函数发生器开题报告书
函数信号发生器实验报告
北京邮电大学电子电路综合设计实验实验报告实验题目：函数信号发生器的设计院系：电子工程学院班级：2014211212姓名：李瑞平学号：2014211104班内序号：07一、课题名称：函数信号发生器的设计二、摘要：采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波，根据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求，选择运放、稳压管、限流电阻和电容。
三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性，同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。
关键词：方波三角波正弦波频率可调幅度三、设计任务要求：1．基本要求：设计制作一个方波-三角波-正弦波信号发生器，供电电源为±12V。
1）输出频率能在1KHZ~10KHZ范围内连续可调；2）方波输出电压V opp=12V(误差<20%)，上升、下降沿小于10μs；3）三角波输出信号电压V opp=8V(误差<20%)；4）正弦波信号输出电压V opp≥1V，无明显失真。
2．提高要求：1）三种波形输出峰峰值V opp均在1~10V范围内连续可调；2）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围30%~70%四、设计思路1. 结构框图实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出，其可采用电路图有多种。
此次实验采用迟滞比较器生成方波，RC积分器生成三角波，差分放大器生成正弦波。
除保证良好波形输出外，还须实现频率、幅度、占空比的调节，即须在基本电路基础上进行改良。
由比较器与积分器组成的方波三角波发生器，比较器输出的方波信号经积分器生成三角波，再经由差分放大器生成正弦波信号。
其中方波三角波生成电路为基本电路，添加电位器调节使其频率幅度改变；正弦波生成电路采用差分放大器，第一个电路是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路。
单限比较器输出的方波经积分器得到三角波；第二个电路是由差分放大器组成的三角波—正弦波变换电路。
基于FPGA的函数信号发生器—开题报告.docx
幅度调制
图1DDS原理框图
DDS的工作过程为:频率控制字在每个时钟周期累加一次，得到的柑位值被送到ROM中対 其进行查农,ROM将相位值转换为与Z对应的幅度值，该数字化的幅度值序列经数模转换和 低通滤波后得到所需的输出频率。
DDS主要山相位累加器、波形存储器、数模转换器DAC以及低通滤波器LPF组成。
三、预计达到目标
掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法，熟悉并掌握采用X订inx_ISE软 件开发可编程器件的过程，利用Xilinx公司的Spartan-3E FPGA芯片设计一个函数信号发 生器°能输出止弦波、矩形波、三角波、锯齿波等。输出信号的频率、幅度等均可调°
四、关键理论和技术
1.
FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用 集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路血出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原 有可编程器件门电路数有限的缺点。
函数发生器开题报告
函数发生器开题报告函数发生器开题报告引言：函数发生器作为一种常见的编程工具，具有广泛的应用领域和重要的实用价值。
本文将探讨函数发生器的定义、原理、优势以及应用案例，以期对该技术有一个全面的了解。
一、函数发生器的定义函数发生器是一种能够生成函数的工具，它可以根据特定的输入参数和条件，动态地生成函数并返回结果。
函数发生器可以根据需求生成不同功能的函数，从而提高代码的灵活性和可复用性。
二、函数发生器的原理函数发生器的实现原理主要基于Python中的迭代器（iterator）和生成器（generator）的概念。
通过使用yield语句，我们可以在函数中定义一个生成器，该生成器可以按需生成值并返回，而不是一次性生成所有值。
三、函数发生器的优势1. 节省内存：函数发生器不会一次性生成所有结果，而是按需生成，因此可以节省大量的内存空间。
2. 增强可读性：通过使用函数发生器，我们可以将复杂的逻辑拆分成多个小的生成器函数，使得代码更加清晰易读。
3. 提高性能：由于函数发生器只在需要时生成值，而不是一次性生成所有值，因此可以大大提高程序的执行效率。
四、函数发生器的应用案例1. 斐波那契数列生成器：通过函数发生器可以轻松生成斐波那契数列，如下所示：```pythondef fibonacci():a, b = 0, 1while True:yield aa, b = b, a + bfib = fibonacci()for i in range(10):print(next(fib))```2. 数据处理：函数发生器可以用于处理大规模数据集。
通过逐个生成数据，我们可以在内存有限的情况下进行高效的数据处理和分析。
3. 异步编程：函数发生器可以与协程（coroutine）结合使用，实现异步编程。
通过使用yield语句暂停函数的执行，我们可以在等待IO操作完成时切换到其他任务，从而提高程序的并发性能。
结论：函数发生器作为一种强大的编程工具，具有广泛的应用前景。
基于ARM的函数信号发生器的设计的开题报告
基于ARM的函数信号发生器的设计的开题报告一、选题背景信号发生器是电子仪器中最基本的仪器之一，用于产生各种信号，供其他电子仪器使用。
一般的信号发生器的输出频率范围较窄，同时价格较高，不适合一些需要频繁更换工作频率的场合。
因此，本课题旨在设计一种基于ARM的函数信号发生器，能够通过编程产生各种不同的函数信号，并且输出频率范围更加灵活、价格更加实惠。
二、项目目标1. 设计一个基于ARM的函数信号发生器，能够产生多种不同的函数信号，包括正弦、方波、三角波等；2. 实现信号发生器的输出频率可调，并能够进行频率计数；3. 设计一套完善的控制系统，能够方便地控制信号发生器的操作；4. 开发一款用户界面友好、易于操作的控制软件。
三、项目计划本项目分为以下几个阶段：1. 方案设计：确定输入输出接口、主控芯片、信号类型等设计方案，编写开题报告并提交。
2. 硬件设计：完成硬件部分的设计，包括原理图、PCB设计、部件选型等。
3. 软件设计：设计用户界面友好、易于操作的控制软件，并完成控制系统的设计。
4. 合并测试：进行硬件与软件的整合测试，保证信号发生器的性能。
5. 原型制作：根据测试结果制作功能完善、性能稳定的信号发生器原型，并进行测试和优化。
6. 文档编写：编写完整的用户手册和技术文档。
计划完成时间为三个月，其中方案设计阶段为两周，硬件设计阶段为五周，软件设计阶段为四周，合并测试阶段为一周，原型制作阶段为三周，文档编写阶段为两周。
四、技术路线本项目采用ARM作为主控芯片，基于C语言开发控制程序，使用PWM输出控制信号的频率和幅度。
具体技术路线如下：1. 硬件部分：(1) 主控芯片选用力求性价比高、性能稳定的STM32系列芯片，同时配合一块合适的示波器芯片，来完成信号输出工作。
(2) 信号发生器的各种输出信号，以及控制信号和用户操作指令数据交换通过标准接口进行传输。
(3) 软件部分实现对各种输出信号进行精确设定的相关控制逻辑。
函数信号发生器课程设计报告
淮海工学院课程设计报告书课程名称：电子技术课程设计题目：函数信号发生器学院：电子工程学院学期： 2012-2013-2 专业班级：通信工程111 姓名：彭孟瑶学号： 2011120688函数信号发生器1.引言在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的被测电路提供所需要的已知信号(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实验测试处理中，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，以满足测量需要。
波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形，传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便。
2.设计要求设计一个能够输出正弦波、三角波和矩形波的信号源电路，电路形式自行选择。
输出信号的频率可通过开关进行设定，具体要求如下：输出信号的频率范围为1000~2000Hz，步进为50Hz。
要求输出信号无明显失真，特别是正弦波信号。
图1函数信号发生器方框图3.函数信号发生器的方案3.1 方案一由555定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分电路将方波转化为三角波，最后用低通滤波器将方波转化为正弦波。
图2 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形，因为负载的变动将拉动波形的崎变。
3.2方案二先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。
图3 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图此电路具有良好的正弦波和方波信号。
数字函数信号发生器的设计与实现的开题报告
数字函数信号发生器的设计与实现的开题报告题目：数字函数信号发生器的设计与实现研究内容：数字函数信号发生器是一种可以产生各种形式的信号的仪器，如正弦波、方波、三角波等。
在电子实验、仪器维修和教学中，常常需要产生这样的信号。
本项目旨在设计一种数字函数信号发生器，使用FPGA实现，能够产生多种不同类型的信号。
具体研究内容包括：1.针对不同类型的信号，研究相应的生成算法。
2.设计基于FPGA的信号发生器架构，包括时钟模块、采样模块、数字信号处理模块等。
3.实现功能模块，包括正弦波、方波、三角波、PWM等信号的产生。
4.进行仿真和基于FPGA硬件平台的实验，在不同频率、不同幅值、不同波形下测试信号发生器的性能。
研究意义：数字函数信号发生器是电子学科的基础仪器之一，在工业上有着广泛的应用。
本课题的研究内容和方法具有一定的创新性和实用性，可以扩展数字电路设计和电子产品的知识面，提高学生的综合素质和动手实践能力。
同时，数字函数信号发生器的设计与实现也对工业界有着一定的参考价值。
研究方法：1. 文献调研法：对数字函数信号发生器的相关文献进行归纳整理，然后进行分析比较，确定设计方案。
2. 系统设计法：以上文献调研为基础，根据不同的功能需要，分析分块的原则，实现设计方案。
3. 软硬件协同设计方法：采用VHDL语言进行设计与仿真，并根据实验要求搭建FPGA硬件平台进行系统验证。
计划进度：第一阶段：系统方案和算法设计（2周）1.1 研究数字函数信号发生器的相关文献，完成方案设计和算法设计。
1.2 着手进行基于FPGA的数字函数信号发生器系统硬件结构设计。
第二阶段：信号发生器模块实现（4周）2.1 完成正弦波、方波、三角波等基本信号的实现模块。
2.2 完成基于PWM调制的方波、三角波的实现模块。
第三阶段：调试和测试（2周）3.1 将设计的数字函数信号发生器实现到FPGA硬件平台上进行测试。
3.2 对波形频率、幅值等进行调试和测试。
函数发生器课程设计报告
u2010级通信工程《模拟电路》课程设计报告设计题目函数发生器设计姓名及学号刘俊君20100343019 李亚琪20100343062 张蓝心20100343064学院工程技术学院专业通信工程班级2010级4班指导教师薛世华2012年06月04日题目：函数发生器设计目录一、设计要求 (1)二、设计任务 (1)三、实验原理 (2)四、电路设计 (2)1.电路设计原理框图 (2)2. 电路方案设计 (2)五、各组成部分的工作原理 (3)1. 方波发生电路的工作原理 (3)2. 方波---三角波转换电路的工作原理 (4)3. 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (6)4. 电路的参数选择及计算 (8)六．电路仿真 (11)1. 方波---三角波发生电路的仿真 (11)2. 三角波---正弦波转换电路的仿真 (12)七、电路板的制作及电路焊接与调试 (13)八、在调试及组装电路过程中出现的问题及解决方法 (13)九、心得体会 (13)十、参考文献 (14)十一、鸣谢 (14)十二、附录 (14)1原件清单 (14)2作品照片 (16)通信工程专业《模拟电路》课程设计函数发生器的设计引言函数发生器是一种多波形的信号源。
它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波，甚至任意波形。
有的函数发生器还具有调制的功能，可以进行调幅、调频、调相、脉宽调制和VCO控制。
函数发生器有很宽的频率范围，使用范围很广，它是一种不可缺少的通用信号源。
可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
一、设计要求（1）基本要求①输出频率：f=1KHz±10Hz；②输出幅度：正弦波V P-P≥0~14V；三角波V P-P≥0~7V；方波V P-P≥0~14V；③输出阻抗：R o≤100Ω；④输出：正弦波失真度D≤5%；三角波非线性r≤5%；方波上升时间t r≤10us；⑤稳定度：时间30分钟，频率漂移≤5%。
函数信号发生器---课设报告
模拟电子课程设计成绩评定表系（部）：自动控制工程系班级：电学生姓名摘要本课题设计的是函数信号发生器,它主要产生三种波形,有三角波、方波、正弦波.该函数信号发生器主要由三部分构成,首先第一级输出方波,主要原器件是迟滞比较器,并且和后一级的反相积分器构成反馈,以实现其功能,接着是三角波输出,该级由前一级产生的方波作为输入,然后通过反相积分器产生三角波,最后在第三级二极管近似电路实现三角波和正弦波的转换,该方案具有经济、方便、实用等特点。
由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。
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。
关键字：正弦波，方波，三角波Abstractfunction generator design That this problem of abstract designs that is a function generator , it produces three species wave form , has a triangle mainly wave , Fang Bo , sine wave. Be the function generator's turn to be composed of tripartite mainly, first order exports Fang Bo first , the main plain component is a lag comparator, and and the one-level opposition of queen integrator composes feedback, to realize whose function, triangle wave output follow , is level's turn to be accomplished by former Fang Bo that first order produces importing, the integrator produces a triangle then by opposition wave, the wave and the sine wave changing, owe a scheme characteristics such as have economy , convenient , pragmatic finally in similar third stage diode circuit realization triangle.Be composed of the Fang Bo triangle wave creation circuit from the comparator and the integrator, Fang Bo that the comparator exports gets a triangle after the integrator wave, come the triangle wave alternation circuit to the sine wave to be completed mainly from differences the amplifier. Differences amplifiers have working spot stability , entering impedance height , the anti-interference ability waits for merit comparatively by force. Can restrain the zero drift effectively when being direct-current amplifier especially,the wave shifts Cheng Zheng string therefore with very low triangle of frequency wave. The principle that wave form shifts is to make use of differences amplifier transmission characteristic property curve nonlinearity. Key word: triangle mainly wave Fang Bo , sine wave目录课程设计成绩评定表 (I)摘要 (II)Abstract (III)目录 (IV)1引言 (1)2总方案及原理框图 (2)2.1函数发生器的总方案 (2)2.2 原理框图 (3)3．课程设计的目的和设计的任务 (4)3.1设计的目的 (4)3.2设计的任务与要求 (4)3.3 课程设计的要求及技术指标 (4)4．各组成部分的工作原理 (5)4.1 方波发生电路的工作原理 (5)4.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (5)4.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (8)5电路的参数选择及计算 (10)6 电路的调试 (11)6.1 总电路的调试 (11)7.2电路调试中遇到的问题及分析解决方法 (11)8总电路图 (13)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录 (17)1引言几乎所有的电子电路都需要稳定的直流电源，在检定检修指示仪表时，除了要有合适的标准仪器外，还必须要有合适的直流电源及调节装置。
函数发生器 单片机课程设计报告书
目录1、课程设计概述 (2)2、课程设计题目和实现目标 (2)3、设计方案 (2)4、Proteus仿真原理图 (7)5、程序流程图 (7)6、程序代码 (8)7、调试总结 (16)8、设计心得体会 (16)9、参考文献 (16)1、课程设计概述函数发生器是一种多波形的信号源。
它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波，甚至任意波形。
它的用途很广泛。
可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
本文是做基于单片机的信号发生器的设计，将采用编程的方法来实现三角波、锯齿波、矩形波、正弦波的发生。
根据设计的要求，对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。
在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发生器的输出端口输出。
本方案是基于AT89C51与PCF8591的单缓冲方式接口电路来设计。
单缓冲式接口电路具有过程简单，容易实现。
由于本设计运用汇编的编程语言，导致用独立式键盘来实现简单控制。
本方案所产生的信号频率稳定性高，精确度高。
而且在硬件方面它所选的元器件比较常见。
所以总的来说本方案的性价比高。
2、课程设计题目和实现目标题目：《函数发生器》要求：1、键盘输入产生三角波，正弦波，锯齿波，梯形波，任意波形(用示波器观察)2、频率可调3、幅值可调3、设计方案(1）主控电路AT89C52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，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
函数发生器毕业设计开题报告
【1】杨恢先,黄辉先.单片机原理及应用[M].人民邮电出版社,2006.
【2】曾一江.单片机微机原理与接口技术[M].科学出版社,2006.
【3】康华光,陈大钦.电子技术基础[M].高等教育出版社,1998.
【4】穆 兰.单片微型机计算机原理及接口技术[M].北京机械工业出版社
【5】张毅刚，等.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社
当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步，给人们带来了根本性的转变，在现代电子领域中，单片机的应用正在不断的走向深入，这必将带来一场仪器设备高度智能化的全面革命。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器，而用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高，特别是单片机应用技术的不断成熟，导致传统控制与检测技术的快速革新。单片机构成的仪器具有高可靠性、高性能价格比，在智能仪表系统和办公自动化等诸多领域中得以极为广泛的应用，特别是在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域处处可以看见它的应用。
【6】蒋智勇，等.单片微型计算机原理及应用[M].沈阳辽宁科学技术出版社
【7】何立民.单片及应用文集（1）[M].北京航天航空大学出版社李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].
【8】何立民.单片机应用技术选编[M].
【9】阎石.模拟电子技术基础[M].
【10】张洪润,易涛.单片机应用技术教程[M].清华大学出版社.
毕业设计（论文）开题报告
学生签名：
题目
基于51单片机的函数发生器设计
本课题的
目的意义
波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。
论文 基于单片机的多功能函数信号发生器设计开题报告 长江大学
基于单片机的多功能函数信号发生器设计学生：xxx，电子信息学院指导教师：xxx，电子信息学院一、课题来源为了实现输出多种波形的功能，基于单片机的控制及各电子器件与单片机间的联合，编写相应的软件，设计一种信号发生器。
以适应各种理论研究。
二、研究的目的和意义函数发生器亦称信号发生器，主要作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，波形种类多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。
用分立元件组成的函数发生器，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;用集成芯片的函数发生器，可达到较高的频率和产生多种波形信号,但电路较为复杂且不易调试。
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;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。
函数发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，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，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC要很大。
大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证。
体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。
利用单片机采用程序设计方法来产生低频信号，其频率底线很低。
具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强，用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微调整，改良波形，使其满足系统的要求。
只要对电路稍加修改，调整程序，即可完成功能升级。
三、参考文献及资料名称【1】徐爱钧，智能化测量控制仪表原理与设计，北京航空航天大学出版社，2004【2】徐爱钧，单片机原理实用教程-基于Proteus虚拟仿真（第2版），电子工业出版社，2011【3】周润景等，基于PROTEUS的电路的及单片机系统设计与仿真，北京航空航天大学出版社，2006【4】余永权等，单片机在控制系统中的应用，电子工业出版社，2006【5】周灵彬，PROTEUS的单片机教学与应用仿真，单片机与嵌入式系统应用，2008【6】沙占友，单片机外围电路设计，电子工业出版社，2005【7】沈红卫，基于单片机的智能系统设计与实现，电子工业大学出版社，2005【8】朱善君等，单片机接口技术与应用，清华大学出版社，2005【9】张靖武等，单片机系统的PROTEUS设计与仿真，电子工业大学，2007【10】宁成军等，基于Proteus和Keil接口的单片机外围硬件电路仿真，现代电子技术，2006【11】孙德文，微型计算机技术，高等教育出版社，2005（7）【12】汪文等，单片机原理及应用，华中科技大出版社，2007四、国内外发展趋势及研究主攻方向我国的单片机应用始于80年代，虽然发展迅速，但相对于世界市场我国的占有率还很低。
函数信号发生器实验报告
函数发生器设计(1)一、设计任务与指标要求1、可调频率范围为1０Hz~１00Hｚ。
2、可输出三角波、方波、正弦波。
3、三角波、方波、正弦波信号输出得峰-峰值０~5V可调.４、三角波、方波、正弦波信号输出得直流电平-3V~3Ｖ可调。
５、输出阻抗约600Ω。
二、电路构成及元件参数得选择１、振荡器由于指标要求得振荡频率不高,对波形非线性无特殊要求。
采用图1所示得电路。
同时产生三角波与方波。
图1 振荡电路根据输出口得信号幅度要求，可得最大得信号幅度输出为：VＭ＝5／２＋3＝５、５V采用对称双电源工作(±V CＣ）,电源电压选择为：V CC≥ＶM+2V=7、５V 取ＶＣC=9Ｖ选取3、3V得稳压二极管，工作电流取5ｍA,则：ＶＺ=V DZ+V D＝3、3+0、7=４V为方波输出得峰值电压。
取6８0Ω.取8、２KΩ。
R1=R2／３＝８、２／１、5=5、４7(KΩ）取5、1KΩ.三角波输出得电压峰值为：ＶOSM=ＶZ R1/Ｒ2＝4×5、1/8、２=2、48９(V）R 4＝R 1∥R 2=３、14 K Ω取3K Ω。
取10K Ω。
R 6＝RW/9=10/9=1、1１(K Ω）取1K Ω.积分时间常数：取C=0、1uF ，则：Ｒ５=4、019/0、1=40、19K Ω取39K Ω.取R ７=R 5＝ 39K Ω.转换速率Z 1max OSM max 24V R f 44 5.1100SR 4V f =0.995mS R 8.2⨯⨯⨯≥==（V/）一般得集成运算放大电路都能满足要求。
兼顾波形转换电路集成电路得使用。
集成电路选用四运放LM ３24。
LM324内含四个相同得运算放大器,其中两个用于振荡器,两个用于波形变换。
三、振荡电路工作原理利用集成运算放大电路也可实现产生方波与三角波得信号发生器，电路主要由比较器与积分器构成.电路中,有源积分器由运算放大器2A 及其外围电路积分电容C 与电阻R 5、R 7组成。
函数信号发生器的设计【开题报告】
开题报告电气工程及自动化函数信号发生器的设计一、课题研究意义及现状信号发生器是一种最悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。
随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。
同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。
由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。
直到1964年才出现第一台全晶体管的信号发生器。
自从70年代微处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数模转换器，硬件和软件使信号发生器的功能扩大，产生比较复杂的波形。
这时期的信号发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。
随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，极大促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号的处理能力，提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信号处理的诸多缺点，数字信号发生器随之发展起来。
信号发生器用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所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。
当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。
信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。
正弦信号是使用最广泛的测试信号。
这是因为产生正弦信号的方法比较简单，而且用正弦信号测量比较方便。
多功能函数信号发生器-开题报告
一、研究目的与意义研究目的与意义：函数信号发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供需要的已知信号，然后同其他仪表测量感兴趣的参数。
它不是测量电路，而是根据使用者的要求作为激励源，仿真各种测量信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。
目前我国在研究信号发生器方面有可喜的成就。
但总的来说，我国信号发生器没有形成真正的产业。
中国函数发生器产业发展中出现的问题中，如产业结果不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能量消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。
就目前国内的成熟产品来看，核心部分存在成本高、控制不方便、创新能力小等缺点，因此和国外相比技术存在比较大的差距，所以开发出高性价比的函数发生器，从而与国外技术有所比拼，并且打破国外技术垄断，对目前我国发展中的电子业来说，是具有刻不容缓的作用的。
随着电子技术的发展，电路测试对信号发生器的要求已经越来越高。
除生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波之外，信号发生器还要用于模拟输出一些不规则信号，以生成“实际环境”信号，包括在被测设备离开实验室或车间时可能遇到的毛刺、漂移、噪声和其它异常事件等。
所有这些都要求信号发生器输出信号的参数如频率、波形、输出电压或功率等，能够在一定范围内进行更加精确的调整，并拥有更好的稳定性及输出指示。
目前市场上常见的信号发生器，按照价格与适用性大致可以分成高、中、低端，但由于品牌、型号冗繁，使用者在采购过程中面临很大难题。
低端产品：DDS技术提高产品适用性通常价位在5,000元上下的信号发生器都是定位在普及水平的低端产品，这类产品由于性能指标的限制，多应用于教育和培训，常见如下图1-1所示：普源精仪的DG1000系列、石家庄无线电四厂的TF G2000系列、南京盛普的SPF05/SPF10和台湾固纬的SFG-830。
8038函数发生器实验报告
号.其频率f＝3／（10RAC）.
2。4、ICL8038的应用电路
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8038 函数发生器实验报告 图 1.4.7 所示是由 8038 构成的多功能信号发生器电路,此发生器可以 同时产生 方波、三 角波和正 弦波。为 了使方波 、三角 波 和正弦波 三个引 脚 的输出信号相互不干扰,在三个引脚后分别再接一级跟随器。电位器 RW1 是调节输出信号的频率，RW2、RW3 的作用是调节输出正弦波失真度。开 关 S 的作用是选择频率范围（20Hz～700Hz 和 500Hz～20KHz）。
t2＝CV／I＝（C＋1／3·VCC）／（2／5·VCCRB－1／5·VCC／RA）
＝(3／5·RA RB·C）／（2RA－RB)
（2-1—3)
f ＝ 1／（ t1＋ t 2）＝ 3／｛ 5 RAC［ 1 ＋ RB ／（ 2RA － R)]｝
（2-1
—4）
对图 2.1最 左视 图中，如果RA＝RB，就可以获 得占空 比为50%的方波 信
此外8038还能实现fm调制扫描输出tcl8038的性能特点和主要参数icl8038是产生精密波形的压控振荡器是一块单片多种信号发生器集成电路它能同吋产生正弦波方波三角波是一种性能价格比高的多功能波形发生器因为icl8038信号发生器是单片集成电路所以制作和调试均较简单方便也较为实用可靠人们常称其为实用信号发生器
+10-+30V；采用双电源供电时，V+-V-的电压可在±5—±15V内选 取。电源电流约15mA。 （2）振荡频率范围宽,频率稳定性好。频率范围是0。001Hz-300kHz，频 率温漂仅50ppm/℃（1ppm=10-6）。 （3）输出波 形的失 真小。正弦波 失真 度＜ 5%,经过仔 细调 整后，失真度 还 可降低到0.5%.三角波的线性度高达0.1%. （4）矩 形波占 空比 的调节范 围很宽 ，D=1%-99％ ，由此 可 获得窄脉 冲、宽 脉冲或方波。 （5)外围 电路非 常 简单，易于制 作 .通 过调节外 部阻容 元 件值 ,即 可改变 振 荡频率，产生高质量的中、低频正弦波，矩形波（或方波，窄脉冲 ),三角 波（或 锯齿波 ）等 函数波形 ，其 应用 领域比普 通单一 波 形的信号 发生器 更 为广阔.此外8038还能实现FM调制，扫描输出 ICL8038的性能特点和主要参数 ICL8038 是产生精密波形的压控振荡器，是一块单片多种信号发生器 集成电路 ，它 能同 时产生正 弦波 、方 波、三 角波 ，是一 种性能价 格比高 的
函数发生器实验报告
函数发生器设计11通信2班小组成员：吴金海（12）陈明友（32）谢逢发（8）冯冠杰（5）一、设计任务书：1、基本要求(1)能输出频率f=1Hz~10kHz并连续可调的正弦波，三角波和方波。
正弦波：Vp-p>1V三角波：Vp-p=8V方波：Vp-p<24V(2)能输出频率f=1Hz~10kHz并连续可调的锯齿波和矩形波。
锯齿波：Vp-p=8V ,负斜率连续可调。
矩形波：Vp-p<24V,占空比为50%~90%并连续可调。
2、扩展功能(1)增加其他输出波形产生电路，如阶梯波等；(2)可通过键盘设定信号输出频率，并加入频率显示电路；(3)可以根据用户设计需求产生任意波形。
二、方案比较及验证1、方波-三角波-正弦波函数发生器设计（1）函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波等电压波形的电路或仪器。
（2）根据产生波形的先后，电路组成次序有所不同。
下面为先产生方波-三角波，再将三角波变换成正弦波的方案。
2、基于单片集成函数发生器的设计（1）单片集成电路函数发生器ICL8038ICL8038模拟集成函数发生器是美国英特西尔公司的产品，国产型号为5G8038。
ICL8038具有频率范围宽、频率稳定度高、外围电路简单等特点，它可以产生0.001~300KHZ高质量的正弦波、矩形波（或方波、窄脉冲）、三角波（或锯齿波）等函数波形。
此外，通过外部电压控制，利用ICL8038还能实现FM调制和扫频输出。
（2）单片集成电路高频函数发生器MAX038MAX038性能特点1）能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波和脉冲波。
2）频率范围从0.1Hz～20MHz，最高可达40MHz。
3）各种波形的输出电压峰峰值均为2V，具有输出过载/短路保护。
4）占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围是10％～90％。
5）波形失真小，正弦波失真度小于0.75％，占空比调节时非线性度低于2％。
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（1）基于单片机的函数信号发生器的设计与仿真 （2）基于 51 单片机的开发流程
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（3）LCD12864 液晶显示原理和操作指令 （4）C 语言编程能力，软件编程能力和调试能力 （5）论文格式规范化 3、课题可能创新之处：
研究方法、设计方案或论文撰写提纲： 1、系统总体设计框图概述
[14] 谭浩强. C 程序设计（第三版）[M]. 北京清华大学出版社﹒2007
[15] 李军.51 系列单片机高级实例开发指南[M] 北京航空航天大学出版社 2004.06
[16] 李圣良. 程控信号发生器的设计[J]. 九江职业技术学院学报 , 2004,(02) .
[17] 张李勇,陈朗,张飞舟. 基于 8051 单片机的双通道波形发生器的设计与实现[J]. 计
2013.12~2013.01 软件设计与实现
2014.02~2013.03 系统调试与实现，完成仿真和测试，修改和完善，课题总结
2014.03.25
中期检查
2014.04~2013.05 撰写毕业论文
2014.05.02~05.06 毕业设计结题、资格审查
2014.05.14~05.22 答辩时间
1
单片机。
（3）它在硬件资源和功能、软件指令及编程上与 Intel 80C3X 单片机[13]完全相同。在应
用中可直接替换。
（4）在 AT89C51 内部有 FLASH 程序存储器，既可用常规的编程器编程，也可用在线使之处
于编程状态对其编程。编程速度很快，擦除时也无需紫外线，非常方便。
（5）
AT89C5X 系列可认为是 Intel 80C3X 的内核与 Atmel FLASH 技术的结合体。它为许多嵌入
5
[11] 王晓光.单片机在低频信号发生器中的应用（J）.工业仪表与自动化，2003.2.
[12] 田开坤. 基于 LCD12864 显示器的数字示波器设计 [J]. 电子制作﹒2011,(5)
[13] 史良. LCD12864 显示模块与微处理器的接口设计 [J]. 矿业安全与环保,1999，（5）
4
完成期限和预期进度：
2013.06.15
下达下达毕业设计任务书
2013.07~2012.08 外文文献翻译，提交设计任务书，提交毕业设计的开题报告
2013.09~2012.10 查阅文献资料，方案研究与可行性论证
2013.10~2012.11 确定总体设计方案
2013.11~2012.12 硬件设计与实现
[20] 张靖武，周灵彬. 单片机系统的 PROTEUS 设计与仿真[M] 北京：电子工业出版社，2007
[21] 蒋辉平等.基于 Proteus 的单片机系统设计与仿真实例[M].北京：机械工业出版
社.2007
[22] 李学礼，林海峰．基于 Proteus 软件的单片机实验室建设[J]．单片机与嵌入式系统
2
四、PROTEUS 仿真软件：[19] ~[23]
（1）PROTEUS 在单片机 CPU 外围器件方面表现出的卓越的仿真能力使其成为目前最好的仿 真软件之一。 （2）PROTEUS 可以仿真 8051 系列、AVR 系列、PLC 系列等主要常见系列单片机及外围电路。 （3）PROTEUS 提供了数目庞大，门类齐全的各类常见器件库，具有较强的 PCB 设计功能。 （4）PROTEUS 有操作灵活，自动连线等优点，为我们提供了非常好的开发界面。
本课题采用 51 单片机作为主控制芯片，通过编程，选用图形液晶 LCD12864 显示波形， 通过按键选择产生三角波、锯齿波、方波、正弦波信号，并显示必要信息。要达到任务书 中的技术指标，使其具有良好的实用性能， 最后使用 PROTEUS 软件完成系统仿真。函数发 生器的主要是通过程序控制，因此程序的稳定决定它的主要性能，也容易改变其频率。
课题意义：
通过本课题的设计，可以使我们熟悉和巩固单片机的基本知识，学习使用 LCD12864 进行实时波形显示，学习并掌握单片机 C51 程序编程方法，学习 Keil 集成调试软件的使用 方法及 Proteus 仿真软件的使用方法，并通过设计和仿真，可以提高单片机的水平，为今 后的学习、工作打下基础。
式控制系统提供了灵活、低成本的解决方案。
二、采用 LCD12864 液晶显示：[12] ~[13]
带中文字库的 12ຫໍສະໝຸດ X64 是一种具有 4 位/8 位并行、2 线或 3 线串行多种接口方式， 内部含有国标一级、二级简体 中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为 128×64, 内置 8192 个 16*16 点汉字，和 128 个 16*8 点 ASCII 字符 集.利用该模块灵 活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示 8×4 行 16×16 点 阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块 构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶 显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程 序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
主要参考资料：
[1] 程 全 . 基 于 AT89C52 实 现 的 多 种 波 形 发 生 器 的 设 计 [J]. 周 口 师 范 学 院 学 报 ， 2005.22(5)：57～58. [2] 周明理. 基于 AT89S51 函数信号发生器的设计与仿真[J]. 轻工科技﹒2012, (4) [3] 马俊,陈学煌,段新文. 一种基于单片机数字式调幅波信号发生器[J]. 青海大学学报 (自 然科学版) , 2005,(01) . [4] 相迎军,李兴城,李传军. 基于 AT89C51 单片机的专用信号发生器设计与应用[J]. 微 计算机信息 , 2004,(11) . [5] 杨丽君.智能数字式低频信号发生器（J）.电工技术杂志，1999. [6] 徐阳.基于单片机的低频信号发生器设计（J）.长江大学学报，2008.5. [7] 张静,李廷军,刘长茂,郭海燕. 基于 DDS 的高分辨率信号发生器的实现[J]. 现代电子 技术 , 2004,(14) [8] 张毅刚、彭喜元、彭宇. 单片机原理及应用技术[M]. 北京：高等教育出版社﹒2011 ,1 [9] 张毅刚.新编 MCS-51 单片机应用设计［M］. 哈尔滨工业大学出版社，2003. [10] 周明德.微型计算机系统原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2002.341～364.
本课题采用 51 单片机作为主控制芯片，通过编程，选用图形液晶 LCD12864 显示波形， 通过按键选择产生三角波、锯齿波、方波、正弦波信号，并显示必要信息。最后使用 PROTEUS 软件完成系统仿真。
一、单片机采用 51 单片机：[8] ~[11]
（1）使用价格低廉、应用广泛的 5 1 系列单片机为控制芯片，可以达到了控制性能好，成 本低的目的。 （2）AT89C51 单片机是最早期也最典型的产品，低功耗、高性能、采用 CHMOS 工艺的 8 位
三、程序的构思：[14] ~[18]
单片机内部数据只有 0、1 之分，所产生的信号也都是离散信号。为了能够让单片机输 出所需的数字信号，我们采用对信号采样、量化的方法来实现由单片机产生所需信号。在 本设计中，对信号的四分之一周期采样 19 个幅度值，通过反复查表来输出幅度值，而整个 信号是通过正查表和逆向查表来实现的。采样的点越密，信号失真度也就越小。两次采样 点的输出时间间隔是由定时、计数器来控制的，因此，通过控制不同的计数初值就可以控 制整个信号的频率。计数时间=信号周期/72。计数次数=计数时间/机器周期。对应的，计 数初值=65536－计数次数。单片机只能产生离散频率的信号，所以所得到的信号频率不是 连续的，而是离散的频率点。正弦波和三角波的频率控制方法都与上述方法相同，而方波 的频率控制是半周期计数，经过半周期只需改变输出为最大或最小电平即可。本设计为低 频信号发生器，在频率只有几十赫兹的时候计数次数将很大，因此计数器的工作方式选为 工作方式 1，每次计数器溢出时需要重新装入计数初值。
研究现状：
现在的信号发生器多种多样，美国安捷伦生产的 33250A 型任意波形发生器可以产生稳 定，精度高和低失真的任意波形。国产的 S1000 型数字扫描信号发生器通过采用新技术， 新器件实现高精度，宽频带的扫描源，同时应用 DDS 和镜像技术。
课题的主要内容（观点）、创新之处：
11 1、课题的主要内容：
0p0_generic_ug.pdf
[25] Intel, Microcontroller Handbook, 1988[M].
[26] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].第三版.北京航空航天大学出版社.2005-10
[27] 彭楚武，张志文.微机原理与接口技术[M](第二版)湖南大学出版社
[28] 童诗白.模拟电路技术基础[M].北京：高等教育出版社，2000.171～202.
函数发生器有很宽的频率范围，使用范围很广，它是一种不可缺少的通用信号源。可 以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、 通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
我们在做这个课题的时候不但要考虑到其功能和精密程度，也需要考虑它的经济效益。 当今是科技以及仪表设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的飞速发展，给人们 带来了根本性的转变。比如从以前的固定电话到现在的移动手机再到现在的智能化着无不 体现科技的强大。随着单片机的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统控制与检测技 术的日益革新。单片机构成的仪器不但具有高可靠性，而且高性价比，在智能仪表系统和 办公自动化中得到广泛应用，因此，基于单片机的函数信号发生器普及是一种趋势，也是 一种实效的，经济的选择。
算机工程与应用 , 2004,(08) .
[18] 彭伟. 单片机 C 语言程序设计 100 例-基于 8051+Proteus 仿真[M]. 北京：电子工业
出版社﹒2011,8