函数通用信号发生器历史发展
函数信号发生器
学科分类号:08 湖南人文科技学院本科生毕业设计题目(中文):函数信号发生器(英文):Function signal generator学生姓名:贺海学号06306114 系部:通信与控制工程系专业年级:电子信息工程技术2006级指导教师:田汉平职称:副教授湖南人文科技学院教务处制湖南人文科技学院专科毕业设计诚信声明本人郑重声明:所呈交的专科毕业设计,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名:二○○年月日目录摘要: (4)A BSTRACT .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1电子设计自动化(EDA)发展概述.................................................... 错误!未定义书签。
1.1.1 EDA的基本概念................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1.2 EDA技术的发展历史........................................................................ 错误!未定义书签。
信号发生器的发展方向
文献综述-- 信号发生器的发展方向1、前言信号发生器又称波形发生器,是一种常用的信号源,被广泛地应用于无线电通信、自动测量和自动控制等系统中。
传统的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成,借助电阻电容,电感电容、谐振腔、同轴线作为振荡回路产生正弦或其它函数波形。
频率的变动由机械驱动可变元件完成,当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大,这样不但参数准确度难以保证,而且体积和功耗都很大,而由数字电路构成的低频信号发生器,虽然其低频性能好但体积较大,价格较贵。
在今天,随着大规模集成电路和信号发生器技术的发展,许多新型信号发生器应运而生。
用信号发生器并配置适当接口芯片产生程控正弦信号,则可替代传统的正弦信号发生器,从而有利于测试系统的集成化、程控化和智能仪表的多功能化。
而信号发生器的最大特点是面向控制,由于它集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低,因此在数据采集、智能化仪器等技术中得到广泛的应用,从而使得信号发生器的应用成为工程技术多学科知识汇集的一个专门研究领域,其应用产生了极高的经济效益和社会效益。
2、信号发生器的发展与现状2.1 信号发生器的发展单片微型计算机简称信号发生器,是指集成在一块芯片上的计算机,信号发生器的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步,自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段:第1阶段(1971~1976):信号发生器发展的初级阶段。
发展了各种4位信号发生器,第2阶段(1976~1980):初级8位机阶段。
以1976年Intel公司推出的MCS—48系列为代表,采用将8位CPU、8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构,功能上可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。
第3阶段(1980~1983):高性能信号发生器阶段。
这一阶段推出的高性能8位信号发生器普遍带有串行口,有多级中断处理系统,多个16位定时器/计数器。
什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原理
什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原理什么是函数信号发生器?函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。
在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。
函数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。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
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。
函数信号发生器的工作原理:函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。
在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。
它能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波,所以在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。
当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,一路完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。
该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出,输出端为可调电阻。
函数信号发生器产生的各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频发射,这里的射频波就是载波,把音频、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。
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。
函数信号发生器
江苏联合职业技术学院江苏省惠山中等专业学校(办学点)(论文) 系专业电子信息工程技术年级 09 班级 31 姓名周烨静学号 095223103 指导教师王晓琳2013年 3 月25 日摘要本文介绍一种用AT89C51单片机构成的波形发生器,可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形,波形的周期可用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
在介绍DAC0832芯片特性的基础上,论述了采用DAC0832芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。
对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。
该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波文章给出了源代码,通过仿真测试,其性能指标达到了设计要求【关键字】单片机;DAC;函数信号发生器;形调整目录1 绪论1.1 函数信号发生器1.1.1 函数信号发生器概述信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器,而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。
众所周知,数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟,其锁相环( PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准,而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态,但毕竟是数字式信号源,数字电路与模拟电路之间的干扰,始终难以有效克服,也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发. 这是通用模拟式函数信号发生器的结构,是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波,同时经由比较器的比较产生方波,换句话说,如果以恒流源对电容充电,即可产生正斜率的斜波。
同理,右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波1.1.2 函数信号发生器的分类信号发生器应用广泛,种类繁多,性能各异,分类也不尽一致。
按照频率范围分类可以分为:超低频信号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。
2007级函数信号发生器ICL8038
陕西国防学院电子工程系毕业论文摘要本系统以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。
适合学生学习电子技术测量使用。
ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz~30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
另外由于该芯片具有调制信号输入端,所以可以用来对低频信号进行频率调制。
函数信号发生器根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,其电路中使用的器件可以是分离器件,也可以是集成器件,产生方波、正弦波、三角波的方案有多种,如先产生正弦波,根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系,再通过整形电路将正弦波转化为方波,经过积分电路后将其变为三角波。
也可以先产生三角波-方波,再将三角波或方波转化为正弦波。
随着电子技术的快速发展,新材料新器件层出不穷,开发新款式函数信号发生器,器件的可选择性大幅增加,例如ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。
所以,可选择的方案多种多样,技术上是可行的。
关键词: ICL8038,波形,原理图,常用接法1陕西国防学院电子工程系毕业论文目录摘要 (1)目录 (2)第一章项目任务 (3)1.1 项目建 (3)1.2 项目可行性研究 (3)第二章方案选择 (4)2.1 [方案一] (4)2.2 [方案二] (4)第三章基本原理 (5)3.1函数发生器的组成 (6)3.2 方波发生器 (6)3.3 三角波发生器 (7)3.4 正弦波发生器 (9)第四章稳压电源 (10)4.1 直流稳压电源设计思路 (10)4.2 直流稳压电源原理 (11)4.3设计方法简介 (12)第五章振荡电路 (15)5.1 RC振荡器的设计 (15)第六章功率放大器 (17)6.1 OTL 功率放大器 (17)第七章系统工作原理与分析 (19)7.1 ICL8038芯片简介 (19)7.2 ICL8038的应用 (19)7.3 ICL8038原理简介 (19)7.4 电路分析 (20)7.5工作原理 (20)7.6 正弦函数信号的失真度调节 (23)7.7 ICL8038的典型应用 (24)致谢 (25)心得体会 (26)参考文献 (27)附录1 (28)附录2 (29)附录3 (30)2陕西国防学院电子工程系毕业论文第一章项目任务1.1 项目建议函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具,它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。
TFG 2003型 DDS 函数信号发生器简介
预备知识三TFG 2003型DDS 函数信号发生器简介TFG2003型 DDS函数信号发生器采用直接数字合成技术(DDS), 具有快速完成测量工作所需的高性能指标和众多的功能特性。
其简单而功能明晰的前面板及液晶汉字或荧光字符显示功能使您更便于操作和观察,其选装的扩展功能模块,可使您获得增强的系统功能。
下面的介绍体现了该信号发生器优异的技术指标和强大功能特性的完美结合。
●频率精度高: 频率精度可达到10-5数量级●频率分辩率高: 全范围频率分辨率40mHz●无量程限制: 全范围频率不分档,直接数字设置●无过渡过程: 频率切换时瞬间达到稳定值,信号相位和幅度连续无畸变●波形精度高:输出波形由函数计算值合成,波形精度高,失真小●存储特性: 可以存储40组不同频率和幅度的信号,在需要时可随时重现●猝发特性:可以对信号进行门控输出和猝发计数输出●扫描特性:具有频率扫描和幅度扫描功能,扫描起止点任意设置●调制特性:可以输出多种调制信号AM,FM,FSK,ASK,PSK●计算功能:可以选用频率或周期,幅度有效值或峰峰值●操作方式:全部按键操作,两级菜单显示,直接数字设置或旋钮连续调节●高可靠性:大规模集成电路,表面贴装工艺,可靠性高,使用寿命长●程控特性:可以选配GPIB接口或RS232接口,组成自动测试系统接通仪器电源将电源插头插入交流220V 带有接地线的电源插座中,按下电源开关,仪器进行自检初始化,首先显示“WELCOME TO USE”(欢迎使用),然后依次显示0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ,最后进入复位初始化状态,自动选择“连续”功能,显示出当前A 路波形和频率值。
1.前面板总揽(图1)1.菜单、数据、功能显示区2.功能键3.手轮4.输出通道A5.按键区6.上档(Shift)键7.选项键8.触发键9.程控键10.输出通道B2.后面板总揽(图2)1.GPIB接口2.调制/计数器外测输入3.TTL输出4.保险丝5.RS232接口6.电源接口3.用户界面3.1 显示说明: 仪器使用两级菜单显示,【功能】键为主菜单,可循环选择六种功能。
信号发生器的发展过程及现状
信号发生器的发展过程及现状信号发生器是一种能够产生各种频率、振幅和波形的电子设备,用于测试、校准和调试各种电子设备和电气系统。
信号发生器的发展可以追溯到19世纪,随着科技的进步,信号发生器在功能、性能和应用范围上都得到了极大的改进和拓展。
早期的信号发生器主要是利用振荡电路产生连续波的简单功能设备,广泛应用于无线电通信、广播和电视的调试和传输测试。
随着技术的向前推进,在20世纪中叶,出现了出现了数字信号发生器(DDS),该技术利用数字直接合成的方式产生复杂的波形,实现了更高的频率稳定性和更高的精确度。
DDS技术的出现极大地推动了信号发生器的发展和应用。
在数字信号发生器的基础上,随着计算机技术和集成电路技术的快速发展,现代信号发生器已经变得更加强大和多功能。
它可以产生多个频率和波形,包括正弦波、方波、脉冲、三角波等,并且可以产生连续波、脉冲序列和单个脉冲等多种信号。
此外,现代信号发生器还具备数码显示、存储和恢复波形、调整和控制幅度、频率、相位以及调制等功能。
随着计算机和通信技术的融合,数字信号发生器也逐渐与其他设备进行集成,形成了信号源、频谱分析仪和数字存储示波器等多种功能的综合测试仪器。
这种综合测试仪器具有更高的性能和更强的灵活性,可以满足不同领域和应用的需求。
在现代工业生产和科学研究中,信号发生器被广泛应用于无线通信、电子测量和仪器校准等领域。
例如,在通信领域中,信号发生器可以用于测试和验证无线电频率的准确性和稳定性;在电子测量领域中,信号发生器可以用于测试和校准电阻、电容、电感和电路的响应特性;在仪器校准领域中,信号发生器可以用于校准数字存储示波器、频谱分析仪、频率计等仪器的准确性和精度。
总之,随着科技的进步,信号发生器在功能、性能和应用范围上得到了极大的改进和拓展。
从早期的振荡电路到数字信号发生器,再到现代的综合测试仪器,信号发生器不仅能够产生各种频率、振幅和波形的信号,还具备了数码显示、存储和恢复波形、调整和控制幅度、频率、相位以及调制等功能。
介绍函数信号发生器.doc
介绍函数信号发生器信号发生器历史&发展:在测试、研究或调整电子电路及设备时,为测足电路的i些电参量,用来模拟在实际工作屮使用的待测设备的激励信号。
信号源按工作原理可以分为:LC源、锁相源、合成源等。
LC源--------- 直接产生正弦信号。
合成源------- DDS发展过程:立接频率合成,锁相式频率合成,立接数字频率合成。
信号发生器发展:1、通常分类是按照产牛信号产牛的波形特征来划分:音频信号源、函数信号源、功率函数发生器、脉冲信号源、任意函数发生器、任意波形发生器、标准高频信号源、射频信号源、电视信号发生器、噪声信号源、调制信号发生器、数字信号源等。
这种分类基本覆盖了航空航天、电子、电力等领域的每一个角落。
2、止弦信号发牛器原理:RC, LC等回路产牛止弦波。
3、方波都是通过正弦波和电压比较器通过比较产牛的;脉冲信号发生器:能产生宽度、幅度和巫复频率可调的矩形脉冲的发生器可用以测试线性系统的瞬态响应,或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能函数/任意波形发牛器:它综合了各种信号源的优点于一身主要用于模拟输出自然界的一些不规则信号生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波还可以生成〃实际环境〃信号,包括在被测设备离开实验空或车间时可能遇到的所有毛刺、漂移、噪声和其它异常事件1、信号源按照应用领域分类:低频信号发生器(音频),高频信号发牛器(射频通信信号),电视信号发生器(电视信号),电视扫频信号发生器(电视信号)等。
2、纵观信号发生器的发展,玄接合成数字信号发生器是近儿年的发展趋势。
Rigol的产品即使采用立接合成技术信号发生器。
3、函数(波形)信号发牛器能产牛某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可从儿个微赫到儿十兆赫。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用丁其他非电测量领域。
正弦波:止弦波发牛电路能产牛止弦波输出,它是在放大电路的基础上加上止反馈而形成的它是各类波形发牛器和信号源的核心电路正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器方波:方波是通过电压比较器产生的:比较电压信号(被测试信号与标准信号)人小三角波:方波电压作为积分运并电路的输入,积分运算电路的输出得到三角波电压任意波:直接数字合成(DDS)技术信号源的任意波产生方法:直接从波表提取N个点,这N个点是用户自定义的点。
基于单片机的函数信号发生器文献综述解读
常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的,但这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的 RC 值很大,这样不但参数准确度难以保证,并且体积和功耗都很大,并随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入, 同时带动传统函数信号发生器日益更新, 单片机能产生高精度快速变换频率输出波形失真小的优先选用技术。
函数信号发生是各种测试和实验过程中不可缺少的工具,在通讯、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。
不论在生产科研还是教学上,信号发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具,并且,单片机设计的信号发生器克服传统方法的缺点,能输出更好波形。
本课题采用的是以 89S52为核心,结合 DAC0808实现程控一般波形的低频信号输出,可产生方波、三角波、正弦波等多种波形,波形的周期可用程序改变,具有线路简单结构紧凑性能优越等特点,并且它具有功能丰富稳定、价格便宜、操作方便特点,具有一定的推广作用。
信号发生器在工业领域的各个方面应用很广,信号发生器是作为电子测量激励源的信号来源。
自六十年代以来, 信号发生器有了迅速的发展, 出现了函数发生器、扫频信号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。
各类信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高, 同时在简化机械结构、小型化、多功能等各进展方面也有了显著的进展。
近年来随着 GSM 、 GPRS 、 3G 等无限接入的发展,各国非常重视频率合成器的发展,可以预料,随着低价格、高时钟频率、高性能的新一代 DDS 芯片的问世, DDS 的应用前景不可估量!本设计中遇到的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。
而我们通过采用不同的频率合成器或者编程来解决此类问题, 如采用传统的直接频率合成器, 能实现快速频率转换, 具有低噪和高频性能, 不过由于其结构复杂、体积庞大、成本高, 导致其难以达到较高的频谱纯度; 又可采用锁相环式频率合成器, 其具有很好的窄带跟踪特性, 可以很好的选择需要频率信号, 有利于集成化和小型化, 但锁定时间较长, 故频率转换时间较长; 相比而言, 解决此类的最好办法是通过单片机编程来实现, 具有稳定性和精确性,且容易原料易获,价格便宜。
介绍函数信号发生器
介绍函数信号发生器2009-05-29 11:48信号发生器历史&发展: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,用来模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
信号源按工作原理可以分为: LC 源、锁相源、合成源等。
LC源----------直接产生正弦信号。
合成源--------DDS发展过程:直接频率合成,锁相式频率合成,直接数字频率合成。
信号发生器发展:1、通常分类是按照产生信号产生的波形特征来划分:音频信号源、函数信号源、功率函数发生器、脉冲信号源、任意函数发生器、任意波形发生器、标准高频信号源、射频信号源、电视信号发生器、噪声信号源、调制信号发生器、数字信号源等。
这种分类基本覆盖了航空航天、电子、电力等领域的每一个角落。
2、正弦信号发生器原理:RC,LC等回路产生正弦波。
3、方波都是通过正弦波和电压比较器通过比较产生的;脉冲信号发生器:能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器可用以测试线性系统的瞬态响应,或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能函数/任意波形发生器:它综合了各种信号源的优点于一身主要用于模拟输出自然界的一些不规则信号生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波还可以生成"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所有毛刺、漂移、噪声和其它异常事件1、信号源按照应用领域分类:低频信号发生器(音频),高频信号发生器(射频通信信号),电视信号发生器(电视信号),电视扫频信号发生器(电视信号)等。
2、纵观信号发生器的发展,直接合成数字信号发生器是近几年的发展趋势。
Rigol的产品即使采用直接合成技术信号发生器。
3、函数(波形)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、锯齿波和脉冲波等)信号,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。
函数信号发生器
4、斜波产生
(1)、波形开关置“三角波”。 (2)、占空比开关按入指示灯亮。 (3)、调节占空比旋钮,三角波将变成 斜波。
5、外测频率
(1)、按入外测开关,外测频指示灯 亮。 (2)、外测信号由计数/频率输入端输 入。 (3)、选择适当的频率范围,由高量 程向低量程选择合适的有效数,确保测 量精度(注意:当有溢出指示时,请提 高一档量程)。
YB1600系列
函数信号发生器
概述 函数信号发生器是一种多波形信号源, 它能产生某种特定的周期性时间函数波 形.可输出很低频率的信号,也称为低频 信号发生器或波形发生器.工作频率从几 毫赫兹到十兆赫兹.一般能产生正弦波, 方波和三角波,有的还可以产生锯齿波、 矩形波(宽度和重复周期可调)、正负 尖脉冲等波形。
(1)、将波形选择开关(WAVE FORM)分别按正弦波、方波、三角波。 此时示波器屏幕上将分别显示正弦波、 方波、三角波。 (2)、改变频率选择开关,示波器显 示的波形以及LED窗口显示的频率将发 生明显变化。 (3)、幅度旋钮(AMPLITUDE)顺 时针旋转至最大,示波器显示的波形幅 度将≥20 VP—P。
函数信号发生器
它能进行调频,因而可成为低频扫频信 号源。函数信号发生器能在生产、测试、 仪器维修和实验时作信号源使用。 产生信号的方法有3种,一种是用施 密特电路产生方波,然后经变换得到三 角波和正弦波,第二种是先产生正弦波 再得到方波和三角波,第三种是先产生 三角波再转换为方波和正弦波。
信号发生器分通用和专用 信号发生器 专用信号发生器:电视信号 发生器、编码信号发生器等。 通用信号发生器:正弦信 号发生器、脉冲信号发生器、 函数信号发生器等。
6、TTL输出
(1)、TTL/CMOS端口接示波器Y轴 输入端(DC输入)。 (2)、示波器将显示方波或脉冲波, 该输出端可作TTL/CMOS数字电路实验 时钟信号源。
信号发生器的FPGA实现(毕业设计)
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1信号发生器的研究意义与内容 (1)1。
2信号发生器的发展现状和前景展望 (1)1。
3信号发生器的总体设计思路 (3)第2章设计简介 (4)2。
1FPGA简介 (4)2.2VHDL硬件描述语言介绍 (7)2.3Q UARTUS II软件介绍 (9)2。
4RLT级仿真 (11)第3章系统硬件电路设计 (12)3。
1信号发生器的系统组成 (12)3。
2设计原理 (13)3.3输入部分 (15)3.3D/A数模转换部分 (18)第4章系统的软件设计 (20)4。
1系统软件流程图 (20)4。
2系统各模块 (21)4。
2.1 三角波产生模块 (22)4。
2.2 递减斜坡产生模块 (25)4。
2。
3递增斜坡产生模块 (28)4。
2.4 方波产生模块 (31)4。
2.5 阶梯波产生模块 (33)4。
2.6 正弦波产生模块 (36)4.2。
7 自定义波形产生模块 (43)4.2.8 波形选择器产生模块 (47)4。
2。
9 频率调节器产生模块 (50)4。
2.10 主控制器产生模块 (53)4.3引脚锁定 (58)第5章信号发生器的仿真 (61)5。
1递增斜坡的仿真结果及分析 (61)5。
2递减斜坡的仿真结果及分析 (61)5。
3三角波的仿真结果及分析 (62)5。
4正弦波的仿真结果及分析 (63)5.5方波的仿真结果及分析 (64)5.6阶梯波的仿真结果及分析 (65)5.6自定义波形的仿真结果及分析 (65)结束语 (66)参考文献 (67)致谢...................................................... 错误!未定义书签。
信号发生器的FPGA实现摘要:信号发生器在各种实验和测试中是必不可少的器件,同时在生产和科技领域中有着广泛的运用,例如在通信、控制、雷达、教学、军事等领域。
本次设计的内容是信号发生器的FPGA实现,要求用EAD技术设计一个信号发生器,此信号发生器的实现是利用EDA的硬件描述语言VHDL产生各个模块,然后在Altera公司提供的FPGA/CPLD开发集成环境的Quartus II软件上实现波形的编译、仿真、下载到Cyclone 芯片上.信号发生器由波形产生模块、频率调节模块和波形选择模块组成,波形产生模块可以产生三角波、正弦波、方波、阶梯波、递增斜坡、递减斜坡、自定义波形等,通过波形选择模块和频率调节模块可以选择自己所需要的波形和调节一定的频率。
什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原理
什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原理什么是函数信号发生器?函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。
在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。
函数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。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
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。
函数信号发生器的工作原理:函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。
在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。
它能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波,所以在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。
当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,一路完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。
该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出,输出端为可调电阻。
函数信号发生器产生的各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频发射,这里的射频波就是载波,把音频、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。
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。
函数信号发生器电路图及其电路作用介绍:科技及工业应用要求提供的信号越来越精密,简介推动了函数信号发生器的发展和推广,成为工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具,它作为一种精密的测试仪器,在电子行业得到了广泛的应用。
信号发生器是一种历史最为悠久的测量仪器早在二十年代.
1绪论信号发生器是一种历史最为悠久的测量仪器。
早在二十年代,当电子设备刚开始出现时,它就出现了。
随着通信和雷达技术的发展,四十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成为定量分析的测量仪器。
同时还出现了可用来测试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 (与数字仪器、示波器等相比),因此发展速度较慢。
直到1964年才出现了第一台全晶体管的信号发生器。
自六十年代以来,信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器、扫频信号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。
各类信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高,同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方面也有了显著的进展。
1.1 频率合成技术的发展频率源是现代电子系统的重要组成部分,在通信、雷达、导航、电子对抗等许多领域中被广泛使用,随着电子技术的不断发展,各类电子系统对频率源的要求越来越高,对频率分辨率、频谱纯度、体积及功耗等多种指标提出了更高的要求,传统的频率源已无法将其满足[1]。
频率合成是指从一个高稳定的参考频率,经过各种技术处理,生成一系列稳定的频率输出。
频率合成技术从20世纪30年代末开始建立,迄今为止,已有近70年的历史,频率合成是时频测控技术中的重要技术之一[2]。
现代的战争从根本上是敌我双方高科技的较量,电子战在现代战争中已是重要的组成部分。
谁的武器中的电子系统体积越小,集成度越高,精度越好,抗干扰性越好,谁取胜的可能性就越大。
其中电子系统的核心部分——频率合成器更加成为整个电子战争的关键所在。
频率合成技术有直接式频率合成(第一代)和锁相式频率合成(第二代)等几种。
而继直接频率合成和间接频率合成之后发展起来的第三代频率合成技术:直接数字频率合成(DDS),具有输出频率转换时间(可达纳秒量级)短、频率分辨率高(可达微赫兹级)、输出相位噪声低、集成度高、功耗低、体积小、实施调制灵活、性价比高、生产重复性好等优点,因此它可以满足现代电子系统对频率源各指标要求。
2024年函数信号发生器市场环境分析
2024年函数信号发生器市场环境分析简介函数信号发生器是一种能够产生各种形状和频率的信号的设备,广泛应用于科研、教育、工业等领域。
本文将对函数信号发生器市场环境进行分析,包括市场规模、竞争格局、市场趋势等,以期帮助相关企业了解市场并制定合适的发展策略。
市场规模函数信号发生器市场在全球范围内呈现稳定增长趋势。
随着科技的不断进步和应用领域的扩大,函数信号发生器的需求逐渐增加。
根据市场研究公司的数据显示,2019年全球函数信号发生器市场规模约为10亿美元,预计到2025年将达到15亿美元。
竞争格局函数信号发生器市场竞争激烈,主要的竞争对手包括安捷伦、泰克、希思多以及德科龙等知名企业。
这些企业凭借其先进的技术、广泛的产品线以及全球销售网络,稳定占据市场份额。
此外,还有一些中小型企业通过不同的市场定位和技术创新,也在市场中获得一定的竞争优势。
市场趋势•技术创新:随着科技的不断进步,函数信号发生器的功能不断增强。
新一代函数信号发生器具备更高的频率范围、更精确的波形生成以及更多的接口选项,满足了不同领域对信号发生器的不同需求。
•自动化需求增加:随着自动化程度的提高,对于函数信号发生器的自动化控制需求也在增加。
自动化控制系统需要与其他设备进行联动,需要函数信号发生器具备较高的可编程性和远程控制能力。
•新兴应用领域:除了传统的科研、教育、工业等领域,函数信号发生器在医疗、电子游戏、模拟器等新兴领域的应用也在不断扩大。
这些领域的需求将为函数信号发生器市场提供新的增长空间。
市场挑战•价格竞争压力:由于市场竞争激烈,函数信号发生器的价格正处于下降趋势。
低价产品的出现使市场格局更为复杂,一些企业可能面临较大的价格竞争压力。
•技术壁垒:函数信号发生器的研发需要投入大量的研究和开发成本,同时需要掌握先进的电子技术。
一些中小型企业可能由于技术壁垒的存在而难以在市场中立足。
发展策略•技术创新:企业应当加强研发投入,不断推出具有竞争力的新产品,满足市场的需求。
函数通用信号发生器历史发展
历史发展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60年代以来信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器,这个时期的信号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,且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形,由于模拟电路的漂移较大,使其输出的波形的幅度稳定性差,而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点,并且要产生较为复杂的信号波形则电路结构非常复杂。
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。
软件控制波形的一个最大缺点就是输出波形的频率低,这主要是由CPU的工作速度决定的,如果想提高频率可以改进软件程序减少其执行周期时间或提高CPU的时钟周期,但这些办法是有限度的,根本的办法还是要改进硬件电路。
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。
信号发生器的应用非常广泛,种类繁多。
首先,信号发生器可以分通用和专用两大类,专用信号发生器主要为了某种特殊的测量目的而研制的,如电视信号发生器、脉冲编码信号发生器等。
通用函数信号发生器的设计与制作【文献综述】
文献综述电子信息工程通用函数信号发生器的设计与制作前言信号发生器是用来提供各种测量所需要的仪器,它是一种常用的信号源,被广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。
它是教学科研及工程实践中最重要的仪器之一,刚开始都是用分立元件组成的电路,系统结构比较复杂,可维护性和可操作性不佳。
随着计算机技术的发展,计算机技术越来越多的应用到信号发生器的设计制作中。
在工程、教学、科研等各个领域中,往往需要精度高且频率调节容易的信号发生器。
而在这些信号发生器中能够产生多种函数波形的称为函数信号发生器,常见的波形有三角波、方波、正弦波。
函数信号发生器在教学实验检测中具有相当广泛的用途。
基本性能如下:1.可以生成常见函数波形如方波、三角波、正弦波等;2.可存储掉电前操作人员编辑的信号的设置;3.波形的幅值和频率可调。
主题1.函数信号发生器的发展概述函数信号发生器是电子技术领域的一种常用的电子设备,在以前经常由模拟电路组成。
它的优缺点众所周知,分立元件多,体积重量较大,故障率高,但在高频范围内其频率可调性较好,稳定度比较高。
函数信号发生器是一种非常悠久的测量仪器,早在20年代电子设备刚刚出现时就产生了。
随着通信和雷达技术的进步发展,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,它的出现使其从本来定性分析的测试仪器发展成了用定量分析的测量仪器,同一时期还出现了用来测量脉冲电路的脉冲信号发生器。
但由于早期研发的信号发生器机械结构比较复杂,电路相对比较简单,功率比较大等等原因,所以发展速度比较慢。
一直到1964年才成功研制出了第一台全晶体管的信号发生器。
60年代以后,信号发生器就有了迅速的发展,出现了函数信号发生器。
这个时期的信号发生器大多数采用模拟电子技术,通过分立元件或模拟集成电路设计构成。
但是用这个方案的电路结构复杂,且只能产生方波、三角波、正弦波等几种简单的波形。
还有模拟电路的漂移较大,使其输出波形的幅度稳定性较差,且模拟元器件构成的电路存在着尺寸大、价格高、功耗大等缺点。
信号发生器的发展过程及现状
信号发生器的发展过程及现状1信号发生器的发展信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。
它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。
因此,信号发生器和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的,也是应用最广泛的电子仪器之一,几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。
自六十年代以来,信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器、扫频信号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。
各类信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高,同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方面也有了显著的进展。
近年来随着GSM、GPRS、3G、B1ueTooth乃至己经被提出的标准的4G等移动通信以及LMDS、无线本地环路等无线接入的发展,同时加上合成孔径雷达、多普勒冲雷达等现代军事、国防、航空航天等在科技上的不断创新与进步,世界各国非常重视频率合成器的发展。
所有的这些社会需求以及微电子技术、计算机技术、信号处理技术等本身的不断进步都极大刺激了频率合成器技术的发展。
可以预料,随着低价格、高时钟频率、高性能的新一代DDS芯片的问世,DDS的应用前景将不可估量~2 频率合成技术发展过程频率合成技术起源于二十世纪30年代,至今己有六十多年的历史。
所谓频率合成就是将具有低相位噪声、高精度和高稳定度等综合指标的参考频率源经过电路上的混频、倍频或分频等信号处理以便对其进行数学意义上的加、减、乘、除等四则运算,从而产生大量具有同样精确度的频率源。
实现频率合成的电路叫频率合成器,频率合成器是现代电子系统的重要组成部分。
在通信、雷达和导航等设备中,频率合成器既是发射机的激励信号源,又是接收机的本地振荡器;在电子对抗设备中,它可以作为干扰信号发生器;在测试设备中,可作为标准信号源,因此频率合成器被人们称为许多电子系统的“心脏”。
直接数字频率合成(DDS: Digital Direct Frequency Synthesis)E2]技术是一种新频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,Joseph Tierney等3人于1971年提了直接数字频率合成的思想,但由于受当时微电子技术和数字信号处理技术的限制,DDS技术没有受到足够重视,随着电子工程领域的实际需要以及数字集成电路和微电子技术的发展,DDS技术日益显露出它的优越性。
言号发生器的分类、应用领域及发展趋势
国内统一刊号CN31-1424/TB 2018/4 总第267期0 引言在无线通信领域的研发、测试和生产过程中,信号发生器、网络分析仪、频谱分析仪和示波器这四大通用测量仪器得到了广泛使用,其中以信号发生器位列四大通用电子测量仪器之首。
实际上,信号发生器是最基本也是应用最为普及的电子测量仪器,除了广泛应用于无线通信领域外,还大量应用于生产、科研、国防和科学实验中。
信号发生器也称为信号源,其输出信号类型可以是正弦波信号、函数信号、脉冲信号、任意波形信号或者是数字调制信号等,输出信号可以是未带有偏置电压的双极性信号,也可以是带有偏置电压的信号。
双极性信号是指输出信号在接地参考点的上下变化。
而带有偏置的信号是输出信号在一定范围的直流偏移电压(直流偏移电压可以是正电压、也可以是负电压)基础上变化,见图1。
图1 带有偏置的输出正弦波信号1 信号发生器的分类信号发生器由于用途广泛、种类繁多,其分类方式也有多种,下面详细介绍。
1.1 按照用途分类按照其用途,信号发生器一般可分为两大类型:通用信号发生器和专用信号发生器。
信号发生器的分类、应用领域及发展趋势詹志强 / 上海市计量测试技术研究院摘 要 信号发生器是无线通信领域广泛使用的测量仪器。
文章首先介绍了信号发生器的各种分类方式,接着介绍了信号发生器的各种应用领域,在最后着重介绍了信号发生器的发展趋势。
关键词 信号发生器;分类;应用;智能化;网络化;微型化通用信号发生器主要是针对各种通用测试中共同感兴趣的问题而研制的信号发生器,一般未加特殊说明的信号发生器即属于通用型正弦信号发生器。
专用信号发生器是为了某些特殊的测量目的而研制生产的信号发生器,例如用于电视测量用的电视信号发生器、供通信中音频测量用的电平振荡器、供数字通信测量用的脉冲码型发生器、能产生各类数字调制信号的矢量信号发生器、扫频测量时所用的扫频信号发生器等均属于专用信号发生器范畴。
随着技术的发展,现今的通用信号发生器也可以产生专用信号,两者之间的界限已经不是很明显,并且具有深度融合的趋势。
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历史发展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60年代以来信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器,这个时期的信号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,且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形,由于模拟电路的漂移较大,使其输出的波形的幅度稳定性差,而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点,并且要产生较为复杂的信号波形则电路结构非常复杂。
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。
软件控制波形的一个最大缺点就是输出波形的频率低,这主要是由CPU的工作速度决定的,如果想提高频率可以改进软件程序减少其执行周期时间或提高CPU的时钟周期,但这些办法是有限度的,根本的办法还是要改进硬件电路。
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。
信号发生器的应用非常广泛,种类繁多。
首先,信号发生器可以分通用和专用两大类,专用信号发生器主要为了某种特殊的测量目的而研制的,如电视信号发生器、脉冲编码信号发生器等。
这种发生器的特性是受测量对象的要求所制约的。
其次,信号发生器按输出波形又可分为正弦波信号发生器、脉冲波信号发生器、函数发生器和任意波发生器等。
再次,按其产生频率的方法又可分为谐振法和合成法两种。
一般传统的信号发生器都采用谐振法,即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡,获得所需频率。
但也可以通过频率合成技术来获得所需9-率。
利用频率合成技术制成的信号发生器,通常被称为合成信号发生器。
signal is a generator with the longest measuring instruments, as early as the 1920s when the emerging electronic equipment it has. As the communications and radar technology development, 40 in a major test for a variety of standard receiver signal generator so that the signal generator from the qualitative analysis of the test equipment developed into a quantitative analysis of the measuring instruments. At the same time there also can be used to measure pulse circuit or pulse modulator for the pulse generator. Since the early signal generator mechanical structure more complicated, more power, the circuit is relatively simple, relatively slow pace of development. Until 1964 there was the first all-transistor signal generator.Since the 1960s, since the signal generator with the rapid development of a function generator, this period of analog signal generator use of electronic technology, by discrete components or analog integrated circuits constituted, the circuit structure complicated and can only have a sine Wave, square wave, sawtooth and triangle wave, and so few simple wave, because the analog circuit drift higher, to the extent of output waveform poor stability, but also pose a simulator of the circuit there is a large size, high prices, power-hungry , And other shortcomings, and to produce more complex waveforms circuit structure is very complicated. Since the 1970s a microprocessor, the use of microprocessors, ADC and DACs, hardware and software to expand the functions of the signal generator, a more complex waveforms. This time the signal generator and more software-based, is essentially a microprocessor on the DAC program control, you can get all kinds of simple wave. Waveform software control one of the greatest shortcomings of the output waveform frequency is low, mainly by the CPU speed of the work of the decision, if you want to increase the frequency can improve the implementation of its software program to reduce cycle time or increase the CPU clock cycle, but these options are limited The fundamental approach is to improve the hardware circuit.With modern electronics, computers and signal processing technology, such as the development has greatly promoted the digital technology of electronic measuring instruments in the application of the original analog signal processing gradually being replaced by digital signal processing, thereby expanding the signal processing equipment , Increase the accuracy of the measurement signal, accuracy and speed of transformation, the analog signal processing to overcome the many shortcomings, digital signal generator then developed.Signal generator is widely used, the wide variety. First of all, can signal generator at GM and dedicated two categories, the main signal generator dedicated to a particular measurement purposes of development, such as the television signal generator, pulse code signal generator, and so on. This generator is subject to the characteristics of the object measured by the constraints of the request. Secondly, the output waveform signal generator can be divided into sine wave signal generator, pulse-wave signal generator, function generator and arbitrary wave generator, and so on. Once again, according to a frequency of methods can be divided into resonant and synthesis of the two. Traditional use of the resonant signal generator, which uses a frequency selective circuit to generate sine vibration, to obtain the necessary frequency. But can also Synthesis technology to obtain the necessary 9 - rate. Frequency of use of technology into the signal generator, often referred to as synthetic signal generator.。