要求设计的正弦信号发生器的精度和稳定度都很高。
MAX038专用信号发生芯片在现在的条件下不能进行设计和相关的仿真，DDS方案的复杂度和难度都非常大，因此不容易实现。
从各个方面的因素来考虑，并且根据现有条件和自身的实际情况，我们采用芯片产生的方法，用的是ICL8038芯片。
ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部组件就能产生从0.001Hz～1MHz 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
正弦信号发生器设计方案
正弦信号发生器设计方案1 引言为了精确地输出正弦波、调幅波、调频波、PSK及ASK等信号，并依据直接数字频率合成(Direct Digital FrequencySvnthesizer，简称DDFS)技术及各种调制信号相关原理，设计了一种采用新型DDS器件产生正弦波信号和各种调制信号的设计方法。
采用该方法设计的正弦信号发生器已广泛用于工程领域，且具有系统结构简单，界面友好等特点。
2 系统总体设计方案图1给出系统总体设计方框图，它由单片机、现场可编程门阵列(FPGA)及其外围的模拟部分组成。
在FPGA的内部数字部分中，利用FPGA内部的总线控制模块实现与键盘扫描、液晶控制等人机交互模块的通信，并在单片机与系统工作总控制模块之间的交互通信中起桥梁作用。
系统工作总控制可统一控制各个时序模块；各时序模块用于完成相应的控制功能。
在模拟部分中，利用无源低通滤波器及放大电路，使AD9851型DDS模块的输出信号成为正弦波和FM调制信号；再利用调幅电路，使FPGA内部DDS模块产生的信号与AD9851输出的载波信号变为调幅信号，同时在基带码控制下通过PSK/ASK调制电路得到PsK和ASK信号。
最后，各路信号选择通道后，经功率放大电路驱动50Ω负载。
3 理论分析与计算3．1 调幅信号调幅信号表达式为：式中：ω0t，ωt分别为调制信号和载波信号的角频率；MA为调制度。
令V(O)=Vocos(ω0t)，V(ω)=MAcos(ωt)，则V(t)=V(O)+V(O)V(ω)。
故调幅信号可通过乘法器和加法器得到；通过改变调制信号V(ω)的幅值改变MA，V(ω)的范围为0．1～l V，MA 对应为10％~100％。
3．2 调频信号采用DDS调频法产生调频信号，具体实现方法：通过相位累加器和波形存储器在FPGA内部构成一个DDS模块，用于产生1 kHz的调制信号。
其中，波形存储器的数据即为调制信号的幅度值。
将这些表示幅度值的数据直接与中心频率对应的控制字相加，即可得到调频信号的瞬时频率控制字，再按调制信号的频率切换这些频率控制字，即可得到与DDS模块输出相对应的调频信号。
正弦信号发生器方案设计
正弦信号发生器设计方案一、方案比较论证所有方案可按模拟式和数字式分为两大类模拟式：①利用电阻、电容、运放等传统器件搭建LC或RC正弦信号发生器。
通过改变电路中的元件的参数值来调节输出频率。
这种方式成本低廉，但由于采用大量分立器件，受其工作原理的限制频率稳定度较低（只有10-3量级）。
另外实现扩展功能中的各种调制等也比较麻烦，电路复杂，调试困难，精度差。
②采用专用信号发生芯片MAX038来实现正弦信号波形的输出。
是美信公司的低失真单片信号发生集成电路，内部电路完善，使用该器件能够产生精确的高频三角、锯齿、正弦及方波。
使用该芯片设计简单，但扩展功能电路部分实现起来和采用分立器件同样复杂，而且频率精度和稳度均难以达到要求。
③采用基于锁相环（PLL）技术或者非线性器件频率变换技术的频率合成器。
由晶体振荡器和锁相环组成的系统中，前者保证工作频率稳定度，后者完成输出频率的调整，但是这时输出频率只能是晶体谐振频率的整数倍。
故虽然频率稳定能达到要求却很难做到频率输出范围1KHZ—10MHZ和100HZ步进的要求。
数字式：①采用AD公司专用的DDS芯片AD9851合成FM和AM的载波，采用传统的模拟调制方式来实现AM调制和FM调制。
但该方案需要额外的模拟调制FM和AM的调制电路，且制作和调制电路都比较麻烦，还难免引入一定的干扰，而且此方案中的PSK调制也不容易实现。
②采用AD公司的AD9856作为调制芯片，是内含DDS的正交调制芯片，可以实现多进制的数字幅度调制，多进制的数字相位调制和多进制的数字幅度相位联合调制。
故AM 调制，PSK调、ASK调制都可以通过它实现但是AD9856不便于调频且控制复杂。
③利用微处理器和DAC实现DDS信号产生器。
微处理器能够实现DDS的电路结构，即实现相位累加器、波形的数据表、同时实现数字/模拟转换器的控制时序。
利用微处理器完成加法运算需要读取的数据进行运算，再把运算结果送到目标单元。
制作一个正弦信号发生器的设计
制作一个正弦信号发生器的设计
一、正弦信号发生器的概念
正弦信号发生器是一种可以产生所需频率的正弦波信号的设备，可以
帮助开发者测量和分析频率特性，也可以用于相关系统的诊断。
正弦信号
发生器可以产生指定频率的正弦波形，以满足不同系统的需求。
它也可以
通过波形对比法进行精确的波形测量，用于分析电子系统特性。
（1）电路设计
正弦信号发生器的电路设计主要有两种：一种是基于模拟电路的设计，另一种是基于数字电路的设计。
（1）模拟电路
模拟电路设计采用的是电路模块，主要有振荡器、滤波器、缓冲器和
调制电路。
（a）振荡器
振荡器主要由振荡电路和调整元件组成，振荡器的作用是形成振荡的
正弦波，以满足信号发生器产生不同频率的要求。
（b）滤波器
滤波器的作用是滤除振荡器产生的额外噪声，以得到纯净的正弦信号。
（c）缓冲器
缓冲器的主要作用是将振荡器的正弦波输出，缓冲器的作用是减少信
号失真，使正弦波更加完美。
（d）调制电路
调制电路的作用是对信号发生器产生的正弦波进行调制，使其能够输出更加稳定的信号频率。
（2）数字电路
采用数字电路设计的正弦信号发生器。
制作一个正弦信号发生器的设计
★项目2：数字信号源
项目简述：设计制作一个正弦信号发生器。
（1）正弦波输出频率范围：1kHz～10MHz；
（2）具有频率设置功能，频率步进：100Hz；
（3）输出信号频率稳定度：优于10-2；
（4）输出电压幅度：1V到5V这间；
（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。
（6）输出电压幅度：在频率范围内
50负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值V opp=6V±1V；
（7）产生模拟幅度调制(AM)信号：在1MHz~10MHz范围内调制度m a可在30%～100%之间程控调节，步进量50%，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；
（8）产生模拟频率调制(FM)信号：在100kHz~10MHz频率范围内产生20kHz最大频偏，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；
（9）产生二进制PSK、ASK信号：在100kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10kbps，二进制基带序列信号自行产生；
开发时间：2007 开发人数：1
运行环境：windows xp、Quartus II
相关内容：（还未整体综合）
下面是调幅原理图：
下面是调频原理图：
下面是正弦信号发生器设计原理图：
下面是PSK设计原理图：。
实验十-正弦信号发生器实验
实验10正弦信号发生器实验
1、实验目的：
1）学习分频器，计数器和LPM_ROM的使用方法
2）学习DDS的基本原理。
2、实验原理：
图1 正弦信号发生器的原理图
图2 DDS信号源的原理图
3、实验内容
选择模式NO.5,打开试验箱左上侧的+/-12V开关（D/A输出需要），将示波器探头接于主系统左下角的两个挂钩处，最右侧的时钟选择，用短路帽接插clock0为65536Hz 或750KHz处，这时可以从示波器上看到波形输出
1)用VHDL语言描述一个16进制计数器，然后再描述一个正弦表译码器，使用
元件例化语句描述图1所示原理图(FPGA内部)，在QuartusⅡ上进行编译、综
合、适配。
引脚锁定以及硬件下载测试。
时钟输入锁clcok0(750KHZ)，正弦
表输出锁DAC0832输入，复位和时钟使能锁按键，进行编译、下载和硬件测
试。
2)用VHDL语言描述一个1024进制计数器，然后使用lpm_ROM再描述一个10
位地址的正弦表译码器，使用元件例化语句描述图1所示原理图(FPGA内部)，
在QuartusⅡ上进行编译、综合、适配。
引脚锁定以及硬件下载测试。
3)如图2所示，把上述计数器改为+M计数器，M为3位，采用按键输入。
记录
4、思考
怎样提高输出频率的范围
参考程序见文件。
简易正弦波信号发生器的设计
三. 预习要求
1. 复习RC正弦波振荡器及集成运算放大器设计放大 器等相关知识。 2.根据设计任务要求，正确选择元器件参数及集成运 算放大器型号。 3. 将设计好的电路在Multisim或EWB软件上进行仿真 验证并修改。 4. 画出系统电路图，列出元器件清单。
四. 设计方案参考
由于本设计的正弦波信号发生器产生的频率不高， 故选择桥式RC正弦波发生器非常合适。将该信号发生 器产生的信号经过求和运算电路，即可实现该信号发 生器输出幅值可调和直流偏移可调功能。
六. 思考题
1. 简述减小RC桥式正弦波信号发生器输出波形失 真度的方法。 2. 集成运算放大器的转换速率参数指标SR对该正弦 波发生器有何影响？ 3. 请在上述正弦波信号发生器电路的基础上，再增 加输出方波、三角波信号的功能，并画出设计的 电路图。 4. 若要进一步提高正弦波信号的输出频率范围，应 采取什么措施？若要提高正弦波信号发生器的输 出功率，应采取什么方法？
实验九 简易正弦波信号发生器的设计
一、实验目的
1. 熟悉模拟电子电路的设计方法及步骤。 2. 掌握正弦波信号发生器的设计、安装及调 试方法。 3. 加深对集成运算放大器的特性理解及应用。 4. 掌握模拟电子电路的测量技术及提高排查 故障的能力。
二. 设计任务要求
要求利用集成运算放大器等元器件设计一简易的 低频正弦波信号发生器，要求如下： 1. 输出正弦波信号的频率调节范围100Hz~1kHz。 2. 输出正弦波的幅值调节范围0~5VP-P（1kΩ负 载）。 3. 输出直流电平设置范围-5V~+5V（1kΩ负载）。
Rw1 RC正弦波振荡器 求和电路
Vo
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+V
Rw2
六、简易正弦信号发生器
# # # # # #实验报告
一、实验目的
1、进一步熟悉Quartu sⅡ及LPM-ROM宏模块与FPGA硬件资源的使用方法。
2、掌握A/D转换器的功能和工作原理。
二、实验内容
设计一个正弦信号发生器，其ROM是8位数据线、8位地址线。
三、实验原理
对于输入的二进制代码，DAC对它的每一位按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。
计数器用来作为正弦波数据ROM的地址信号发生器，ROM中的数据将随地址数据的递增而输出波形数据，然后由DAC输出波形。
四、实验结果
图1 简易正弦信号发生器顶层电路设计图
图2 RTL图
图3 功能仿真图
图4 时序仿真图
图5 引脚锁定方案
五、分析与讨论
要生成.sof文件，时序、功能仿真都需要完成。
常用中英文
Digital 数字的Analog模拟的Converter 转换器Specify 指定
Memory initialization file 储存初始化文件。
简易信号发生器设计制作
简易信号发生器设计制作一、训练目的 （1）掌握正弦波、三角波、矩形波和方波发生电路的工作原理； （2）学会正弦波、三角波、矩形波和方波发生电路的设计方法；（3）进一步熟悉电子线路的安装、调试、测试方法。
二、工作原理 正弦波、三角板、矩形波是电子电路中常用的测试信号，如测试放大器的增益、通频带等均要用到正弦信号作为测试信号。
下面分别介绍产生这三种信号电路结构和工作原理。
1．正弦信号发生器正弦信号的产生电路形式比较多，频率较低时常用文氏电桥振荡器，图7-1为实用文氏电桥振荡电路。
图中R 1、R 2、R 3、RW 2构成负反馈支路，二极管D 1、D 2构成稳幅电路，C 2、R 11（或R 12或R 13）、C 1、R 21（或R 22或R 23）串并联电路构成正反馈支路，并兼作选频网络。
调节电位器RW 2可以改变负反馈的深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
二极管D 1、D 2要求温度稳定性好，特性匹配以确保输出信号正负半周对称，R 4接入用以消除二极管的非线性影响，改善波形失真。
如K1接电阻R 11、K2接R 21，并且R 11= R 21=R ，C 1= C 2=C ，则电路的振荡频率为：12f RCπ=（7-1）起振的幅值条件：11f v R A R =+（7-2）图7-1 正弦信号发生器通过调整RW 2可以改变电路放大倍数，能使电路起振并且失真最小。
该电路可通过开关K1、K2选择不同的电阻以得到不同频率的信号输出。
2．方波和矩形波发生器方波发生电路如图7-2，其基本原理是在滞回比较器的基础上增加了由R 4和C 1构成的积分电路，输出电压通过该积分电路送人到比较器的反相输入端。
其中R 3 、D Z1和D Z2构成双向限幅电路，这样就构成了方波发生器电路，其工作原理如下：假设在接通电源瞬间，输出电压o v 为Z V +(稳压二极管D Z1、D Z2额定工作时的稳压值)，这时比较器同相端的输入电压为212Z R v V R R +≈+ （7-3）同时输出电压o v 会通过电阻R 4给C 1充电，反相端的输入电压v -就会逐步升高，当反向输入端的电压v -略大于同相端输入电压v +时，比较器输出电压立即从Z V +翻转为Z V -，这时输出端电压o v 为Z V -，比较器同相端输入电压v +'为212Z R v V R R +'≈-+ （7-4）这时输出的电压o v 会通过R 4对C 1进行反向充电，当反相输入端的电压略低于v +'时，输出状态再翻转回来，如此反复形成方波信号。
如何设计一个简单的信号发生器电路
如何设计一个简单的信号发生器电路在设计一个简单的信号发生器电路之前，需要明确所需的功能和要求。
以下是一个基本的信号发生器电路的设计步骤及具体实施方法。
步骤一：确定信号发生器的基本功能在设计之前，需要确定信号发生器的基本功能和输出要求。
常见的信号发生器功能包括产生正弦波、方波、脉冲等不同类型的信号，并具有可调节的频率、幅度和相位等参数。
步骤二：选择适当的电子元器件根据信号发生器的功能需求，选择适当的电子元器件来实现电路。
一般常用的元器件包括电容、电感、电阻、晶体管、运放等。
其中，电容和电感用于产生频率，电阻用于调节幅度，晶体管和运放用于放大信号。
步骤三：设计正弦波发生电路为了产生正弦波信号，可以采用RC震荡电路。
此电路由一个电阻和一个电容组成，通过调节电阻和电容的数值，可以得到不同频率的正弦波输出。
当然，也可以采用更加精确的电路设计，如使用运放和多级滤波电路来实现更为稳定和精确的正弦波输出。
步骤四：设计方波和脉冲发生电路要产生方波和脉冲信号，可以使用集成电路或者门电路。
例如，使用555定时器集成电路可以方便地产生方波和脉冲信号。
通过改变电阻和电容的数值，可以调节方波和脉冲的频率和占空比。
步骤五：设计幅度调节电路为了实现信号发生器的幅度调节功能，可以使用可变电阻或放大电路。
通过调节电阻的数值或放大电路的放大倍数，可以调节信号的幅度大小。
步骤六：设计相位调节电路若需要实现信号发生器的相位调节功能，可以使用电路来实现。
一种简单的方法是使用RC电路或LC电路来实现相位的偏移。
步骤七：制作电路原型根据以上设计思路，可以制作一个信号发生器的电路原型。
使用适当的电路板、电子元件和焊接工具来完成电路组装。
步骤八：测试和调整完成电路组装后，进行信号发生器的测试。
使用示波器或频谱仪来检测输出信号的频率、幅度和相位等参数。
如有需要，可以通过调节电阻、电容或其他元器件的数值来调整电路，以满足要求。
综上所述，设计一个简单的信号发生器电路需要考虑基本功能、适当的元器件选择和电路设计。
简易正弦波发生器(protel绘图)
摘要正弦波信号发生器的设计结构上看，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。
分析RC串并联选频网络的特性，根据正弦波振荡电路的两个条件，即振幅平衡与相位平衡，来选择合适的放大电路指标，来构成一个完整的振荡电路。
很多应用中都要用到范围可调的RC 振荡器，它能够在电路输出负载变化时提供近似恒定的频率、几乎无谐波的输出。
电路必须提供足够的增益才能使低阻抗的RC 电路起振，并调整振荡的幅度，以提高频率稳定性.1设计要求1.1设计要求：（1）电路能输出正弦波波形；；（2）拟定测试方案和设计步骤；（3）根据性能指标，选好元件，设计电路并画出电路图；（4）在Protel里进行绘制；（5）写出设计性报告。
1.2技术指标最大直流电压： E=3V振荡频率：f=482HZ左右2方案设计与论证2.1 设计思想放大电路反馈网络选频网络稳幅环节2.2 总体方案方案1RC移相式振荡器产生正弦波，它具有电路简单，经济方便等优点，但选频作用较差，振幅不够稳定，频率调节不便，因此一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。
其振荡频率是fo=1/2π6RC。
方案2RC串并联文氏电桥振荡电路产生正弦波，它的电路振荡频率为fo=1/2πRC ；起振A|>3；电条件是放|U定不失真。
方案3双T 选频网络振荡电路，电路的振荡频率RCf 510=,起振条件是3||,2/'><A R R ;电路特点是：频率特性好，调频比较困难，适于产生单一频率的振荡。
2.3总体框图产生正弦波的框图3设计原理及电路图 3.1设计原理3.1.1产生正弦波自激振荡的条件产生正弦波自激振荡的平衡条件为：实质上，只要电路中的反馈是正反馈，相位平衡条件就一定满足，这是由电路结构决定的，而幅度平衡条件则由电路参数决定，当环路增益AF ＝1时，电路产生等幅振荡；AF<1时电路产生减幅振荡；AF>1时，电路产生增幅振荡。
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课程设计(论文)
题目简易正弦信号发生器设计
学院名称电气工程学院
指导教师
职称
班级
学号
学生姓名
2016年 10 月 10 日
南华大学
课程设计（论文）任务书学院：电气工程学院
题目：简易正弦信号发生器设计
起止时间：2016年9月10日至2016年10月10日
学生姓名：
专业班级：
指导教师：
教研室主任：
院长：
2016 年10 月10 日
工业出版社,2011, 6.
[5] 陈尚松,雷加,郭庆.电子测量与仪器[M].北京：电子工业出版社，2005：108～126
4．课程设计工作进度计划：
序号起迄日期工作内容
2016.9.10～2016.9.17 系统方案设计
1
2016.9.18～2016.9.24 利用Multisim等软件进行仿真设计
2
2016.9.25～2016.9.30 实物调试和测量，排除故障，分析实验结果3
2016.10.8～2016.10.10 整理设计报告
4
指导教师宁志刚日期：2016年9 月14日
摘要：移相式正弦波发生器电路，其频率稳定度通过实际测试为0.002%。
该电路性价比高，用很便宜的几个元件在很宽的频段内，实现频率连续可调。
移相式正弦波发生器是由RC超前或滞后移相反馈网络和反向放大器组成，常用于产生低频正弦信号。
RC 与运放构成的反馈网络包含180°相移，与负反馈放大器正好在该频率上构成正反馈，满足振荡的相位平衡条件，同时使放大器闭环增益大于1，即满足振荡的振幅平衡条件，就能在输出端得到正弦波振荡信号。
关键词：移相式正弦波发生器；频率可调；正反馈
Abstract:Phase-shifted sine wave generator circuit, the frequency stability through the actual test of 0.002%. The circuit cost-effective, very cheap with a few components in a very wide frequency band, to achieve continuous adjustable frequency. Phase-shifted sine wave generator is composed of RC lead or lag phase-shifted feedback network and reverse amplifier, commonly used to generate low-frequency sinusoidal signal. The feedback network composed of RC and op amp consists of 180 °phase shift, and the negative feedback amplifier forms the positive feedback exactly at the frequency, which satisfies the phase balance condition of oscillation, and makes the amplifier closed-loop gain greater than 1, which satisfies the oscillation amplitude balance condition. A sine wave oscillation signal can be obtained at the output terminal.
Key words: Phase - shifted sine wave generator; Frequency adjustable; Positive feedback
目录
任务书 (I)
中文摘要 (IV)
英文摘要 (V)
1. 绪论 (1)
2. MULTISIM软件介绍 (1)
3. 设计要求 (2)
3.1设计要求 (2)
3.2技术指标 (2)
4. 方案设计与论证 (2)
4.1设计思想 (2)
4.2总体方案 (3)
5. 设计原理及电路图 (3)
5.1设计原理 (3)
5.2仿真电路图 (5)
6. 软件仿真与硬件调试 (5)
6.1软件仿真 (5)
6.2硬件调试 (7)
7. 收获与体会 (8)
8. 参考文献 (9)
9. 附录：实物图 (10)
1 绪论
正弦信号源在实验室和电子工程设计中有着十分重要的作用，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。
正弦信号是一种频率成分最为单一的常见信号源，任何复杂信号(例如声音信号)都可以通过傅里叶变换分解为许多频率不同、幅度不等的正弦信号的叠加，它的应用领域很广范。
正弦信号发生器广泛地应用在电子技术试验、自动控制系统和通信、仪器仪表、控制等领域的信号处理系统中及其他机械、电声、水声及生物等科研领域。
2 Multisim软件介绍
Multisim软件是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件。
作为Windows下运行的个人桌面电子设计工具，Multisim是一个完整的集成化设计环境。
Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。
学生可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
Multisim软件特点：
(1)直观的图形界面
(2)丰富的元器件库
(3)丰富的测试仪器
(4)完备的分析手段
(5)强大的仿真能力
Multisim整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到
的一样。
Multisim既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行数模混合仿真，尤其是新增了射频(RF) 电路的仿真功能。
仿真失败时会显示出错信息、提示可能出错的原因，仿真结果可随时储存和打印。
3 设计要求
3.1 设计要求
（1）采用分立元件或者集成元件模块完成简易正弦信号发生器原理图设计
（2）完成原理图仿真(可选用Multisim)
（3）完成实物制作
3.2 技术指标
输入直流电压：E=±15V
输出正弦波最大峰-峰值：Vpp=14V～20V
输出正弦波频率：0.7Hz～7kHz连续可调
输出正弦波峰-峰值可调
4 方案设计与论证
4.1 设计思想
放大电路反馈网络选频网络稳幅电路正弦波
图4.1 正弦波发生器设计框图
图4.2 正弦波振荡电路示意图。