信号发生器设计(附仿真)
DSP课程设计——信号发生器(方波)
成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器（方波）1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。
它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。
其主要标志是两项重大进展，即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。
数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。
例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。
数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入．特别是对于谱分析的本质研究，对于非平稳和非高斯随机信号的研究，对于多维信号处理的研究等，都具有广阔前景。
数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。
多数科学和工程中遇到的是模拟信号。
以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。
模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。
数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。
EDA正弦波信号发生器的设计
利用LPM 设计正弦信号发生器一、设计目的：进一步熟悉maxplu sII 及其LPM 设计的运用。
二、设计要求：1、利用原理图输入方式。
2、信号数据点值自行想法实现。
3、得出正确时序仿真文件。
三、设计原理：图1 正弦信号发生器结构框图图1所示的正弦波信号发生器的结构由三部分组成计数器或地址发生器（这里选择8位），正弦信号数据ROM （8位地址线，8位数据线），含有256个8位数据（一个周期）。
四、VHDL 顶层设计。
设计步骤：1、建立.mif 格式文件建立C 语言文件sin.cpp ，运行产生sin.exe 文件。
sin.cpp 程序代码：#include <iostream>#include <cmath>#include <iomanip>using namespace std;int main(){int i;float s;VHDL 顶层设计sin.vhd8位计数器 （地址发生器） 正弦波数据 存储ROM 产生波形数据cout<<"WIDTH=8;\nDEPTH=256;\n\nADDRESS_RADIX=HEX;\nDA TA_R ADIX=HEX;\n\nCONTENT\nBEGIN\n";for(i=0;i<256;i++){s=sin(atan(1)*8*i/256);cout<<" "<<i<<" : "<<setbase(16)<<(int)((s+1)*255/2)<<";"<<endl;}cout<<"END"<<endl;return 0;}把上述程序编译后，在DOS命令行下执行命令：sin.exe > sin.mif;将生成的sin.mif 文件。
AT89C51单片机的信号发生器设计与Proteus仿真
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ AT89C51单片机的信号发生器设计与Proteus仿真摘要基于单片机的信号发生器具有广阔的应用和市场价值。
本提出了一种基于AT89C51单片机和DAC0832D/A转化芯片的信号发生器系统的设计方案。
整个系统包括六个部分：主控制模块、D/A转换模块、字符显示模块、频率显示模块、键盘扫描模块、波形切换模块，主要实现以下功能：产生正弦波、三角波、方波、锯齿波；通过波形切换模块切换输出波形形式；通过键盘扫描电路调节波形的频率、幅度以及输出；通过MAX7221驱动数码管实时显示频率；通过液晶显示芯片LM016L显示字符。
系统在软件平台Proteus 7 professional和Keil uVision3下开发，软件仿真测试验证了硬件电路的可行性和准确性。
12027关键词信号发生器单片机DAC0832Proteus毕业设计说明书（论文）外文摘要1 / 12TitleDESIGN AND SIMULATION OF SIGNAL GENERATOR BASED ON SCMAbstractThe signal generator based on SCM has a wide prospect of application andmarket value. A design of signal generator on the basis of the SCM AT89C51 and the D/A convertor DAC0832 is presented in this paper. The system is formed by six parts: main control unit, D/A conversion unit, character displaying unit, frequency displaying unit, keyboard scanning unit, waveform switching unit. The system has these functions:it can generate sine wave, triangle wave, square wave, and sawtooth wave. The form of the output wave can be changed by the waveform switching unit. The frequency, amplitude and output or not of the wave can be adjusted through the keyboard scanning unit. And the frequency can be displayed through nixie tube driven by MAX7221 simultaneously. It also provides a---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------liquid crystal display chip LM016L to display some characters you want. The system is developed on the software platform of Proteus 7 professional and Keil uVision3. The simulation test of software verifies the feasibility and accuracy of hardware circuit.1绪论各种信号均可用函数来表示，能够产生如方波、锯齿波、正弦波等标准测试信号的仪器设备叫做函数信号发生器[1]，亦称波形发生器。
基于集成运放的信号发生器设计与仿真
电 子 测 试
ＥＬ ＥＣＴ Ｒ０Ｎ Ｉ Ｃ Ｔ ＥＳＴ
第 ９期
Ｓｅ ２０１ ｐ． １ Ｎｏ． ９
基 于集成运放 的信 号发生器设 计 与仿真
单新云 ，郝晓 剑 ，姜三 半 ，周汉 昌 中北大 学仪器科学与动态测试教育部重 点实验 室 山西 太原 ０ ０ ５ ３０ １
０ 引言
：
信 号发 生器 在 电路 实验 和 设 备检 测 中有着 十 分重
要 的 作 用 。本 文 将 讨 论 应 用 Ｌ ０ 集 成 运 算 放 大 器 Ｍ３ １
１ ｅ
构 成 多种 信 号 发 生 器 ， 实 现 以 下指 标 ： 产生 正弦 并 能
波 、方波和 三角波 ３ 周期性波形 ； 出信号 频率范 围 种 输
能灵活进行频 率与波形 的选择 、使用方便 。 关键词 ：Ｌ ０ ；Ｅ Ａ仿真 ；温度 扫描 ；频率 ；幅度 Ｍ３ １ Ｄ
中图分类号：Ｔ ０ Ｎ７２ 文献标识码： Ｂ
Ｄ ｅ ｉ ｎｄ ｉ ｕ ａ ｉ ｉ ｎａ ｎｅ ａ ｏｒ ｂａ ｅ ｓｇｎ ａ ｓｍ ｌ ｔｏｎ ｏｆ ｓｇ ｌｇｅ ｒ ｔ ｓ ｄ ｏｎ ｉ ｅ ｒ ｔ ｄ ｐｅ ａ ｉ ｎｔ ｇ ａ ｅ ｏ ｒ ｔｏｎａ ｍ ｐｌｆｅ ｌａ ｉ ｒ ｉ
摘要 ：信号发生器在 电子 电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。本文介绍了一种基于Ｌ ０集成运放信 Ｍ３ １ 号发生器的设计方法 ，其中信号产生电路模块由积分器和比较器构成 ，并 利用差分放大器的差模传输特性对信 号变换 ， 而输出三角波 、方波和 正弦 波。最后通过Ｐｏｅ ９ 电路进行仿真 ， 从 ｒｔ９对 ｉ 仿真 结果表明所设计 电路完全 满足设 计要 求。本设计具有输 出频 率范围宽 、信号波形失 真度低 、频率稳定度 高等特点 ，并且输入 电压可 调，
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。
根据ICL8038的信号发生器的设计
目录1技术指标 (1)2设计方案及其比较 (1)2.1方案一 (1)2.2方案二 (3)2.3方案比较 (4)3实现方案 (5)4调试过程及结论 (6)5心得体会 (16)6参考文献 (17)基于ICL8038的信号发生器的设计1技术指标设计、组装、调试信号发生器电路，使它能输出正弦波、方波和三角波；其频率在20-20kHz范围内可调；输出电压：方波Up-p≤4V，三角波Up-p=6V，正弦波Up-p=1V。
2设计方案及其比较2.1方案一分采用立器件实现电路组成，主要部件有电压迟滞比较器、积分运算电路、uA741运算放大器、选择开关、电位器和一些电容、电阻、二极管组成。
该方案有三级单元电路组成的，第一级单元可以产生方波，第二级可以产生三角波，第三级可以产生频率可变的正弦波，产生频率可变的正弦波比产生频率可变的方波更困难，第三级电路能将正向和负向的三角波转换成正弦波。
电路原理图如图1所示：图1 电路原理图工作原理：通过迟滞比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，正弦波产生电路实际上是一个增益与输出电压幅度成反比例变化的放大器。
两个10k欧的电位器RP4和RP5设定了输出电压过零点附近的斜率。
当输出电压增加时，RP4应调整到二极管VD3～VD6开始正偏。
为了得到正弦波平滑变化的顶部，电位器RP3应细心调节，并仔细选配二极管VD1和VD2.用双踪示波器来观察输入和输出，仔细调节RP3、RP4和RP5，可使正弦波调节到最佳状态。
计算公式：(1)当U1与U2分开时，U1、R1、R2、R3、RP1组成电压比较器，运放U2与R4、RP2、C1与R5组成方向积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分器的输出电压Uo2为：214211()O O dt U UC R RP -=+⎰当Uo1=+Vcc=+12V 时tC RP R V t C RP R V U CC CC O 1241242)()()(+-=++-=当Uo1=-V EE =-12V 时tC RP R V t C RP R V U CCEE O 1241242)()()(+=+--=（2）若比较器与积分器首尾相连，形成闭环回路，则自动产生方波三角波。
基于Multisim的高频信号发生器设计
摘要在电子线路中，除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外，还需要有能在没有激励信号的情况下产生周期信号的电子电路，这种在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量的电子电路称为高频信号发生器。
高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频能量或高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的电气特性。
高频信号发生器主要是产生高频正弦振荡波，故电路主要是由高频振荡电路构成。
振荡器的功能是产生标准的信号源，广泛应用于各类电子设备中。
为此,振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路,也是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。
本次设计首先针对反馈振荡器的原理以及振荡条件进行了相关探讨,并详细的对正弦波振荡器的设计原则进行了研究。
本次设计设计了不同种类型的正弦波振荡器，详细介绍了其原理，并比较了各种设计方法的优缺点，总结了不同振荡器的性能特征。
然后通过Multisim仿真调试比较，观察哪种振荡器所产生的波形失真最小，再决定选用哪种振荡器。
在Multisim环境下进行了仿真与调试，实现了设计目标，并可以获得精确的正弦波振荡器参数。
关键词：高频信号发生器,Multisim ,正弦波振荡器, 仿真调试AbstractIn electronic circuit, in addition to electronic circuit to amplify various signals, it is still needed to have the electronic circuit with periodic signals which can be produced without incentive signals. This electronic circuit which can convert DC into a kind of electronic circuit with certain waveform, frequency and a certain level of alternativeenergy is called high-frequency signal generator.The high-frequency signal generator is mainly used to provide high-frequency energy or high-frequency standard signals to various electronic equipment and various electronic circuit, so that it can test the electric properties of various electronic equipment and circuit .The high frequency signal generator is mainly used to produce high frequency sine wave, thus circuit is mainly composed of high-frequency oscillatory circuits. The function of oscillator is to produce standard signal, which is widely used in all kinds of electronic equipment.Therefore, the oscillator is not only the most basic electronic technology of electronic circuits, but also the basic circuit that personnels engaged in the electronic technology must master .The design, firstly explores the principle of the feedback oscillator and oscillation condition, and studies the design principle of the sinusoidal oscillator in detail. This design designs different types of the sinusoidal oscillator, introduces the principle detailiy, and compares the advantages and disadvantages of various design methods, and summarizes the characteristics of different oscillators. Then through the comparison of Multisim simulation debugging , and the observation of which kind of oscillator's waveform distortion is the least, we can decide to choose what kind of oscillator. Simulation and debugging in the Multisim environment, has realized the design goal, and can also obtain precise parameters of the sinusoidal oscillator.Keywords: The high-frequency signal generator, Multisim，The sinusoidal oscillator,Simulation debugging目录1 前言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2设计任务以及目的 (1)1.3开发环境介绍 (2)2 信号发生器 (3)2.1信号发生器的简介 (3)2.1.1 信号发生器的分类介绍 (3)2.1.2 信号发生器的应用 (4)2.2正弦信号发生器 (4)2.2.1 低频信号发生器 (5)2.2.2 高频信号发生器 (5)3 反馈振荡器概述 (7)3.1振荡器简介 (7)3.2反馈振荡器产生振荡的基本原理 (7)3.3平衡条件 (8)3.4起振条件 (11)3.5稳定条件 (11)3.5.1 振幅稳定条件 (12)3.5.2 相位平衡的稳定条件 (13)3.6振荡器的频率稳定度 (14)3.6.1 频率准确度和频率稳定度 (14)3.6.2 提高频率稳定度的措施 (15)3.7振荡的建立过程 (16)3.8电路详细描述 (16)3.9振荡器在无线通信中的作用 (17)3.10振荡器的发展趋势 (17)4 常见正弦波振荡器及工作原理 (18)4.1正弦波振荡电路的组成 (18)4.2正弦波振荡电路的分析方法 (18)4.3常见的反馈式正弦波振荡器 (18)5 LC正弦波振荡器 (19)5.1LC振荡器的设计考虑 (20)5.2三点式振荡器 (21)5.2.1 三点式振荡器相位平衡条件的判断准则 (21)5.2.2 三点式振荡器的基本电路 (22)5.2.3 电容三点式振荡器 (23)5.2.4 电感三点式振荡器 (24)5.2.5 电容反馈振荡器与电感反馈振荡器的对比 (25)5.2.6 克拉泼振荡器 (26)5.2.7 西勒振荡器 (27)5.2.8 各振荡电路的比较与分析 (27)5.3变压器耦合式LC振荡器 (28)5.3.1 共发射极变压器耦合LC振荡器 (28)5.3.2 共基极变压器耦合LC振荡器 (29)6 晶体振荡器 (31)6.1晶体振荡器的工作原理 (31)6.2串联型晶体振荡器 (32)6.3并联谐振型晶体振荡器 (33)6.4泛音晶体振荡器 (35)6.5三种振荡器电路的对比 (35)6.6石英晶体振荡器的缺点以及所需要的调整与改进 (36)7 方案设计 (38)7.1考毕兹振荡器 (38)7.2串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路) (39)7.3西勒振荡器 (41)7.4串联谐振型晶体振荡器 (43)7.5综合分析 (45)7.5.1 原理图设计 (45)7.5.2 确定三极管静态工作点 (46)7.5.3 选晶体管 (47)7.5.4 振荡回路元件的确定 (47)7.5.5性能测试 (48)7.5.6 典型故障的分析和处理 (49)总结 (50)致谢 (51)参考文献 (52)1 前言1.1课题研究背景随着信息科技的发展，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。
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。
基于Proteus多波形信号发生器的仿真设计
基于Proteus多波形信号发生器的仿真设计Proteus是一款可模拟和设计电子电路的电子设计自动化软件。
在Proteus中，多波形信号发生器可以产生多种波形信号。
本文将介绍如何基于Proteus多波形信号发生器进行仿真设计。
1. Proteus多波形信号发生器的使用在Proteus选择“元件模式”，搜索“MULTIWAVE GENERATOR”可以找到多波形信号发生器。
将其拖到工作区中，双击打开“Edit Component Properties”（编辑元件属性）窗口。
该窗口包含了多种波形类型、频率、幅度等参数。
可以根据需要选择不同的波形类型、频率和幅度。
2. 基于Proteus多波形信号发生器的仿真设计本文以一个简单的LED闪烁电路为例进行仿真设计。
LED的正极连接到MCU的P0.0口，负极连接到地。
MCU的P0.0口跟多波形信号发生器连接，以此来产生高低电平。
步骤如下：1）选择元件在Proteus中选择元件，包括MCU、LED、多波形信号发生器等。
2）连线用连线工具将元件连接起来，形成电路。
3）设置多波形信号发生器双击多波形信号发生器，在“Edit Component Properties”窗口中设置波形类型、频率和幅度。
4）编写程序在MCU中编写LED闪烁程序。
为了简化程序，只需使用一个P0.0口来驱动LED。
程序如下：#include<reg51.h>void delay(int i);void main(){while(1){P0=0x01;delay(500);P0=0x00;delay(500);}}void delay(int i){int j,k;for(j=0;j<i;j++)for(k=0;k<125;k++);}5）进行仿真在Proteus中进行仿真。
仿真时可以看到LED的亮灭与多波形信号的高低电平一致。
可以通过修改多波形信号发生器的参数观察LED闪烁的变化。
基于单片机的智能信号发生器设计与仿真
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＡＴ８ ９ Ｃ５ １ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｓ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ａ ｗｔ ｏ ｏ ｔ ｈ ｗａ ｖ ｅ ， ｔ ｒ ｉ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｗａ ｖ ｅ ，ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｗａ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｎ ｅ ｗａ ｖ ｅ ．Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｈａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ
ｅ ｘ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ， ｌ ｏ ｇ ａ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍｉ ｃ ｗａ ｙ， ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ Ｄ／ Ａ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ ｗａ ｖ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ， ａ ｎ ｄ ｂ ｙ １ ２ ８ ６ ４
摘
８ １ ０ ０ ０ ８ ）
要 ：利 用 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １单 片 机 为 核 心 模 块 ， 设 计 了 一种 智 能 信 号 发 生 器 ， 可 实现锯齿波 、 三 角波 、 方 波 和 正 弦 波 ４种
单片机控制之信号发生器(振荡器)设计 单片机技术课程设计
单片机技术课程设计说明书课题名称目录引言 (3)一设计任务 (3)1设计内容 (3)2设计要求 (3)二芯片功能介绍 (3)三总体功能图和总原理图 (5)四程序流程图 (6)1 锯齿波程序流程图 (6)2 三角波程序流程图 (7)3 梯形波程序流程图 (8)4 方波程序流程图 (9)5 正弦波程序流程图 (10)6 整体程序流程图 (11)五程序设计 (12)六仿真测试 (16)七总结与体会 (19)八参考文献 (20)引言信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
这次的设计分为五个模块：单片机控制及显示模块、数模转换模块、波形产生模块、输出显示模块、电源模块。
使用AT98C52作为主控台结合芯片DAC0832产生1HZ-10HZ频率可调的五种信号波（锯齿波、三角波、方波、梯形波、正弦波）。
这几种波形有几个开关控制，可以随意进行切换，十分方便。
另外，波形的频率和振幅也可以通过开关进行更改。
可以说这次的设计操作简单，内容丰富，而且电路快捷明了。
1设计任务1.1设计内容以单片机为基础，设计并开发能输出多种波形（正弦波、三角波、锯齿波、梯形波等），且频率、幅度可变的函数发生器。
1.2设计要求设计借口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图和仿真图，并编写出控制波形的程序。
2芯片功能介绍2.1、DAC0832芯片介绍：DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。
基准电压的范围为±10V,电流建立时间为1μs,CMOS工艺,低功耗20mW。
DAC0832的内部结构框图如下图所示。
图2.1 DAC0832的内部结构框图2.2 DAC0832的外部引脚及功能介绍图如下：图2.2 DAC0832介绍2.3 DAC0832的应用：DAC0832一是用作单极性电压输出，二是用作双极性电压输出，最后是用作程控放大器。
2.4 DAC0832与8031的连接方式：DAC0832的与单片机的连接方式有三种方式：（1）单缓冲；(2)双缓冲、(3)直通方式。
毕业设计(论文)-基于proteus的信号发生器的设计
基于proteus的信号发生器的设计摘要信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
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，其频率范围可从几个微赫到几十兆赫，除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。
本设计是使用集成运算放大器设计的一种宽度可调的矩形波发生器。
它主要由反相输入的滞回比较器和RC电路组成，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。
而使电容的正向和反向充电时间常数不同，利用二极管的单向导电性引导电流流经不同的通路，就形成占空比可调的矩形波发生电路。
高频、低频和超低频信号发生器，大多使用文氏桥振荡电路，即RC振荡电路，通过改变电容和电阻值，改变频率。
用以上原理设计的信号发生器，其输出波形一般只有两种，即正弦波和脉冲波，其零点不可调。
而且价格也比较贵，一般在几百元左右。
在实际应用中，超低频波和高频波一般是不用的，一般用中频，即几十赫兹到几十千赫兹。
关键字：信号发生器、宽度可调、矩形波、锯齿波、时间常数1.概述在电子技术日新月异的形势下，信息技术随之迅猛发展。
信息是存在于客观世界的一种事物现象，人们正是通过信息的获取、存储、传输和处理等来不断认识和改造世界的。
而信号作为信息的载体，是指带有信息的随时间或其他自变量变化的物理量或物理现象，信号时使用极为广泛的基本概念，无论是在自然科学领域，还是在社会科学领域都存在大量的应用研究问题。
信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
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，其频率范围可从几个微赫到几十兆赫，除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。
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。
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。
高频信号发生器电路设计
高频信号发生器电路设计摘要高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频能量或高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的电气特性。
例如，测试各类高频接收机的工作特性，便是高频信号发生器一个重要的用途。
在电路结构上，高频信号发生器和高频发射机很相似。
高频信号发生器主要是产生高频正弦震荡波，故电路主要是由高频振荡电路构成。
振荡器的功能是产生标准的信号源，广泛应用于各类电子设备中。
为此,振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路,也是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。
1 主要性能指标振荡频率 650o f MHz KHz =±频率稳定度 4101/-⨯≤∆o f f输出幅度 0.3o p p U V -≥2原理图设计2.1 电路结构总的电路结构如图4-1所示。
电路由三部分组成1 三极管放大器；（起能量控制作用）2 正反馈网络；（由三点式回路组成）3 选频网络；（由三点式回路的谐振特性完成选频功能）。
图4-1 高频信号发生器原理图2.2 静态工作点的设置合理地选择振荡器的静态工作点，对振荡器的起振，工作的稳定性，波形质量的好坏有着密切的关系。
－般小功率振荡器的静态工作点应选在远离饱和区而靠近截止区的地方。
根据上述原则，一般小功率振荡器集电极电流I CQ 大约在0.8-4mA 之间选取，故本实验电路中：选I CQ =2mA V CEQ =6V β=100则有为提高电路的稳定性R e 值适当增大，取Re=1K Ω则Rc ＝2K Ω因：U EQ =I CQ ·R E 则： U EQ =2mA ×1K=2V因： I BQ =I CQ /β 则： I BQ =2mA/100=0.02mA一般取流过Rb2的电流为5-10I BQ , 若取10I BQ因：BQ BQ b I V R =2 7.0+=EQ BQ V V 则： 取标称电阻12K Ώ。
因： Ω=-=-=+K I U U R R CQ CEQCC c e 32612Ω==K V R b 5.132.07.2221b BQBQ CC b R V V V R -=Ω=Ω-=K K V V V R b 3.41127.27.2121为调整振荡管静态集电极电流的方便，R b1由27K Ώ电阻与27K 电位器串联构成。
多波形信号发生器设计
多波形信号发生器设计一、简介设计一个能够产生多个信号输出的信号发生器，要求输出波形分别为方波、三角波、正弦波。
特别适合电子爱好者或学生用示波器来做观察信号波形实验。
该信号发生器电路简单、成本低廉、调整方便。
它是基于ne555计时器接成振荡器工作形式和电容积分而产生的波形。
其工作频率为1KHz左右，调节滑动变阻器可改变振荡器的频率。
波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中，它的应用非常广泛。
它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。
目前我国己经开始研制波形发生器，并取得了可喜的成果。
但总的来说,我国波形发生器还没有形成真正的产业。
就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡，独立的仪器和VXI系统的模块很少，并且我国目前在波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。
二、设计目的1、掌握方波—三角波——正弦波函数发生器的原理及设计方法。
2、掌握ne555计时器工作原理和各种电子器件的简单认识。
3、能够独立的进行电路板焊接和电路检查与故障排除。
4、学会用示波器来观察发生器的波形输出并作出判断。
三、硬件介绍及其原理1、元件列表ne555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。
ne555的作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。
ne555时基电路有两种封装形式有，一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。
其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。
内部结构和工作原理都相同。
ne555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k 电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.ne555属于cmos工艺制造.NE555引脚图介绍如下1地GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压Vcc应用十分广泛.下面是一个简单的ne555电路应用内部结构几种工作形式第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。
基于Multisim的函数信号发生器设计与仿真
基于Multisim的简易函数信号发生器设计与仿真函数信号发生器是具有两种或两种以上波形信号输出的信号发生器。
把几种不同类型的基本电路组合在一起就可以构成一个函数发生器。
本电路是由一个文氏桥振荡电路。
过零比较电路，积分电路，电压跟随电路和直流稳电路组成。
其工作原理是：首先由文氏桥振荡电路产生一个所需频率的正弦波振荡信号，该正弦信号一部分由电压比较器引出，另一部分由电压跟随器耦合到过零比较电路的输入端，经比较器处理后，将在输出端产生一个相同频率的方波信号，同理，一部分方波信号由电压跟随器引出作为发生器方波信号输出；另一部分继续由跟随器送入下一级积分电路，方波信号被积分电路处理后，在输出端输出一个相同频率的三角波信号，并由跟随器引出作为发生器又一信号输出。
在整个过程中，直流稳压电路作为所有集成运放提供电源。
如图1-1所示：图1-1一、电源选择集成稳压电源是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压，由于集成稳压器具有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、质量轻等显著优点，所以它完全可以跟信号发生器提供稳定电源。
集成稳压电路基本结构如图1-2所示，该电路是采用LM7818和LM7918构成的正、负18伏电压同时输出的稳压电源电路，其他元件参数如图所示：图1-2二、文氏桥振荡电路选择振荡电路是大多数信号发生器电路的核心技术，文氏桥振荡电路为其中的一种，在电路中选择合适的元器件参数，便可得到相应的输出频率和振幅，即)foutπ=，而振幅取决于集成运放的峰Up1RC2/(（1）参数分析根据设计要求，需应用集成运放设计频率为1KHZ的信号发生器a 选择C6 C7 R3 R4取C6=C7=0.015uF 则R4= 1/（2πfC）= 1/（2π⨯106⨯⨯）=10.6KΩ1000-.0015取系列值R3 = R4 = 10KΩb 选择ICIC 选用MC4558CG 型集成运放，其基本参数如下：nodes: 3=+ 2= - 1=out 5=V+ 4=V-* V CC = 18 V EE = -18 C C = 1e-011 A= 200000 R I = 2e+006* R O = 75 V OS = 0.002 I OS = 2e-008 I BS = 8e-008C 选择 R 1 R 2 VD 2 VD 3采用非线性元件VD 2 VD 3 来自动调节反馈强弱，即利用二极管正向伏安特性的非线形可实现正弦波发生器的自动稳幅。
毕业设计--基于AT89S51单片机的数字信号发生器
基于AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
本系统是基于AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。
采用AT89S51作为系统的控制核心，外围电路采用数字/模拟转换电路（DAC0832），运放电路（MC1458），按键，ISP接口等。
通过按键控制切换产生正弦波，锯齿波，三角波，方波，各类型信号的频率统一为100HZ，而幅值在-5V~+5V范围内可调。
本设计电路原理简单，性能较好，具有一定的实用性和参考价值。
【关键词】单片机 ,波形发生器，D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【ABSTRACT】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display .The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【KEY WORDS】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论 (9)1. 波形发生器现状 (9)2. 单片机在波形发生器中的运用 (9)第一章系统设计 (10)1. 系统要求 (11)2. 系统方案选择与论证 (11)3. 系统设计原理与思路 (11)第二章硬件电路的设计 (12)1. AT89S51的介绍 (12)2. 资源分配 (15)3. 最小单片机系统的设计 (15)4. 各模块电路的设计 (17)5. ISP接口 (23)第三章软件设计 (24)1. 主程序的设计 (25)2. 锯齿波程序的设计 (25)3. 三角波程序的设计 (26)4. 正弦波程序的设计 (27)5. 方波程序的设计 (28)第四章测试仿真 (29)1. 软件仿真 (29)2. 仿真结论分析 (30)3. 硬件测试结论分析 (31)绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备，传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建，如应用555振荡电路可以产生正弦波，三角波，方波等波形，传统的波形发生器多采用这种方式设计，这种方式不应用单片机，但是这种方式存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点，在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟震动等领域往往需要低频信号源，而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果，而且低频信号源所需要的RC很大，大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度也难以保证，而且体积大，漏电，体积大是该类波形发生器的显著缺点。
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。
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南昌大学实验报告
学生姓名：学号：专业班级：
实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：
信号发生器设计
一、设计任务
设计一信号发生器，能产生方波、三角波和正弦波并进行仿真。
二、设计要求
基本性能指标：(1)频率范围100Hz~1kHz；(2)输出电压：方波U p-p≤24V，三角波U
p-p
=6V，正弦波U p-p>1V。
扩展性能指标：频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；波形特性方波t r<30u s（1kHz，最大输出时），三角波r△<2%，正弦波r～<5%。
三、设计方案
信号发生器设计方案有多种，图1是先产生方波、三角波，再将三角波转换为正弦波的组成框图。
图1 信号发生器组成框图
主要原理是：由迟滞比较器和积分器构成方波——三角波产生电路，三角波在经过差分放大器变换为正弦波。
方波——三角波产生基本电路和差分放大器电路分别如图2和图4所示。
图2所示，是由滞回比较器和积分器首尾相接形成的正反馈闭环系统，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。
其工作原理如图3所示。
图2 方波和三角波产生电路
图3 比较器传输特性和波形
利用差分放大器的特点和传输特性，可以将频率较低的三角波变换为正弦波。
其基本工作原理如图5所示。
为了使输出波形更接近正弦波，设计时需注意：差分放大器的传输特性曲线越对称、线性区越窄越好；三角波的幅值V
应接近晶体管的截止电压值。
m
图4 三角波→正弦波变换电路
图5 三角波→正弦波变换关系
在图4中，RP
1调节三角波的幅度，RP
2
调整电路的对称性，并联电阻R
E2
用来减小差
分放大器的线性区。
C
1、C
2
、C
3
为隔直电容，C
4
为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出
波形。
波形发生器的性能指标：
①输出波形种类：基本波形为正弦波、方波和三角波。
②频率范围：输出信号的频率范围一般分为若干波段，根据需要，可设置n个波段范围。
③输出电压：一般指输出波形的峰-峰值U p-p。
④波形特性：表征正弦波和三角波特性的参数是非线性失真系数r～和r△；表征方波特性的参数是上升时间t r。
四、电路仿真与分析
五、调试
一、方波和三角波产生电路：
三角波的幅度与R2与（R3+RP1)的比值有关。
频率取决于R2与（R3+RP1)的比值和积分电路时间常数（R4+RP2)C2。
频率为100-1k 时，方波Vpp=22.4V<24V ；三角波Vpp=6.02V ； 输出三角波的P-P 就是比较器的门限宽度：
Vcc R R R V V V t t 6
43
*2t +=-=∆-+，其中三角波p-p ＝6V ；平衡电阻
R1=R3//(R4+R6); 通过R2进行频率调节。
S1接通时频率为1k-10k
方波发生了部分失真 S3接通时频率为10-100
方波上升时间=77us>30us；
二、三角波-正弦波变换电路
差分放大器的传输特性曲线
t /-e 1ie ic V v I
+=
=αα，α约等于1；Vt=26mV ；
如果vid 为三角波，设⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-）（）（4/3-t T 4V m -4/t m 4vid T T T V ，则⎪⎪⎭
⎪
⎪⎬⎫
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤+≤≤+=T T I T I T T
V V T T V V t 2/e 1o 2/t 0e 1o 1ic 4/-t t m 44/-t t m 4-，，）（）
（αα
Rp1调节三角波幅度，Rp2调整电路的对称性，并联电阻Re2用来较小差分放大器的线性区。
C1C2C3为隔直电容，作为耦合电容要取的较大，取470uF 。
C4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善波形。
C5、C6、C8C7一般为几十皮法至0.1uF,以滤除输出信号的高次谐波分量。
R13的调整将影响差分放大器的静态工作点电流IO ，取大小为mA ，则输出电流I oPP≈IO/2，大小也为mA ，输出电压VoPP=IoPP ×R'L 大小可达到为V ，则正弦波Up-p>1V 。
六、误差分析
1、方波输出电压Vpp ≤2Vcc ，由于运放的输出存在饱和压降，使方波输出幅度小于电源电压；
2、方波的上升时间Tr ，主要受运放转换速率的限制。
如果输出频率较高，则可接入加速电容，一般为几十皮法。
3、产生失真原因及措施：
A.钟形失真。
传输特性曲线的线性区太宽，应减小R11；
B.半波圆顶或平顶失真。
传输特性曲线对称性差，应调整R13；
C.非线性失真。
由三角波的线性度较差引起，可在输出端加滤波网络改善波形。
七、实验总结
参考书上内容，分模块进行设计调试，再将各模块搭建起来。
虽然书上有公式，但实际设计起来并不是十分顺利，而且理论计算与实际仿真也有差异。
典型的就是频率那里，无法拉到10kHz ，当频率越高，失真线性越严重。
通过本次实验，在加深各元件使用技能外，也理解了理论的不一定都是正确的，还需要实践来验证。
八、仿真原件
信号发生器（完成图）.ms14方波和三角波产生
电路.ms14
三角波、正弦波变
换电路.ms14。