正弦信号发生器方案选择
正弦信号发生器
正弦信号发生器信号发生器是一种不需要外加输入信号，依据自激振荡的原理，产生具有肯定幅度的周期性输出信号的装置。
它广泛应用于测量、自动掌握、通信、广播电视以及金属的熔炼、淬火、焊接等工程技术领域中。
1．自激振荡的产生条件正弦信号发生器是通过放大器引入合适的正反馈而构成的。
产生自激振荡必需满意两个条件：（1）振幅条件反馈电压的幅度要与原输入电压的幅度相等，就是说要有足够的反馈量，表达式为（2）相位条件反馈电压与原输入电压必需同相位，就是说必需满意正反馈的要求。
总之，相位条件保证了起振，振幅条件维持了等幅振荡。
2．RC桥式正弦信号发生器RC桥式正弦信号发生器又称文式电桥（Wienbridge）振荡器，其原理电路如图所示。
这个电路由两部分组成，即放大器和选频网络。
前者为由集成运放和电阻Rf 、Rl 所组成的电压串联负反馈放大器，取其输入电阻高和输出电阻低的特点。
后者由Z1 和Z2 组成，同时构成正反馈连接。
由图可见，Z1、Z2和Rl、Rf 正好形成一个四臂电桥，电桥的对角线顶点接到放大器的两个输入端，桥式振荡器由此而得名。
关于推导运算放大器的各种运算关系的总结：分析运算关系的前提，是运算放大器应工作于线性工作区（从电路结构上应有负反馈存在）。
当认清运放工作于线性工作区之后，通常采纳如下三种方式：（1）对于由多个运算放大器组成的运算放大电路，要擅长化整为零，分割成若干个基本单元运算电路（反相比例、同相比例，求和、差动、积分、微分等）。
再利用这些基本单元运算电路的基本关系式，进行推导运算关系。
（2）对于往往是由一个运算放大器构成的运算电路，但又不和基本单元运算电路的电路结构一样。
只能仿照书中基本单元运算电路的推导过程，利用虚断、虚短、虚地来推导。
（即使用ii=if 或u+=u-把输入量ui 与输出量uo 联系起来，形成一个关系式）。
【例】在右图所示的电路中，试写出通过负载电阻RL 的电流iL 与输入信号ui 之间的关系式。
vhdl语言正弦波信号发生器设计
AS正弦波信号发生器设计一、实验内容1.设计一正弦信号发生器，采用ROM进行一个周期数据存储，并通过地址发生器产生正弦信号。
（ROM：6位地址8位数据；要求使用两种方法：VHDL编程和LPM）2.正弦信号六位地址数据128，140，153，165，177，188，199，209，219，227，235，241，246，250，253，255，255，254，252，248，244，238，231,223，214，204，194，183，171，159，147，134，121，109,96,84,72,61,51,41,32,24，17,11,7, 3，1，0，0，2，5,9，1420,28,36,46,56,67,78,90,102,115,127。
二、实验原理正弦波信号发生器是由地址发生器和正弦波数据存储器ROM两块构成，输入为时钟脉冲，输出为8位二进制。
1．地址发生器的原理地址发生器实质上就是计数器，ROM的地址是6位数据，相当于64位循环计数器。
2.只读存储器ROM的设计(1)、VHDL编程的实现①基本原理：为每一个存储单元编写一个地址，只有地址指定的存储单元才能与公共的I/O相连，然后进行存储数据的读写操作。
②逻辑功能：地址信号的选择下，从指定存储单元中读取相应数据。
(2)、基于LPM宏功能模块的存储器的设计①LPM：Library of Parameterized Modules，可参数化的宏功能模块库。
②Quartus II提供了丰富的LPM库，这些LPM函数均基于Altera器件的结构做了优化处理。
③在实际的工程中，设计者可以根据实际电路的设计需要，选择LPM库中适当的模块，并为其设置参数，以满足设计的要求，从而在设计中十分方便的调用优秀的电子工程技术人员的硬件设计成果。
三、设计方案1.基于VHDL编程的设计在地址信号的选择下，从指定存储单元中读取相应数据系统框图如下:2.基于LPM宏功能模块的设计LPM宏功能具有丰富的由优秀的电子工程技术人员设计的硬件源代码可供调用，我们只需要调用其设计的模块并为其设计必要的参数即可。
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。
方波三角波正玄波函数发生器设计方案
路则法---2902230674 方波-三角波-正玄波函数发生器设计目录1 函数发生器的总方案及原理框图1.1 电路设计原理框图1.2 电路设计类型2设计的目的及任务2.1 课程设计的目的2.2 课程设计的任务与要求2.3 课程设计的技术指标3部分选择电路及其原理3.1集成函数发生器8038简介.2 方波---三角波转换电路的工作原理4 电路仿真4.1 方波---三角波发生电路的仿真4.2 三角波---正弦波转换电路的仿真4.3正弦波---方波---三角波电路输出5电路的原理5.1电路图及元件原理5.2 电路各部分作用5.3 总电路的安装与调试6心得体会8 仪器仪表明细清单9 参考文献1．函数发生器总方案及原理框图一、主原理框图1.1 555定时器的工作原理555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，其组成电路框图如图22.32所示。
555定时器有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。
三极管VT1对清零起跟随作用，起缓冲作用。
三极管VT2是放电管，将对外电路的元件提供放电通路。
比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器，由此可以获得和两个分压值，一般称为阈值。
555定时器的1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。
555定时器的输出端电流可以达到200mA，因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载，如继电器、扬声器、发光二极管等。
2、单稳类电路单稳工作方式，它可分为3种。
见图示。
第1种<图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种<图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。
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
正弦信号发生器作者：程锟、晏婷婷、覃雄伟摘 要：本设计以凌阳SPCE061A 单片机为核心，基于直接数字频率合成（DDS ）技术制作了一个频率值能任意调节的多功能信号源。
该信号源在1KHZ~10MHZ 范围能输出稳定可调的正弦波，并具有AM 、ASK 和PSK 等调制功能。
信号输出部分采用电流放大型宽带运放做电流放大，再用宽带电压运放做电压放大，很好地解决了带宽和带负载能力的要求。
系统采用液晶显示模组CPCL501显示和键盘控制功能，在Ω50负载电阻下输出的电压峰-峰值p p V -≥1V 可调。
一、方案论证与选择1.题目分析：本设计要求可以输出较宽频带且频率稳定度足够高的正弦信号，并且具有一定的负载能力，同时可输出指标满足要求的AM 、ASK 、PSK 信号。
综合题目指标要求及相关分析，得到该设计的功能框架图如图一所示。
本设计可分为以下几个部分：频率合成模块、AGC （自动增益控制）模块、幅度控制模块、功率放大模块、调制模块及人机交流模块。
图一 功能模块框图2.方案比较（1）正弦信号发生模块方案一：采用反馈型LC 振荡原理。
选择合适的电容、电感就能产生相应的正弦信号。
其中电容采用变容二极管，通过控制二极管的电压来改变电容， 最终控制输出信号频率。
此方案器件比较简单，但是难以达到高精度的程控调节，而且稳定度不高。
方案二：采用FPGA 器件。
将某一标准正弦信号经过高速采样后送到外部存储器中储存好，然后用一个计数器产生地址读出存储器中的数据后送到D/A 转换器件中输出，可以通过改变计数器的参数，改变地址信号，实现，也可以通过处理数据改变信号的幅度。
但是此方案的输出波形受时钟影响较大，且不易于控制步进和进行功能扩展。
方案三：采用直接频率合成集成芯片AD9851。
AD9851是AD 公司生产的DDS 芯片，带并行和串行加载方式，AD9851 内含可编程DDS 系统和高速比较器,能实现全数字编程控制的频率合成。
正弦信号发生器实验报告
正弦信号发生器实验报告引言本实验旨在设计并构建一个正弦信号发生器，用于产生具有特定频率和振幅的正弦波信号。
正弦信号在电子工程中具有广泛的应用，如通信系统、音频设备和信号处理等。
本实验将介绍设计思路、所需材料和步骤，以及实验结果和讨论。
设计思路为了设计一个正弦信号发生器，我们需要以下主要组件：1.振荡电路：产生正弦波信号的核心部分。
2.振幅调节电路：用于控制输出信号的振幅。
3.频率调节电路：用于控制输出信号的频率。
我们将使用基本的集成电路和电子元件来实现这些功能。
接下来，我们将逐步说明每个组件的设计和实现。
所需材料在开始实验之前，我们需要准备以下材料和工具：1.集成电路：例如操作放大器（Op-amp）。
2.电容器和电阻器：用于构建振荡电路和调节电路。
3.面包板：用于连接电子元件。
4.电源：为电路提供所需的电能。
5.示波器：用于测量信号的振幅和频率。
实验步骤1.第一步：振荡电路设计和构建–选择一个合适的振荡电路拓扑，如RC振荡电路。
–计算并选择所需的电容器和电阻器数值。
–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。
2.第二步：振幅调节电路设计和构建–选择一个合适的振幅调节电路拓扑，如非反相放大器。
–根据需要的振幅范围计算并选择所需的电阻器数值。
–使用面包板将电阻器和集成电路连接起来。
3.第三步：频率调节电路设计和构建–选择一个合适的频率调节电路拓扑，如电阻-电容调谐电路。
–根据需要的频率范围计算并选择所需的电容器和电阻器数值。
–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。
4.第四步：电源和示波器连接–将电源连接到电路以提供所需的电能。
–将示波器连接到电路以测量输出信号的振幅和频率。
5.第五步：实验验证和调试–打开电源，并使用示波器观察输出信号。
–调节振幅和频率调节电路，验证是否可以在所需范围内调节信号的振幅和频率。
实验结果和讨论经过实验验证和调试，我们成功设计和构建了一个正弦信号发生器。
该信号发生器能够在所需的频率范围内产生具有可调节振幅的正弦波信号。
信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)
模拟电路课程设计报告设计课题：信号发生器设计班级：10通信工程三班学生姓名：陶冬波学号：2010550921指导教师：设计时间：目录一、信号发生器摘要--------------------3二、设计目的---------------------3三、设计内容和要求四、设计方案------------------------------------------34.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------84.4多用信号发生器-------------------------------------------------9五、组装调试及元件清单---------------------------105.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------115.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11六、总结设计电路，改进措施----------------------116.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------116.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11七、收获和体会-----------------------------------------12八、参考文献--------------------------------------------12信号发生器设计一、信号发生器设计摘要：本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。
正弦波信号发生器的设计及电路图
正弦波信号发生器的设计及电路图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LC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LC电路起振，并调整振荡的幅度，以提高频率稳定性，减小THD（总谐波失真）。
1引言在实践中，广泛采用各种类型的信号产生电路，就其波形来说，可能是正弦波或非正弦波。
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，这就需要能产生高频信号的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火，超声波焊接，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。
可见，正弦波振荡电路在各个科学技术部门的应用是十分广泛的。
2正弦波振荡电路的振荡条件从结构上来看，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。
图1表示接成正反馈时，放大电路在输入信号某i=0时的方框图，改画一下，便得图2。
由图可知，如在放大电路的输入端（1端）外接一定频率、一定幅度的正弦波信号某a，经过基本放大电路和反馈网络所构成的环路传输后，在反馈网络的输出端（2端），得到反馈信号某f，如果某f与某a在大小和相位上一致，那么，就可以除去外接信号某a，而将1、2两端连接在一起（如图中的虚线所示）而形成闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。
正弦信号发生器(基于ad9850)
正弦信号发生器[2005年电子大赛二等奖]文章来源：凌阳科技教育推广中心作者：广东工业大学陈剑栋姚健棉邱淑康发布时间：2006-5-26 9:43:28摘要:本系统设计一个正弦信号发生器，使用凌阳公司的16位单片机SPCE061A作为中央控制器，结合DDS芯片AD9850，产生0～15MHz频率可调的正弦信号,正弦信号频率设定值可断电保存；使用宽频放大技术，在50Ω负载电阻上使1K～10MHz范围内的正弦信号输出电压幅度VP-P=6V±1V；产生载波频率可设定的FM和AM信号；调制信号为1KHz的正弦波，调制信号的产生采用DDS技术，由CPLD 和Flash ROM加上DAC进行直接数字合成；二进制基带序列码由CPLD产生，在100KHz固定载波频率下进行数字键控，产生ASK，PSK信号。
系统采用全中文菜单操作方式，操作简单，快捷，且系统的精度和稳定性高。
关键字：正弦信号，DDS技术，FM模拟调频，AM模拟调幅，PSK，ASK，宽频放大。
一、方案论证根据题目要求，本系统主要由主控制器模块、正弦信号发生模块、输出电压放大模块、FM调频电路模块、AM调幅电路模块和人机界面模块构成。
如图1.1。
图1.1 系统模块框图1、主控制器方案一：采用通用的51单片机AT89S52作为主控制器，完成数据处理，DDS的频率输出控制，键盘的扫描及液晶显示器的显示控制等。
由于51单片机内部的RAM和ROM都比较小，考虑到实现本系统需要大量的数据处理及液晶显示需占用大量的ROM资源等，用51单片机实现本系统就需外扩RAM和ROM，实现起来比较麻烦。
而且本系统需要用A/D转换器采样调制信号实现调频信号的输出，使用51单片机就需外扩一片A/D转换芯片，实现也比较麻烦。
而且基于整个系统的速度要求，51单片机也不能满足要求。
方案二：采用凌阳公司的16位单片机SPCE061A作为主控制器。
由于SPCE061A内置有2K字的SRAM和32K字的内存FLASH，能满足本系统数据处理及液晶显示所需数据的存储要求CPU时钟频率高达49.152MHz，能满足速度要求；集成有7通道10位电压模数转换器ADC，可以满足系统采样调制信号的要求；一片凌阳SPCE061A单片机就可以完成整个系统的主要功能，基本不需要扩展其他器件，不仅体积小而且可靠性高。
正弦波信号发生器参数计算 -回复
正弦波信号发生器参数计算-回复
要计算正弦波信号发生器的参数，你需要考虑以下几个方面：
1. 频率（Frequency）：正弦波的频率是指每秒钟完成一个周期的次数，单位为赫兹（Hz）。
你可以根据需要选择所需的频率，例如100 Hz、1 kHz等。
2. 幅值（Amplitude）：正弦波的幅值是指波形的峰值，即波形的最大振幅。
你可以根据需求选择所需的幅值，例如1V、5V等。
3. 相位（Phase）：正弦波的相位是指波形相对于某个参考点的偏移量。
相位通常用角度或弧度表示，可以是0°、90°、180°等。
4. 偏移（Offset）：正弦波的偏移是指波形相对于参考点的直流偏移量。
可以是0V或其他值。
这些参数可以用来计算正弦波信号的数学表达式，例如：
```
V(t) = A * sin(2πft + φ) + C
```
其中：
- V(t) 是正弦波的电压值；
- A 是幅值；
- f 是频率；
- t 是时间；
- φ 是相位；
- C 是偏移。
通过调整这些参数，你可以生成不同频率、幅值、相位和偏移的正弦波信号。
请注意，具体的参数设置和计算方法可能会因正弦波发生器的具体实现方式而有所不同。
实验五 正弦信号发生器设计
实验五正弦信号发生器设计一、实验目的1．熟悉利用QuartusII及其LPM_ROM与FPGA硬件资源的使用方法；2．掌握LPM模块的重要功能；3．熟悉MegaWizard Plug-In Manager的使用方法。
二、实验设备计算机，QuartusII 6.0 版软件，JTAG下载线，EDA实验挂箱（EP1C6Q240C8）。
三、实验原理设计一8位宽、1024点的正弦信号发生器。
正弦信号发生器的结构由四个部分组成：1.计数器或地址发生器（10位地址线）；2.正弦信号数据ROM（存放正弦波的采样数据，采样频率20MHz：8位数据线、10位地址线）；3.VHDL顶层设计；4.D/A转换器（8位）。
四、实验步骤和内容1．在QuartusII上利用MegaWizard Plug-In Manager功能，调用LPM_ROM函数定制8位宽、1024点ROM，并进行初始化。
然后对设计实体进行编辑、编译、综合、适配、仿真。
2. 利用QuartusII文本编辑器设计10位二进制计数器，做为地址发生器，对设计实体进行编辑、编译、综合、适配、仿真。
3. 利用层次化设计方法设计一8位宽、1024点的正弦信号发生器。
4. D/A转换器采用试验箱配备的DAC0832。
5. 引脚锁定和硬件下载测试。
引脚锁定后进行编译、下载和硬件测试实验。
将实验过程和实验结果写进实验报告。
6. 使用SignalTap II对设计的正弦信号发生器进行实测。
采样时钟使用系统时钟20MHz。
7. 使用在系统存储器数据读写编辑器对设计的正弦信号发生器进行实测，观测结果；8．实验报告。
将实验原理、设计过程、编译仿真波形和分析结果、硬件测试实验结果写进实验报告。
五、思考题如何实现对输出正弦信号的频率和相位可调？。
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。
正弦信号发生器设计
正弦信号发生器设计摘要 :本系统由FPGA、单片机控制模块、键盘、LCD液晶显示屏、DAC输出电路和末级放大电路构成。
仅用单片FPGA就实现了直接数字频率合成技术（DDS），产生稳幅正弦波，并在数字域实现了AM、FM、ASK、PSK等四类调制信号。
调制信号既可由用户输入参数由FPGA内部生成，也可以从外部输入。
整个系统结构紧凑，电路简单，功能强大，可扩展性强。
一、方案论证与比较根据题目要求，基本部分需要实现正弦波信号发生，而发挥部分主要需要实现信号调制。
1. 正弦信号输出方案方案一：采用专用信号发生器。
MAX038是美信公司的低失真单片信号发生器集成电路，内部电路完善。
使用该芯片，设计简单，可以生成同一频率信号的各种波形信号，但频率精确度和稳定度都难以达到要求。
方案二：采用直接数字合成（Direct Digital Synthesizer）方案。
DDS 的原理框图如图1-1所示。
图1-1 DDS原理框图DDS技术频率分辨率高、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、输出可平稳过渡且相位可保持连续变化。
方案论证从题目要求来看，上述两种方案都可以满足题目合成频率范围的要求，但信号发生器产生的频率稳定度、精确度都不如DDS合成的频率；另一方面，DDS 较信号发生器更容易精确控制，所以我们选择DDS方案进行频率合成。
2. 信号调制方案方案一：采用AD公司的DDS专用芯片AD9851合成FM和AM的载波，采用传统的模拟调制方式来实现AM和FM调制。
但这种方案的缺点是需要额外的模拟调制FM和AM调制的电路，且模拟调制电路难免引入一定的干扰，而且此方案中PSK的调制也不好实现。
方案二：采用AD9851合成FM和AM的载波，将FM调制信号离散化形成数字信号，使FM调制的频率偏移通过改变AD9851的频率字来实现。
这种设计方案减少了FM调制过程中引入的干扰，也大大简化了FM调制电路的设计。
但是AM调制还是需要模拟乘法器，而PSK的调制也需要额外的电路。
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。
正弦信号发生器2
正弦信号发生器[2005年电子大赛一等奖]文章来源：凌阳科技教育推广中心作者：华中科技大学（华中科技大学曹震陈国英孟芳宇）发布时间：2006-4-21 17:33:13本系统基于直接数字频率合成技术；以凌阳SPCE061A单片机为控制核心；采用宽带运放AD811和AGC技术使得50Ω负载上峰值达到6V±1V；由模拟乘法器AD835产生调幅信号；由数控电位器程控调制度；通过单片机改变频率字实现调频信号，最大频偏可控；通过模拟开关产生ASK、PSK信号。
系统的频率范围在100Hz～12MHz,稳定度优于10-5，最小步进为10Hz。
一、方案论证根据题目要求和本系统的设计思想，系统主要包括图1.1所示的模块。
图1.1 系统模块框图1、单片机选型方案一：采用现在比较通用的51系列单片机。
51系列单片机的发展已经有比较长的时间，应用比较广泛，各种技术都比较成熟，但此系列单片机是8位机，处理速度不是很快，资源不够充足，而且其最小系统的外围电路都要自己设计和制作，使用起来不是很方便，故不采用。
方案二：选用凌阳公司的SPCE061A单片机。
SPCE061A单片机是16位的处理器，主频可以达到49MHz，速度很快，再加上其方便的ADC接口，非常适合对高频信号进行数字调频，如果对音频信号进行A/D采样，经过数字调频并发射，完全可以达到调频广播的效果。
结合题目的要求及SPCE061A单片机的特点，本系统选用凌阳公司的此款单片机。
2、频率合成模块方案一：锁相环频率合成。
如图1.2，锁相环主要由压控LC振荡器，环路滤波器，鉴相器，可编程分频器，晶振构成。
且频率稳定度与晶振的稳定度相同，达10-5，集成度高，稳定性好；但是锁相环锁定频率较慢，且有稳态相位误差，故不采用。
图1.2 锁相环的基本原理方案二: 直接数字频率合成。
直接数字频率合成DDFS（Direct Digital Frequency Synthesizer）基于Nyquist定理，将模拟信号采集，量化后存入存储器中，通过寻址查表输出波形数据，再经D/A转换，滤波，恢复原波形。
正弦信号发生器
正弦信号发生器介绍正弦信号发生器是一种用于产生纯净的正弦信号的设备或软件。
正弦信号是一个周期性的波形，经常在电子、通信、音频以及其他许多领域中使用。
正弦信号发生器可以产生特定频率和幅度的正弦波，用于测试和调试电子设备，音频设备，以及其他需要正弦信号源的应用。
功能正弦信号发生器具有以下主要功能：1. 频率调节正弦信号发生器允许用户调节输出信号的频率。
用户可以选择特定的频率，例如100Hz，1kHz，10kHz等，或者在一定范围内连续调节频率。
2. 幅度调节正弦信号发生器允许用户调节输出信号的幅度。
用户可以选择特定的幅度，例如0.1V、1V、10V等，或者在一定范围内连续调节幅度。
3. 波形形状选择正弦信号发生器经常支持多种波形形状的选择，例如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
用户可以根据需要选择所需的波形形状。
4. 相位调节某些正弦信号发生器还允许用户调节信号的相位。
相位是一个描述信号在一个周期内的偏移量的参数。
通过调整相位，用户可以改变信号的起始点。
5. 外部触发正弦信号发生器通常具有外部触发功能。
外部触发可以通过外部信号来触发信号的发生，例如输入一个电平、脉冲或其他触发信号来启动或同步信号发生。
6. 脉冲调制一些高级的正弦信号发生器还具有脉冲调制功能。
脉冲调制是一种将调制信号与一个高频率信号进行混合，从而产生包含调制信号信息的产生器。
应用领域正弦信号发生器在以下领域中得到广泛应用：1. 电子测试和测量正弦信号发生器是进行电子产品测试和测量的重要工具。
它们用于测试电子设备的响应、频率响应、信号传输等。
2. 音频和音视频设备调试在音频和音视频设备的生产和调试过程中，正弦信号发生器用于产生音频信号，以测试设备的音质、音频通路和信号处理电路。
3. 通信工程正弦信号发生器在通信工程中被广泛使用，用于模拟信号传输、测试调制解调器性能、通信系统故障诊断等。
4. 音频研究和音乐制作在音频研究和音乐制作领域，正弦信号发生器被用于合成和生成特定频率和幅度的声音。
正弦信号发生器
A题正弦信号发生器摘要本文介绍以DDS芯片AD9851为产生正弦信号的波信号核心，以单片机为主控制器，实现了从低频100hz到高频10Mhz宽频带的频率任意设定（亦可以设定步进为10hz或者100hz等可调）、高精度（频稳度优于10-5）的正弦信号发生器，输出电压幅度为50欧姆负载上输出幅度大于1V。
并且实现了产生从1Mhz~10Mhz范围内调制度m a可调的模拟幅度调制（AM）信号，和把自行产生的M序列数字二进制基带信号调制成100khz固定频率载波二进制键控制的ASK 和PSK。
关键词DDS,PSK,ASK,模拟幅度调制（AM）信号，模拟频率调制（FM）信号，正弦信号发生器，M序列，多谐振荡器，模拟乘法器，可控增益宽带放大器，AD9851，AD603，MC1496AbsatractThis system is designed to generate sine wave generator. We use the DDS devise AD9851 as the system’s core, the single chip 89S52 as the MCU of the system. This sine wave generator can generate sine wave from 100khz to 10Mhz with a step 10hz or 100hz or 100khz, also, can generate AM analog signals, can generate ASK and PSK digital signal.KeywordDDS,PSK,ASK, sine wave generator, AM analog signals, LCD,MCU,DDS devise AD9851.1、设计任务和要求设计制作一个正弦信号发生器。
1.1基本要求（1）正弦波输出频率范围：1kHz~10MHz；（2）只有频率设置功能，频率步进：100Hz；（3）输出信号频率稳定度：优于10-4；（4）输出电压幅度：在50Ω负载电阻上的电压峰-峰值Vopp ≥1V；（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。
如何选择适合的信号发生器
如何选择适合的信号发生器信号发生器是电子领域中常用的测试仪器，用于生成各种类型的信号，如正弦波、方波、脉冲等。
在各个领域的电子实验、测试和故障排查中都起着重要的作用。
然而，在市面上有各种各样的信号发生器，如何选择适合自己需求的信号发生器呢？本文将从以下几个方面为大家介绍如何选择适合的信号发生器。
一、信号类型的选择不同的应用场景需要不同类型的信号，因此在选择信号发生器之前，我们首先要了解需要生成的信号类型。
常见的信号类型包括正弦波、方波、三角波、脉冲等。
如果需要测试和调试模拟电路，那么选择一款多功能信号发生器是比较理想的选择。
而如果只需要生成简单的正弦波或方波，那么一个基本的信号发生器就足够了。
二、频率范围的考虑频率范围是选择信号发生器时一个重要的考虑因素。
不同的应用场景需要不同频率范围的信号发生器。
通常情况下，我们会根据自己的需求选择适合的频率范围。
比如，如果需要测试高频电路，那么选择一个频率范围较广的信号发生器是非常重要的。
而对于一般的电子实验和测试，频率范围在几kHz到几MHz就能满足大部分的需求了。
三、输出幅度的要求输出幅度是选择信号发生器时需要考虑的另一个重要因素。
输出幅度通常用来描述信号发生器的输出电压范围。
不同的应用场景需要不同幅度的信号。
因此，在选择信号发生器时，要根据实际需求选择适合的输出幅度。
如果需要测试和调试高灵敏度的电路，那么选择一个具备较大输出幅度的信号发生器是非常有必要的。
四、调制和调频功能一些高级的信号发生器还具备调制和调频功能，能够生成带有调制和调频的信号。
如果需要进行调制和调频的实验和测试，那么考虑选择带有这些功能的信号发生器是很重要的。
调制和调频功能可以模拟真实的信号环境，对于一些需要进行通信系统测试的工程师来说，是非常有用的。
五、外部触发和同步功能在实际应用过程中，有时需要将信号发生器与其他仪器进行同步工作。
因此，选择一个具有外部触发和同步功能的信号发生器是很有必要的。
正弦波信号发生器的设计与实现
正弦波信号发生器的设计与实现中文摘要正弦波信号发生器广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域，是工业与实验领域重要的信号激励源。
系统是以STC89C52单片机，AD9850集成电路为核心器件，设计并实现了频率、幅值连续可调的正弦波发生器。
通过按键控制可实现正弦波频率的预置和幅度调节，步进精度为1Hz和10Hz，同时通过LCD12864液晶屏显示其对应频率。
经测试：系统输出正弦波连续可调，频率范围100Hz ～1MHz，分辨率1Hz；幅值范围1v～10v。
关键词：信号发生器；正弦波；STC89C52；AD9850Design and implementation of sine wave signal generatorABSTRACTSine wave signal generator is widely used in electronic circuits, automatic control system and teaching experiment etc., is an important signal source of industrial and experimental field.STC89C52 microcontroller, AD9850 integrated circuit are the core device of this system.The design and implementation of a sine wave generator frequency, amplitude adjustable. we can achieve the preset of sine wave frequency and adjust of the amplitude through the button control .The stepping accuracy of this design is 1Hz and 10Hz.The system can achieve the function of displaying the corresponding frequency through the LCD12864.After testing:the system output sine wave is continuous and adjustable, the frequency range of 100Hz to 1MHz, the resolution of 1Hz; range 1V ~ 10V.KEYWORD：Sine wave generator; sine wave; STC89C52 ; AD9850目录第一章绪论 01.1论文设计背景和意义 01.2波形发生器的发展 01.3信号发生器的实现方法 (1)本章小结 (2)第二章系统总体方案设计 (3)2.1设计的要求及系统功能 (3)2.2DDS的基本原理 (3)2.3功能分析 (4)2.3.1主控模块功能分析 (4)2.3.2 信号发生模块功能分析 (5)2.3.3液晶显示模块功能分析 (5)2.3.4放大模块功能分析 (5)本章小结 (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1单片机控制模块设计 (6)3.1.1 STC89C52单片机 (6)3.1.2时钟电路 (7)3.1.3复位电路 (7)3.2信号产生模块设计 (7)3.2.1 DDS结构 (7)3.2.2累加器 (8)3.2.3 控制相位的加法器 (8)3.2.4 控制波形的加法器 (8)3.2.5 D/A转换器 (8)3.2.6 AD9850集成模块 (8)3.3显示模块设计 (10)3.4.1 LCD12864基本特性 (10)3.4.2 LCD12864的设计使用 (11)3.4键盘输入控制模块设计 (11)3.5放大模块设计 (12)3.5.1 反相比例放大电路 (12)3.5.2 运算放大器OP37 (12)3.5.3 直流稳压模块 (12)3.5.4 lm7815/lm7915系列 (13)本章小结 (13)第四章系统软件设计 (15)4.1系统主程序设计 (15)4.2键盘扫描程序设计 (15)4.3显示程序设计 (16)4.4频率设定程序设计 (17)本章小结 (17)第五章系统调试 (18)5.1软件调试 (18)5.1.1 编程语言的选择 (18)5.1.2 系统开发环境 (18)5.2测试仪器 (19)5.3电源测试数据记录 (19)5.4系统测试 (19)5.5测试分析 (20)本章小结 (20)第六章总结 (21)参考文献 (22)致谢................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
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研究生专业实践方案论证题目：中心频率1MHz正弦波信号发生器
学号
姓名
专业机械工程
院系机械科学与工程学院
2016年4月29日
中心频率1MHz正弦波信号发生器
1.选题背景
在电子技术领域，经常需要用到一些信号作为测量基准或输入信号，也就是所谓的信号源。
函数信号发生器已成为电子技术领域不可或缺的仪器，尤其是在电路调试过程中，信号发生器起着相当重要的作用。
按其频率产生方法，信号发生器可分为谐振法和合成法两种。
一般传统的信号发生器均采用谐振法，也就是用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡，获得所需频率。
近些年来，随着集成集成电路的不断发展，各大厂商生产的信号发生器大部分都采用分立元件及模拟集成电路构成频率合成器，不仅实现了仪器体积的进一步缩小，且准确度和精度得到了进一步提升。
2.方案设计
2.1 方案一
用分立元件组成的函数发生器。
分立器件是相对于集成芯片而言的。
随着科学技术的不断发展，人们渐渐步入电子时代，分立器件也被也被广泛应用到各种领域，如计算机外设、消费电子、仪器仪表等。
它包括：半导体二极管、半导体三极管、电容、电阻、逻辑器件、传感器、敏感器件以及装好的压电晶体类似半导体器件等。
用分立器件组成的函数信号发生器，其机构简单、成本较低。
但是由于元器件的分散性及环境条件的改变等因素，致使波形频率易产生偏差，它通常是单频率函数信号发生器，并且其频率较低，工作状态易产生波动，不易于调试。
2.1.2 方案二
用晶体管、运放IC等通用器件制作函数信号发生器。
函数信号发生器可以由晶体管、运放IC等通用器件制作。
早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高的频率信号，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。
由于用通用器件制作的函数信号发生器和方案一有同意的确定，即产生出信号的频率较低。
因此，在本设计中，此种方案也不宜采用。
2.1.3 方案三
采用DAC0832通过查表得方式输出需要的波形，通过单片机定时向DAC 转化器发送转换数据，实现不同的幅值和频率的输出。
这种方法能够实现各种需要的波形的输出，成本也不高，只是在扩展外设的时候浪费了大量的接口，以后的系统扩展可能会有影响。
2.1.4 方案四
利用专用直接数字合成DDS芯片制作的函数信号发生器。
近些年来，随着频率合成技术及集成电路的飞速发展，各类频率合成芯片为信号发生器频率的产生提供了很好的解决方案。
尤其是ADI公司生成的各类DDS频率合成芯片，已占据频率合成领域市场的主流。
DDS有如下优点：（1）频率分辨率高，输出频点多，可达多个频点（N为相位累加器位数）;(2)频率切换速度快，可达ns量级；（3）频率切换时相位连续；（4）可以输出宽带正交信号；（5）输出相位噪声低，对参数频率源的相位噪声有改善作用；可以产生任意波形；（7）全数字化实现便于集成，体积小，重量轻。
DDS芯片的时钟频率从几十兆赫兹到几百赫兹不等，新型DDS芯片已经可以产生高达400MHz的信号。
DDS有上述诸多优点，而且利用直接数字合成DDS芯片实现的函数信号发生器可以直接用单片机进行驱动，控制较为简单。
且克服了方案一和二的多数缺点，故本设计选用方案四。
2.2 DDS的工作原理
直接数字式频率合成器(DDS)是将先进的数字处理理论与方法引入频率合成的一项新技术，DDS把一系列数字量形式的信号通过数模转换器转换成模拟量形式的信号，利用采样定理，根据相位间隔对正弦信号进行抽样、量化、编码，然后存储在EPROM中构成一个正弦查询表，通过查表法产生正弦波。
它是由参考时钟、相位累加器、正弦查询表和DA转换器构成。
如下图所示：
图：直接数字频率合成器原理框图
3. 设计思路
3.1硬件总体设计
本设计主要分为输入模块、输出模块、频率产生模块和控制模块。
其中输入模块为矩阵键盘，输出模块为LCD1602液晶显示器，频率产生模块为ADI公司的AD9850芯片，控制模块则采用STC公司的STC89C52RC单片机。
总体框图如下：
图：系统总体框图
AD9850是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器，主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器（DAC）和高速比较器3部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成，内含可编程DDS 系统和高速比较器，可实现全数字编程控制的频率合成。
AD9850 可产生一个频谱纯净、频率和相位都可编程控制的模拟正弦波输出。
此正弦波可直接用作频率信号源或转换成方波用作时钟输出。
STC89C52RC单片机是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，STC89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
液晶显示器1602LCD的意思是每行显示16个字符，共有2行。
可以显示汉字的液晶称为图形液晶，图形液晶是以点阵的数目命名的，每个点都可以单独控制。
例如12232代表该液晶有122行，32列的点阵。
1602LCD内置含128个字符的ASCII字符集字库，显示控制用ASCII码即可。
在电子电路中应用很广泛。
3.2 软件流程
3.3 预期效果
1602液晶显示频率和相位值，频率和相位输入由键盘完成。
频率起始值默认1MHz，相位默认0度。
控制字输入AD9850模块，输出接到示波器。