虚拟仪器1 函数信号发生器
毕业设计(论文)-基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现
摘要摘要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，其功能一旦确定便不能更改，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。
虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。
本课题完成了“虚拟信号发生器”的理论研究，在很大程度上解决了传统信号发生器的诸多弊端。
本文主要研究虚拟仪器在信号发生器领域里的软件编程。
本虚拟仪器可完成输出多种信号波形的同时产生与输出，信号输出频率、幅度等参数实时可调。
本文研究的虚拟信号发生器主要具有如下优点：用户可自由定义其功能；系统功能升级扩充方便快捷、可与电脑等设备方便的互联。
关键词: 虚拟仪器, 信号发生器,虚拟信号发生器, LabVIEW目录AbstractThe functions of traditional signal generators are carried out solely on hardware, and at the same time the functions of traditional signal generators are singleness and costly for purchasing and maintaining, What is more important is that the functions of traditional signal generators can not be altered once they are fixed. Users must get new ones so long as they want new functions. Thus, the defects of traditional signal generators are obvious. Virtual instrument is formed by the instrument technology, computer technology, bus technology and software technology. Powerful digital processing’s ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model. This dissertation has accomplished the theoretical research, and made up the various shortcomings of traditional signal generators to great degree. This virtual signal generator can achieve the input and output of multi signals, and such parameters as signal output frequency and amplitude can be adjusted timely. The advantages of this virtual signal generator include the following: low cost of hardware, user custom functions, convenience of the upgrading and enlargement of systematic functions, and connectable with computers.Keywords: Virtual Instrument , Signal Generator , Virtual Signal Generator , Labview目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景及动态 (1)1.2本项目的研究意义及本文主要研究内容 (2)1.2.1本项目的研究意义 (2)1.2.2本文的主要研究内容 (2)第2章虚拟仪器和Labview简介 (4)2.1虚拟仪器的产生背景 (4)2.2虚拟仪器的概念 (5)2.3虚拟仪器的分类 (5)2.4虚拟仪器系统的构成 (6)2.4.1虚拟仪器系统的硬件构成 (7)2.4.2虚拟仪器系统的软件构成 (7)2.5虚拟仪器的优势 (8)2.6虚拟仪器的发展方向 (9)2.7图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW简介 (9)2.8本章小结 (12)第3章信号发生器 (13)3.1信号发生器概述 (13)3.2信号发生器的分类... . (14)3.2.1正弦信号发生器.. (14)3.2.2函数发生器.. (15)3.2.3脉冲信号发生器.. (15)3.2.4随机信号发生器.... . (15)3.3本章小结 (16)第4章基于虚拟仪器的信号发生器的设计 (17)4.1虚拟仪器的简单应用 (17)4.1.1 创建虚拟仪器 (17)4.1.2 为前面板添加控件 (19)4.1.3 修改信号 (22)目录4.1.4 本节小结 (24)4.2虚拟仪器实现多功能信号发生器 (24)4.2.1“信号发生器1”的设计 (25)4.2.2“信号发生器2”的设计 (29)4.2.3“信号发生器3”的设计 (31)4.2.4 本节小结 (33)4.3本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)谢辞 (37)第1章绪论在有关电参量的测量中，我们需要用到信号源，而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源，它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等，其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。
LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器
LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器在实际的实验室，在学习电子、电机、通讯等领域时，人们通常需要借助工具设备来生成模拟信号，或者通过示波器等设备来观察电路中的电信号波形。
然而，在虚拟仪器技术兴起之后，我们也可以通过使用LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器来完成工作。
虚拟信号发生器LabVIEW虚拟信号发生器通过计算机内部算法，可以生成模拟信号。
用户可以通过设定周期、频率、振幅、相位等参数，来生成不同类型的波形信号，例如：正弦波、方波、三角波、锯齿波、随机噪声信号等。
在实验中，我们可以通过将生成的信号与被测信号进行比较，从而评估被测信号的特性。
生成信号的步骤1.打开LabVIEW软件，并新建VI（Virtual Instrument）。
2.在Block Diagram中画出模拟信号发生器模块。
3.设置发生器的参数，包括周期、频率、振幅、相位等。
4.连接发生器的输出端口并将信号输出。
5.通过插入示波器，来观察生成的信号波形。
实际应用虚拟信号发生器可以使用在电子、电路、通讯等实验中。
例如，在音频处理领域，可以使用虚拟信号发生器来输出不同频率和振幅的信号，来评估音频处理器的特性。
虚拟示波器LabVIEW虚拟示波器是一款可视化的工具，通过计算机屏幕显示出电路信号波形。
用户可以通过插入虚拟示波器，观察被测对象的电路波形，并对信号特性进行分析和评估。
虚拟示波器与实际示波器不同的是，它不需要物理电路来实现，而是通过LabVIEW的软件模拟来实现。
使用方法1.打开LabVIEW软件，并新建VI。
2.在Front Panel中选择示波器工具，将示波器放置在界面中。
3.将被测对象的信号接入示波器的输入端口。
4.在Block Diagram中编写代码，以获取输入信号并通过示波器显示出来。
5.在Front Panel中观察示波器的波形图。
实际应用虚拟示波器可以应用于任何需要观察、评估电路信号的场合。
例如，在研究和开发新型电路时，虚拟示波器可以用来显示被测对象的信号波形，有效地进行信号特性评估和对比分析。
函数信号发生器原理
函数信号发生器原理
函数信号发生器是一种仪器设备，用来产生各种频率和形状的电信号。
它的工作原理基于电路中的振荡器和波形调节电路。
在函数信号发生器中，振荡器是核心部件之一。
它基于正弦波振荡器的原理，通过电子元件（例如电容和电感）的相互作用来产生稳定的振荡信号。
产生的振荡信号可以是正弦波、方波、锯齿波等。
振荡器的频率可以调节，通常通过旋钮或者数字控制方式来实现频率的调节。
振荡器的频率控制电路会改变电子元件的值，进而改变振荡频率。
这使得函数信号发生器可以产生不同频率的信号。
除了频率调节，函数信号发生器还可以调节信号的幅度和相位。
这是通过波形调节电路实现的。
波形调节电路可以对信号进行放大、衰减和相位移动等处理，使得函数信号发生器能够产生不同形状和幅度的信号。
在实际应用中，函数信号发生器广泛用于科学研究、仪器测试、电子教育等领域。
它可以产生多种不同频率和形状的信号，用来测试和调试电子设备，研究电路特性，或者作为信号源提供给其他仪器和设备。
函数信号发生器的实现方法和使用方法 信号发生器是如何工作的
函数信号发生器的实现方法和使用方法信号发生器是如何工作的函数信号发生器是一种可以供应精密信号源的仪器，也就是俗称的波形发生器，最基本的应用就是通过函数信号发生器产生正弦波/方波/锯齿波/脉冲波/三角波等具有一函数信号发生器是一种可以供应精密信号源的仪器，也就是俗称的波形发生器，最基本的应用就是通过函数信号发生器产生正弦波/方波/锯齿波/脉冲波/三角波等具有一些特定周期性（或者频率）的时间函数波形来供大家作为电压输出或者功率输出等，它的频率范围跟它本身的性能有关，一般情况上都是可以从几毫赫甚至几微赫，甚至还可以显示输出超低频直到几十兆赫频率的波形信号源。
下面，大家就和我来了解一下它吧！函数信号发生器的实现方法:（1）用分立元件构成的函数发生器：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。
（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，调整方式也不够快捷，频率和占空比不能独立调整，二者相互影响。
（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，美国美信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。
（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。
产生所需参数的电测试信号仪器。
按其信号波形分为四大类：①正弦信号发生器。
紧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。
按其不同性能和用途还可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。
函数信号发生器功能
函数信号发生器功能函数信号发生器是一种用于产生各种类型信号的仪器。
它是电子工程师、电子技术爱好者和通信工程师日常工作中必不可少的工具之一。
函数信号发生器可以产生多种不同的信号波形，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等，还可以调整频率、幅度、相位等参数。
函数信号发生器的功能非常丰富，可以广泛应用于各个领域。
首先，它在电子实验室中是一种常见的仪器设备。
在电路设计和调试过程中，经常需要产生特定频率和波形的信号来测试电路的性能。
函数信号发生器可以根据需要设置合适的信号参数，以满足测试需求。
例如，在调试滤波器时，可以通过函数信号发生器输入不同频率的信号，观察滤波器的输出是否符合预期。
函数信号发生器在通信领域也有着重要的应用。
在无线通信系统中，需要模拟各种不同的信号来测试接收机的性能。
函数信号发生器可以产生模拟的调制信号，如调幅信号、调频信号等，以便进行接收机的性能测试和调试。
此外，函数信号发生器还可以用于信号发生和分析仪器的校准，确保仪器的准确性和可靠性。
函数信号发生器还可以用于音频领域。
它可以产生各种音频信号，如音乐、声音效果等，用于音频设备的测试和调试。
例如，在音频放大器的测试中，可以使用函数信号发生器输入不同频率和幅度的音频信号，观察放大器的输出是否失真或变形。
函数信号发生器是一种功能强大的仪器设备，广泛应用于电子实验室、通信领域和音频领域等多个领域。
它可以产生多种不同类型的信号波形，并可以调整各种参数，以满足不同的测试需求。
无论是电子工程师还是通信工程师，函数信号发生器都是必不可少的工具之一。
它的功能和应用广泛性使得它成为现代电子技术领域中不可或缺的仪器设备。
通过合理使用函数信号发生器，可以提高工作效率，准确测试和调试电子设备，推动科技进步。
4 Multisim 12.0 虚拟仪器
Multisim 12.0 虚拟仪器NI multisim提供的虚拟仪器主要有数字万用表、电压电流测试笔、函数信号发生器、失真分析仪、波特图仪、逻辑分析仪双通道示波器、安捷伦示波器等。
1.数字万用表(Multimeter)Multisim中的数字万用表图标如图1所示。
图1 数字万用表图标可以利用Multisim中的数字万用表测量电压或者电流的值，测量支路电流的电路如图2所示。
图2 利用万用表测量支路电流2. 函数信号发生器(Function Generator)函数信号发生器的图标如图3所示。
图 3 函数信号发生器函数信号发生器是可提供正弦波、三角波、方波3种不同波形的电压信号源。
如图3所示，图表中端子“+”、“-”和Common分别表示函数信号发生器的正极、负极和公共输出级。
3. 双踪示波器(Oscilloscope)Multisim中的示波器的图标如图4所示。
图 4 Multisim中的示波器双通道示波器的操作界面包括图形显示区、测量数据显示文本框、Timebase 复选框、Channel A复选框、Channel B复选框、Trigger复选框和功能按钮组成。
⑴图形显示区：显示被测信号曲线，曲线的颜色由示波器和电路的连线颜色确定。
⑵测量数据显示文本框：通过移动标尺（如图中标尺1），可在数据显示文本框显示测量的A、B通道数据的大小。
⑶Timebase复选框：时基信号复选框，设置扫描时基信号的有关情况。
Scale增减文本框：设置扫描时间（X轴显示比例）。
X position增减文本框：设置扫描起点（X轴信号偏移量）。
Y/T按钮：显示方式按钮，显示时域信号。
Add按钮：显示方式按钮，通道A和通道B信号叠加显示。
B/A按钮：显示方式按钮，显示通道B信号随通道A信号变化的波形。
A/B按钮：显示方式按钮，显示通道A信号随通道B信号变化的波形。
⑷Channel A复选框：设置通道A信号的有关情况。
Scale增减文本框：设置通道A信号的显示比例。
函数信号发生器使用说明
函数信号发生器使用说明1－1 SG1651A函数信号发生器使用说明一、概述本仪器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。
能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波，波形对称可调并具有反向输出，直流电平可连续调节。
TTL可与主信号做同步输出。
还具有VCF输入控制功能。
频率计可做内部频率显示，也可外测1Hz~10.0MHz的信号频率，电压用LED显示。
二、使用说明2.1面板标志说明及功能见表1和图1图1DC1641数字函数信号发生器使用说明一、概述DC1641使用LCD显示、微处理器（CPU）控制的函数信号发生器，是一种小型的、由集成电路、单片机与半导体管构成的便携式通用函数信号发生器，其函数信号有正弦波、三角波、方波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。
信号频率可调范围从0.1Hz~2MHz，分七个档级，频率段、频率值、波形选择均由LCD显示。
信号的最大幅度可达20Vp-p。
脉冲的占空比系数由10%~90%连续可调，五种信号均可加±10V的直流偏置电压。
并具有TTL电平的同步信号输出，脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。
除此以外，能外接计数输入，作频率计数器使用，其频率范围从10Hz~10MHz（50、100MHz[根据用户需要]）。
计数频率等功能信息均由LCD显示，发光二极管指示计数闸门、占空比、直流偏置、电源。
读数直观、方便、准确。
二、技术要求2.1函数发生器产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和脉冲波。
2.1.1函数信号频率范围和精度a、频率范围由0.1Hz~2MHz分七个频率档级LCD显示，各档级之间有很宽的覆盖度，如下所示：频率档级频率范围（Hz）1 0.1~210 1~20100 10~2001K 100~2K10K 1K ~20K100K 10K ~200K1M 100K ~2M频率显示方式：LCD显示，发光二极管指示闸门、占空比、直流偏置、电源。
b、频率精度：±（1个字±时基精度）2.1.2 正弦波失真度10~30Hz，〈3%30Hz~100KHz，≤1%2.1.3 方波响应前沿/后沿≤100ns（开路）2.1.4 同步输出信号的幅度与前沿a、幅度（开路）：≥3Vp-pb、前沿：Tr≤35ns2.1.5 最大输出幅度（开路）a、F〈1MHz 最大输出幅度≥20Vp-pb、1MHz≤F≤2MHz 最大输出幅度≥16Vp-p2.1.6 直流偏置（开路），最大直流偏置±10V2.1.7 输出阻抗Z Zo=50±5Ω2.1.8 占空比脉冲的占空比与锯齿波的上升，下降沿可连续变化，其变化范围在10%~90%。
函数信号发生器课程设计--基于LABVIEW的函数信号发生器的设计
课程设计设计题目：基于LABVIEW的函数信号发生器的设计摘要虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，在许多方面具有传统仪器所没有的优越性，在实验教学和工程领域具有极大的应用潜力。
实验表明，设计的虚拟函数信号发生器输出信号性能优于普通传统的信号源。
虚拟仪器是1986年美国国家仪器公司（NI）提供的一种新型一起概念。
它是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。
在虚拟仪器中计算机处于核心地位，计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体，仪器的结构概念和设计观点都发生了根本变化。
虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。
其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。
在这里，硬件仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个系统的关键。
当基本硬件确定后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。
虚拟仪器应用软件集成了仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能。
使传统仪器的某些硬件甚至整个仪器都被计算机软件所代替。
因此从某种意义上说，计算机既是仪器，软件即是仪器。
虚拟仪器的软件是其最核心、最关键的部分，其主要功能是对硬件执行通信和控制，对信号进行分析和处理，以及对结果进行恰当的表达和输出等。
虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类：第一类是基于传统语言的Turbo C，Microsoft公司的Visual Basic ，Borland公司的Delphi，Sybase公司的PowerBuilder。
这类语言具有适应面广、开发灵活的特点，但开发人员需有较多的编程经验和较强的调试能力；第二类用专业图形化编程软件进行开发。
如HP公司的VEE,NI公司的LabVIEW和Lab Windows/CVI等。
NI公司的LabVIEW软件开发平台是一种专业图形化编程软件，采用图形化编程方式，结构流程清晰，但缺点是对硬件的要求较高，比较依赖NI的专用产品，对信号控制方式不够灵活。
基于虚拟仪器的信号发生器的设计
目录一、设计要求 (1)一、设计要求 (1)二、设计思路与预期实现功能： (1)1、设计思路： (1)2、预期实现功能： (1)三、函数发生器的设计 (2)1、登陆界面： (2)2、函数信号发生器子VI（数码管显示）的设计 (3)3、频率输入与显示： (3)4、倍率选择： (4)5、波形选择： (5)6、波形对称、方波占空比和信号幅度： (5)7、扫描速率和扫描宽度： (6)8、局部变量： (6)9、调用子程序： (6)10、未加入噪声时的波形显示波形显示： (6)11、加噪声信号后的函数信号波形 (7)12、此次函数信号发生器整体程序框图 (7)四、测试和结果 (9)五、性能分析 (9)六、虚拟函数信号发生器具体操作方法 (10)1、关于登录： (10)2、关于频率调节与倍率选择： (10)3、关于波形选择: (10)4、波形的其他基本参数调节： (10)5、停止按钮： (10)七、个人心得与体会 (10)八、参考文献 (11)一、设计要求题目：基于虚拟仪器的信号发生器的设计初始条件：查询现有信号发生器产品，找到参考设计的仪器参数及前面控制界面，用虚拟仪器软件完成相近大部分功能，并适当说明操作和设计思想。
输入信号可用软件模拟，或用函数发生。
要求完成的主要任务：至少完成设计内容中各部分基本内容，可添加适当相关内容。
1）用户认证入口。
2）能运用设计前面板中字体、颜色、修饰功能。
3）载入指定公司图标图片到前面板(信号发生器参考原形图片)。
4）设计中运用弹出对话框操作至少2处。
5）结构设计至少用到3种以上，（for循环，while循环，公式节点，事件结构，局部变量，全局变量等）6）最少完成3种信号的输出。
7）VI层次结构包含主程序－子程序调用，子程序图标修改（非默认形式即可）8）论述说明各环节分析及设计原理。
9）完成正文8-18页的报告。
二、设计思路与预期实现功能：1、设计思路：首先设计一个函数信号发生器的数码管显示子VI，然后设计一个登录界面，函数发生器程序放在登陆程序后面。
函数信号发生器 工作原理
函数信号发生器工作原理
函数信号发生器是一种电子测试仪器，可以通过产生各种频率和波形的电信号来模拟不同的信号源，用于测试和调试电子设备。
它通常由信号发生器电路、控制电路和输出部分组成。
信号发生器的工作原理如下：首先，用户通过操作控制电路调节信号发生器的参数，如频率、幅度、波形等。
控制电路会根据用户设置的参数生成相应的控制信号。
然后，信号发生器电路根据接收到的控制信号进行运算和调整，产生出符合用户需求的电信号。
最后，输出部分将所生成的电信号通过输出接口传送给被测试的电子设备。
信号发生器的主要部件是振荡电路。
振荡电路通常由一个波形调节器和一个振荡器组成。
其中，波形调节器用于调节输出信号的波形类型，包括正弦波、方波、三角波等。
而振荡器则用于产生具有指定频率的振荡信号。
在具体的工作过程中，当用户设置了所需的信号参数后，控制电路会向振荡电路发送相应的指令。
振荡电路根据指令对振荡器的频率进行调节，同时通过波形调节器对输出信号的波形进行调整。
最终，振荡电路会输出一个与用户需求相匹配的电信号。
需要注意的是，信号发生器通常还具备一些额外的功能，如频率调制、幅度调制、脉冲调制等。
这些功能可以根据用户的需求来实现各种复杂的信号模拟和测试任务。
总之，函数信号发生器通过控制电路和振荡电路的协同工作，可以产生出符合用户需求的各种频率和波形的电信号，用于测试和调试电子设备。
这为电子工程师提供了一个有效的工具，帮助他们在开发过程中进行信号模拟和性能测试。
虚拟示波器、函数信号发生器
DSOLAB虚拟综合测试仪用户说明书目录1 概述 (1)2设备组成及输入输出特征 (1)2.1 产品组成及配件 (1)2.2 前面板 (1)3软件使用说明 (2)3.1运行环境 (2)3.2软件安装与卸载 (2)4软件使用说明 (2)4.1 软件系统概述 (2)4.2 设置测量值 (7)4.3 显示坐标 (10)4.4 帮助 (11)4.5 时基控制 (12)4.6 触发设置 (12)4.7 垂直设置 (15)4.8自动设置测量功能 (16)4.9 信号发生器输出 (17)4.10 频率特性分析 (23)4.11软件其他功能5 维护、保养、故障分析与排除 (27)5.1注意事项 (27)5.2 故障分析与排除 (27)1 概述虚拟综合测试平台是一种基于USB总线规范的高性能的虚拟仪器，充分利用现有计算机资源，配以独特设计的软件，可以实现传统的通用台式仪器的全部功能以及一些在传统仪器上无法实现的功能。
虚拟综合测试平台不但功能丰富、测量准确、界面友好、操作简易、体积小，而且便于携带、又几乎不占用用户的工作空间、耗电省，节约能源。
仪器利用现代虚拟仪器技术和计算机软件、硬件综合集成技术彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，给用户完成测量任务提供了方便、快捷的工具。
由于虚拟综合测试基本平台体积纤小、重量轻，广泛适用于面积狭小的工位操作人员、野外作业环境、移动式车辆操作环境等工作现场；它的优异性能和友好的虚拟软面板工作界面很适学校实验室、仪器仪表维修现场。
2设备组成及输入输出特征2.1 产品组成及配件主要包括以下几个部分：基本平台主要包括以下几个部分：主机一台；标准探头：2根；USB电缆：1根；驱动程序一套（光盘）；《使用说明书》一本。
选配设备主要包括以下几个部分：逻辑分析仪、程控稳压电源、数字万用表；2.2 前面板OUTCH1图1 前面板示意图前面板如上图所示。
左边与中间为连接示波器探头的BNC插座；CH1对应通道1，CH2对应通道2；右边OUT为信号源输出端口。
NI Multisim 11.0中函数信号发生器的使用
NI Multisim 11.0中函数信号发生器的使用NI Multisim 11.0是美国国家仪器有限公司（National Instruments，简称NI）推出的以Windows为基础的一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件，用户界面友好，简单易用，提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图及文件管理功能。
Multisim 11.0提供的直观图形化环境可使学生快速放置基本组件，帮助他们掌握电路基础概念和理论。
更重要的是，Multisim 11.0包含丰富的元器件，并将安捷伦测试仪器引入虚拟仪器中，使用户在使用Multisim 11.0时能产生身临其境的感觉。
一、NI Multisim 11.0中函数信号发生器的种类和功能1.NI Multisim 11.0中函数信号发生器的种类NI Multisim 11.0中提供了20多种在电工电子电路分析中常用的仪器仪表，其中的函数信号发生器有2种，一种是虚拟函数信号发生器，打开NI Multisim 11.0软件后，单击仿真/仪器/函数信号发生器后，有一个函数信号发生器的虚影随鼠标移动，在电路窗口相应位置单击鼠标，完成虚拟仪器的放置，得到如图1a所示的函数信号发生器图标，双击该图标，便可以得到如图1b所示的函数信号发生器的参数设置控制面板。
也可以直接从整个工作界面最右侧的仪表工具栏单击拖拽到电路工作窗口。
a 虚拟函数信号发生器图标b 虚拟函数信号发生器控制面板图1 虚拟函数信号发生器另一种是仿真安捷伦（Agilent）函数信号发生器，图2a所示是安捷伦函数信号发生器的图标，图2b所示是安捷伦33120A型函数信号发生器内部参数设置控制面板。
a 安捷伦函数信号发生器图标b 安捷伦33120A型函数信号发生器控制面板图2 仿真安捷伦函数信号发生器2.函数信号发生器的功能函数信号发生器能产生某些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、射频和微波等）信号，频率范围可从几微赫到几十兆赫，函数信号发生器在电路实验、信号测试、调整电子电路及设备时具有十分广泛的用途，都要求提供符合所规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。
总结实验中所用函数信号发生器的调节与使用方法
总结实验中所用函数信号发生器的调节与使用方法在实验中，我们经常需要使用函数信号发生器来产生各种波形信号。
那么，如何调节和使用这个设备呢？下面我将从三个方面进行介绍：一、基本参数的调节我们需要了解函数信号发生器的基本参数，包括频率、振幅、相位等等。
这些参数直接影响到产生的波形信号的质量和特性。
因此，在开始实验之前，我们需要对这些参数进行适当的调节。
以频率为例，我们可以通过旋转频率旋钮来改变信号的频率。
一般来说，频率越高，波形越尖锐；反之则越低沉。
而振幅则是控制信号的幅度大小，通常用电子刻度尺进行调节。
需要注意的是，过大或过小的振幅都可能导致信号失真或无法产生。
至于相位，则是控制信号的正负极性，可以通过旋转相位旋钮来进行调整。
二、高级功能的使用除了基本参数的调节外，函数信号发生器还具有一些高级功能，如扫频、波形扩展、滤波等等。
这些功能可以帮助我们更好地控制和分析信号。
比如说，扫频功能可以让我们在一个指定的频率范围内扫描不同的频率值。
这对于测试设备的响应速度和稳定性非常有用。
而波形扩展功能则可以将单个波形分成多个部分，以便更细致地观察其变化过程。
滤波功能则可以用来去除信号中的杂乱噪声，提高信号的质量。
三、注意事项及维护保养我们还需要关注一些注意事项和维护保养问题。
要注意安全问题，避免电击和短路等情况的发生。
要定期清洁设备内部和外部的灰尘和污垢，以保持设备的正常工作状态。
还要注意设备的存放环境和温度条件，避免受到过度潮湿或高温的影响。
函数信号发生器是实验中不可缺少的重要设备之一。
通过正确的调节和使用方法，我们可以获得高质量、高稳定性的波形信号，为科研工作提供有力支持。
函数信号发生器仿真设计
函数信号发生器仿真设计
1.功能要求
（1）在给定的+12v、-12v直流电源电压条件下，使用运算放大器设计并制作一个函数信号发生器。
（2）函数信号发生器包括方波、三角波、正弦波产生电路，且频率和幅度可调。
（3）信号频率：1Hz-1kHz。
（4）输出电压为：方波V P-P<=24v
三角波V P-P<=8v
正弦波V P-P》4v
2.总体设计方案
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，可以首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再有积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波-方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等。
本实例采用先产生方波-三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，其电路组成框图如图1所示：
正弦波V03
图1
图1中，比较器输出的方波经由积分器后输出三角波；三角波经由差分放大器变换为正弦波输出。
差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力强等优点。
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。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
3. 单元电路设计。
虚拟仪器课设 信号发生器
虚拟仪器课程设计说明书题目：虚拟信号发生器学生姓名：李志达学号：1167112308班级：测控11-3班指导教师：肖俊生一. 题目和基本要求1.设计题目:虚拟信号发生器2设计目的：完成数据记录仪的实验内容，了解、熟悉并掌握虚拟仪器的相关知识；并能够熟练应用LabVIEW软件。
3.设计要求:（1）运行、停止（2）可输出双路正弦波（方波、三角波、公式波形）信号，其相位差可调，可叠加噪声。
（3）信号的频率、幅值、占空比可调。
4.设计思路:本设计采用三角波、方波、三角波“波形生成”与“波形创建”，根据相应的参数设定，产生相应的波形。
主要基于信号发生器原理，设计了1通道、2通道、双通道信号通道，具有通道选择性和单独调试性。
用相应的数值输入控件控制以上信号的参数，编辑相应程序将其用波形图显示，同时用DAQ模拟采集电路输出数据给数据虚拟板卡，用导线将数据板卡上相应的输入输出接口连接好，可通过虚拟示波器输出并显示采集信号，实现采集和回放。
二．准备工作和总体构思通过对肖老师上课时所做的笔记和课件的参考，先弄清了DAQ助手下每个子模块的特性与作用，在前几个实验中也了解了对单路信号发生器的设计，接着就是加深自己对其它模块的理解和它所起的作用。
在对其它模块以及单路信号发生器的基础上逐步完成对双路信号发生器的设计。
采用“仿真信号”中的锯齿波、正弦波、方波、三角波信号等做信号源，用相应的数值输入控件控制以上信号的参数，编辑相应程序将其用波形图显示，设计过程中首先完成主要功能的设计与调试，再不断的添加辅助功能及要求，把遇到的问题逐个解决，从而达到最后的设计要求。
三．具体过程1、信号发生器部分（1）while主程序框的设计从“程序框图”面板中点击右键，然后按照“编程”——“结构”——“While循环”的顺序，拖到面板中拉大到合适的大小如图所示：（2）信号的采集与发送信号产生之后自然而然就要对其进行采集和发送，而完成信号采集和发送任务的则是两个DAQ助手的子模块，以下就是完成对信号采集和发送的两个程序：（信号发送）（3）噪声部分：（4）程序框图：整个程序框图完成后，将其整理好，使其合理整洁，整个如图示：（5）仿真信号基本参数设置：首先，在前面板中做一个“选项卡控件”。
LabVIEW-虚拟仪器函数发生器
虚拟仪器函数发生器一，实验目的（1）熟悉Labview的软件操作环境；（2）了解VI设计的方法和步骤，学会简单的虚拟仪器的设计；（3）利用Labview制作一个信号发生器，能够生成至少三种波形，并且频率、幅值、占空比(方波)可调;（4）学会子vi的建立与调用,感受图形化编程的便利.二，实验要求利用Labview设计一个波形发生器并能产生可调的正弦波、方波、锯齿波、三角波等信号。
三，实验内容1.首先建立子VI的程序即：锯齿波、方波、三角波、正弦波的程序并编辑图标再保存。
各个子VI程序框图如下图所示:图1 锯齿波程序框图图2 方波程序框图图3 三角波程序框图图4 正弦波程序框图2.设计总程序，调用各个子VI使其能按要求显示各种波形。
主程序程序框图如图5所示。
图5 主程序框图本部分由于有四个波形需要显示,所以我采用了case结构进行编程,由于case程序各分支的连线是分别在各case选定的情况下连接的,所以在此不一一列出了!注明:各子vi的图标是采取对其显示波形的截图所做成,从上到下依次是锯齿波,方波,三角波,正弦波.3.实验结果选定好前面板各控件参数，信号类型中选中锯齿波，示波器输出显示波形如6所示。
通过调节幅值，频率等输入控件参数可得相应参数条件下的不同锯齿波形信号。
图6 锯齿波波形保持个控件参数不变，信号类型选定方波，示波器输出显示如图7方波信号。
修改各控件参数可调节波形形状。
图7 方波波形信号类型选定三角波，可得输出波形如图8所示的三角波信号，修改各控件参数可调节波形形状。
图8 三角波波形信号类型选定正弦波，可得输出波形如图9所示的正弦波信号，修改各控件参数可调节波形形状。
图9 正弦波波形四，实验小结及体会通过此次实验，我对labview 的使用有了初步的了解，同时学会了使用labview进行波形发生器的设计。
Labview的图形话语言确实让我在编程方便感觉到了软件的进步,同时感受到了labview软件的便利,比起别的开发软件,好用很多!此次设计是对我们理论知识一次全面的检查,让我从实际中巩固了书本上所学到知识,受益匪浅!。
虚拟仪器之函数信号发生器的设计
虚拟仪器之函数信号发生器的设计【摘要】虚拟仪器在许多企业、科研单位被用于产品测试和测控系统，另外，包括一些著名高校在内的许多学校不仅建立了基于虚拟仪器的实验室，而且还开设了LabVIEW编程的课程。
虚拟仪器技术为教学双方都提供了很好的舞台。
其内容新，反映了当前测量技术的发展方向；涉及面广，包括数学、物理、电工电子技术、计算机软硬件、信号处理及相关专业的测试技术。
它要求学生在理论与实际结合的基础上解决一两个测试问题，同时为学生的创造性学习提供充分的空间。
【关键词】FFT窗口；任意波形；函数演示；微分积分分析1 设计的目的及任务1.1 设计的目的基于LabVIEW的虚拟示波器电路，要求能完成对输入信号的电压、频率和周期等参数测量，同时可以利用FFT窗口对波形进行频谱分析，可以实现单、双通道现实波形，并可以设计一对波形运算后进行输出，并显示测量值。
1.2 设计的任务通过本课题的研究，掌握LABVIEW软件的基本操作，虚拟示波器电路的全设计过程，以及LABVIEW测量和控制系统中的应用。
加强动手能力以及主动发现分析及解决问题的能力。
1.3 设计的要求及技术指标（1）可产生实验室常用的正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声以及多频波；（2）任意波形的发生，任意波可实现公式输入；（3）信号频率、幅度、相位、偏移量、方波占空比可调可控；（4）输出频谱特性；（5）可做自相关分析；（6）可做微分积分分析。
2 各基本单元的原理及设计2.1 基本函数波形产生模块这一模块是应用波形产生子模板中的基本函数发生器节点来产生正弦波、三角波、方波、锯齿波等四种信号。
2.2 多频信号产生模块通过调用多频发生器节点来实现若干不同频率的正弦波集合，在本设计中，可以实现四种不同频率的正弦波的合成。
幅度端口设定值若大于0，则各频率成分的振幅将被缩放，若设定值小于0，则不进行缩放。
波峰因数输出端为合成波的幅值与有效值之比。
在进行参数设置时，采样频率至少要大于最高信号频率的2倍，这是为了满足采样定理的要求。
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实验一 虚拟信号发生器的的设计
【实验所需仪器和软件】
名称 数量 备注
PC 机
一台 预装Windows 2000和LabVIEW 等
Labjack U12数据采集控制器
一套 用于连接示波器与PC 机
USB 接口线 一根 LabVIEW7.1 一套 装入PC 机
示波器
一台
用于观测信号发生器实际输出波形
【实验内容】
设计一基于PC 机的信号发生器，能够产生方波、正弦波、三角波、以及任意函数的波形，并能满足一定的性能指标。
一、虚拟信号发生器的一般组建方案：
三、信号发生器的性能指标
输出波形----能产生正弦波，余弦波，方波，锯齿波，三角波以及任意函数的波形，可以根据需要改变波形的频率和幅值。
频率范围----理论上全频段，但具体涉及到计算机性能。
输出电压----一般指输出电压的峰—峰值。
波形特性----不同波形有不同的表示法。
一般正弦波和三角波的特性用非线性失真系数表示；而方波的特性参数是上升时间。
被 测对象
信号调理
数据采集
卡
数据处理
虚拟仪器面板
四、虚拟信号发生器特性
1．能产生正弦波，方波，三角波等常用信号，也能产生由公式设定的任意波形信号。
2．能存储波形，显示光标，并显示存储过程。
3．可设定波形的频率范围，幅度，相位，直流偏移量，占空比和相位。
【实验步骤】
1.编写设计方案
根据上面的实验要求以及本实验用到的数据采集控制器的特点，进行VI总体设计，确定功能模块结构图和详细的流程图。
保证所需的软件平台、板卡驱动程序及相应的DLL已经安装在PC机上。
2.设计虚拟信号发生器前面板
参照实际信号发生器的外部操作平台，结合虚拟仪器面板自身的特点及功能要求，在充分考虑操作界面的友好性及美观的基础上，首先设计出虚拟信号发生器前面板的大致布局，并在前面板中依次放入所需控件。
记住要给各控件取名，以便区分。
该步在前面板编辑窗口中进行。
3.设计框图程序
设计时要充分考虑如何实现本虚拟信号发生器的功能要求，并使程序简洁化，便于阅读与维护。
这一步有很多工作要做，包括编制直接与硬件关系的CLF节点、实现某些功能的SubVI、各功能模块等，最后按一定的逻辑关系，进一步合理组织各功能模块。
该步在框图程序编辑窗中进行。
4.调试程序
程序的调试应分为两个部分，一是在编辑各SubVI及某些功能模块时，就进行相应的调试；二是整个程序完成后，进行调试。
第二部分要做的工作包括：保证程序没有语法错误，能够运行；确保程序能和硬件协同工作，对硬件进行各种控制；确保硬件输出的信号波形和用户设置的一致；保证程序能实现预先设计的全部功能。
5.进一步完善前面板并对程序属性进行设置。
进一步对仪器前面板进行布置和美化，同时要确保面板的易操作性。
实验结果：
前面板：
后面板：
运行结果：
正弦波：
方波：三角波：。