函数波形发生器 程序及程序流程图、系统原理图
51单片机实现波形发生器
51单片机实现波形发生器摘要这个系统是基于AT89C51单片机的波形信号发生器。
使用AT89C51单片机作为控制核心，该系统由数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（OP07）、按键电路和6位数码管等组成。
通过按键可控制方波、三角波、正弦波的产生，并且用数码管显示其对应的频率和波形的类型。
这个设计方法简单、性能良好，这个系统可在多种需要低频信号的场所使用，它具有良好的实用性。
关键词：AT89C51 数模转换电路数码管信号发生器1 总体方案设计本次设计的任务是设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。
示意图如下：基本要求如下：（1）具有产生正弦波、方波周期性波形的功能；（2）输出波形的频率范围为100Hz～20kHz（非正弦波频率按10次谐波计算）；重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz；（3）输出波形幅度范围0～5V（峰-峰值），可按步进0.1V（峰-峰值）调整；（4）具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能。
1.1 方案论证方案一：采用单片函数发生器可产生正弦波、方波等，操作简单易行，用 D/A 转换器的输出来改变调节电压，可以实现数控调整频率，但产生信号的频率稳定度不高。
方案二：利用芯片组成的电路输出波形，MAX038是MAXIM公司生产的一个只需要很少外部元件的精密高频波形产生器，它能产生准确的高频正弦波、三角波、方波。
输出频率和占空比可以通过调整电流、电压或电阻来分别地控制。
所需的输出波形可由在A0和A1输入端设置适当的代码来选择，且具有输出频率范围宽、波形稳定、失真小、使用方便等特点。
方案三：采用Atmel公司的AT89C51单片机编程方法实现，该方案可以通过编程的方法控制信号波形的频率和幅度，而在硬件电路不便的情况下，通过程序实现频率的变化和输出波形的选择，并同时在显示器显示相应的结果。
方案一输出信号频率不够稳定；方案二成本高，程序复杂度高；方案三软硬件结合，硬件成本低，软件起点低，用汇编语言即可完成，优化型相对比较好，容易实现，且满足设计要求。
函数波形发生器
函数波形发⽣器函数波形发⽣器⼀、题⽬分析题⽬要求：利⽤D/A芯⽚产⽣峰峰值为5V的锯齿波和三⾓波。
控制功能：使⽤2个拨动开关（K1、K2）进⾏功能切换。
当K1接⾼电平时，输出波形的频率为1Hz，否则为0.5Hz。
当K2接⾼电平时，输出为三⾓波，否则输出为锯齿波。
使⽤的主要元器件：8031、6MHz的晶振、74LS373、74LS138、2764、DAC0832、LM324、拨动开关K1、K2等。
输出波形的验证⽅法：使⽤⽰波器测量输出波形。
函数发⽣器采⽤AT89c52 单⽚机作为控制核⼼，外围采⽤模拟/数字转换电路（DAC0832）、运放电路（LM324）、按键等。
电路采⽤AT89C52单⽚机和⼀⽚DAC0832数模转换器组成数字式低频信号发⽣器。
通过开关控制可产⽣锯齿波、三⾓波，同时⽤开关控制频率切换的波形。
所产⽣的波形V P-P范围为5 V，频率范围为1HZ与0.5HZ,波形准确并且平滑。
本系统设计简单、性能优良，具有⼀定的实⽤性。
本设计主要应⽤AT89c52作为控制核⼼。
硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价⽐较⾼等特点。
⼆、⽅案论证硬件⽅案选择⽅案⼀：AT89c52单⽚机是⼀种⾼性能8位单⽚微型计算机。
它把构成计算机的中央处理器CPU、存储器、寄存器、I/O接⼝制作在⼀块集成电路芯⽚中，从⽽构成较为完整的计算机。
AT89c52芯⽚中每⼀路模拟输出与DAC0832芯⽚相连，构成多个DAC0832同步输出电路，输出波形稳定，精度⾼，但是第⼆级DAC0832输出，发⽣错误并且电路连接复杂。
⽅案⼆：AT89c52芯⽚中只有⼀路模拟输出或⼏路模拟信号⾮同步输出，这种情况下ＣＰＵ对DAC0832 执⾏⼀次写操作，则把⼀个数据直接写⼊ＤＡＣ寄存器，DAC0832的输出模拟信号随之对应变化。
输出波形稳定，精度⾼，滤波好，抗⼲扰效果好，连接简单，性价⽐⾼。
因此我们设计中采⽤⽅案⼆。
软件⽅案选择⽅案⼀：根据89c52单⽚机，采⽤c语⾔编程设计软件程序，达到单⽚机输出预定信号，c语⾔编写程序较为困难，复杂。
方波-正弦波-锯齿波函数信号发生器
《模拟电子技术基础》课程设计方波—三角波—正弦波函数信号发生器1设计要求1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调；2.方波、三角波、正弦波发生器方案与论证原理框图图1 方波、三角波、正弦波、锯齿波信号发生器的原理框图该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波，通过改变方波的占空比不仅可以得到锯齿波，还可得到额外的矩形波。
三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
然后将各种信号通过比例放大电路得到需要幅值；峰峰值的信号波3．各组成部分的工作原理3.1 方波发生电路的工作原理图2 方波信号发生原理此电路由反相输入的滞回比较器和RC 电路组成。
RC 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC 充、放电实现输出状态的自动转换。
设某一时刻输出电压+Uz,,此时滞回电压比较器的门限电压为UTH2。
输出信号通过R 对电容C １正向充电，充电波形如图3箭头所示。
TH2时，电路的输出电压变为－UZ,门限电压也随之变为UTH1电阻R 放电。
当该电压下降到ＵTH １时输出电压又回到+Uz ，电容又开始正图３ 方波信号发生波形3.2 方波--三角波转换电路的工作原理 １.电路的组成C11uFR41kΩR31kΩR2100kΩGNDD21N5231B D11N5231B U1OPAMP_3T_VIRTUAL R1510Ω21U2OPAMP_3T_VIRTUAL R 100kΩ73R61kΩR810kΩGND810RP120kΩKey=B50%465图4 积分电路产生三角波根据RC积分电路输入和输出信号波形的关系可知，当ＲＣ积分电路的输入信号为方波时，输出信号就是三角波，由此可得，利用方波信号发生器和ＲＣ积分电路就可以组成三角波信号发生器。
如图４该电路的工作原理是：方波信号发生器输出的方波输入积分电路，在积分电路的输出端得到三角波信号。
函数信号发生器(三角波,梯形波,正弦波)
电子课程设计题目：函数信号发生器的设计学院：机械工程学院班级：测控技术与仪器071班作者：学号：指导教师：2010年7月7日摘要：该函数发生器采用AT89S51 单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（1458N）等。
电路采用AT89S51单片机和一片DAC0832数模转换器组成函数信号发生器，在单片机的输出端口接DAC0832进行DA转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。
它具有价格低、性能高和在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少等特点。
由于采用了1458N运算放大器，使其电路更加具有较高的稳定性能，性能比高。
此电路清晰，出现故障容易查找错误，操作简单、方便。
本设计主要应用AT89S51作为控制核心。
硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
关键词：AT89S51、DAC0832、波形调整【Abstract】： For special requirement the function generator usingAT89S51 microcontroller as the control, external analog / digital conversion circuit (DAC0832), op-amp circuit (1458C) and so on. AT89S51 microcontroller circuit and an integral function DAC0832 digital-signal generator, the microcontroller output port connected to DA converter DAC0832, and then wave through the op amp to adjust the final output connected to the oscilloscope waveform display. It has a low cost, high performance and low frequency range, good stability, easy operation, small size, low power consumption and so on. As a result of 1458G operational amplifier circuit to a more stable performance with high performance is high. The circuit clear, easy to find failure error, simple and convenient.The design of the main application AT89S51 as the control center. Simple hardware circuit, software, functional, and reliable control system, high cost performance characteristics, has some use and reference.Key words:AT89S51, DAC0832, waveform adjust目录1、设计概述1.1、设计任务----------------------------------4 1.2、方案选择与论证----------------------------41.3、系统设计框图------------------------------52、硬件电路设计--------------------------------53、软件系统设计3.1、阶梯波设计思想及流程图--------------------133.3、三角波和正弦波设计思想--------------------144、系统软件仿真4.1、protues仿真原理图------------------------154.2、仿真波形图--------------------------------165、课程设计心得体会---------------------------176、参考文献------------------------------------177、附录附录一：protel原理图----------------------------18 附录二：PCB图 ----------------------------------18 附录三：焊接后的电路板实物图---------------------19 附录四：实际电路板调试后发生阶梯波图-------------19附录五：实验源程序-------------------------------191.1设计任务与要求：1采用AT89S51及DAC0832设计函数信号发生器；2输出信号为正弦波或三角波或阶梯波；3输出信号频率为100Hz，幅度-5V—+5V可调；4必须具有信号输出及外接电源、公共地线接口，程序在线下载接口。
定时器产生三种波形发生器
定时器产生三种波形发生器文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]目录摘要各种电器设备要正常工作，常常需要各种波形信号的支持。
电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。
在电器设备中，这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。
波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路，又称为振荡器或波形发生器。
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。
波形发生器通过与波形变换电路相结合，它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形，能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。
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。
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等。
关键字：方案确定、参数计算、信号、发生器等。
第一章方案提出三种波形都是比较简单且常见的波形，产生的方法由很多种，可以先产生方波，然后得到三角波和正弦波，也可以先得到正弦波，然后翻过来再输出另外两种波形;可以用集成芯片，同时也可以用运用各种元器件来实现振荡电路。
（1）利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器。
（2）可以选用专门的函数信号发生器，如8038（3）由555定时器所构成的多谐振动器产生方波, 方波经过积分器的作用产生三角波，三角波在经过差分放大电路的非线性转换为正弦波。
比较以上几种方案：（1）方案比较简单同时也能产生任意波形并达到很高的频率。
但成本较高。
（2）它们虽然能够甚好的实现波形的产生但是功能较少，太单一。
课程设计函数波形信号发生器详解
3
3.1
图3由555定时器组成的多谐振荡器
由555定时器组成的多谐振荡器输出的方波经C4耦合输出，如图5所示为RC积分电路，再经R与C积分，构成接近三角波。其基本原理是电容的充放电原理。
3.3
图6三角波产生正弦波原理图
原理：采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波。
3.4
图7函数发生器总电路图
总电路图的原理：555定时器接成多谐振荡器工作形式，C2为定时电容，C2的充电回路是R2→R3→RP→C2；C2的放电回路是C2→RP→R3→IC的7脚(放电管)。由于R3+RP》R2，所以充电时间常数与放电时间常数近似相等，由IC的3脚输出的是近似对称方波。按图所示元件参数，其频率为1kHz左右，调节电位器RP可改变振荡器的频率。方波信号经R4、C5积分网络后，输出三角波。三角波再经R5、C6积分网络，输出近似的正弦波。C1是电源滤波电容。发光二极管VD用作电源指示灯。
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。
4
4.1
用Multisim10电路仿真软件进行仿真。从Multisim10仿真元件库中调出所需元件，按电路图接好线路，方波输出端接一个虚拟的示波器，接通电源后，可得如图8所示的输出方波仿真图。
函数波形发生器课程设计报告
电压比较器
方波
占空比可调 积 分 电 路
矩形波
三角波
低通发生器
积分电路 正弦波
锯齿波
通过四综示波器将三角波、方波、锯齿 波、矩形波、正弦波显示出来
图 1 方波、三角波、正弦波、锯齿波、矩形波信号发生器的原理框图
原理：
1.该电路通过电压比较器即可组成方波信号发生器。 2.然后经过积分电路产生三角波，通过改变方波的占空比不仅可以得到锯齿波， 还可得到额外的矩形波。 3.三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
4.2 锯齿波——矩形波设计电路原理
图3 矩形波-锯齿波函数发生器电路 参数的计算为： 1.矩形波接入示波器的 A 通道，锯齿波接入示波器的 B 通道。 2.将比较器的输出电平稳定在±5V，选用 IN4731(4．3V)，其 Uo=±(4．3+0．7)= ±5V。 3.可变电阻 R7、R8 用来改变电阻比值以改变矩形波和锯齿波的输出幅值。取 R2
图 4 三角波产生正弦波原理图 原理：采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波。
五． 仿真调试过程
遇到的问题：一开始通过比较器 U1和积分器 U2得到了方波-三角波仿真图， 但没弄清楚矩形波的产生原理。
解决方案：后来通过查询资料、询问同学，明白了矩形波可通过锯齿波经积 分器产生，而锯齿波可通过改变电容 C1的正、反向充电时间常数改变矩形波的 占空比。由此得到了矩形波-锯齿波仿真图。其电路图的改进过程如图5、图6所 示。
课程设计报告
学生姓名: 学 院: 班 级: 题 目:
学号： 电气工程学院
函数波形发生器的设计
指导教师：
职称:
年月日
一． 设计要求
函数波形发生器 基本要求： （1）用运算放大器和分立元件实现，生成方波、三角波、矩形波 （2）波形的幅值、频率可调 （3）用运算放大器和分立元件实现正弦波（拓展）
函数波形发生器设计报告
函数信号发生器设计报告姓名：学号：指导教师：2011年12月14日函数波形发生器一、设计任务设计并制作方波和三角波的函数发生器二、设计要求函数信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波（锯齿波）、方波（矩形波）、阶梯波等电压波形的电路和仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成，也可采用单片集成函数发生器，根据用途不同，有产生多种波形的函数信号发生器，本设计主要为产生方波和三角波的函数信号发生器。
本次课程设计的波形发生电路以OP07J为核心，实现简易波形的输出。
滞回比较器和积分运算电路产生方波和三角波的输出。
三、设计方案和论证1、设计原理工作原理图如图1.1所示。
图中U1、R1、R2、R3、RP1、RP3共同组成同相输入滞回比较器。
当同向端输入电压大于零时，运放输出幅值为+Uz的高电平，当同向端输入电压小于零时，运放输出幅值为-Uz的低电平，故Uo1幅值为±Uz的方波U2、R4、R5、RP2、RP4共同组成积分运算电路。
当Uo1输出高电平时，电容充电，运放输出电压负方向线性增加，并反馈到滞回比较器的同向输入端，控制其输出端的状态跳变；当Uo1输出电压跳变到低电平时，电容放电，运放输出电压正方向线性增加，并反馈回去，从而在Uo2端得到周期性的频率与方波相同的三角波。
图1.1方波和三角波电路原理图2、参数计算和器件选择 （1）参数计算：滞回比较器中运放OP07J 同相输入端的电压U 同时与Uo1和Uo2有关，根据叠加原理，可得：22121211O O U R R R U R R R U +++=根据叠加原理，集成运放U 同相输入端的电位U +=U -=0，1212O O U R R U -=，滞回比较器的输出发生跳变。
阈值电压Z T U R RU 21±=。
积分电路的运算可得，)()(1002011402t U dt U C R U ⎰+-=，起始值为-U T ，终了值为+U T ，积分时间为T/2。
《波形发生器》PPT课件
方波发生器<P69图 2.40>
实验内容：<P70>
Uc
将Rw调到中心位的峰
峰值与频率.<要求写出
计算过程〕
方波发生器
实验内容：<P70>
Uc
将Rw调到中心位置,用示
Uo 波器测量Uo〔方波〕
和Uc〔三角波〕的峰
峰值与频率.
将Rw的抽头分别调到上 下两端,用示波器或频 率计测量Uo在这两种 情形下的频率.
测量电阻值应当先将Rw从 电路当中拔下,用万用表进行 测量
临界起振：由完全没有输出 波形开始调节Rw,直到刚 好出现并能维持正弦波输 出〔若往回调节,正弦波 立即消失〕,此即临界起 振状态
RC桥式正弦波振荡器
实验内容：<P70> 记录Rw2〔即Rw移动端到
地的部分〕在临界起振 时的值： 调节Rw使电路出现最大不 失真.分别测量Uo、U+、 U-
这三个电压都是交流信号,应 用交流毫伏表测量.其中Uo 是电路输出,U+和U-分别是 运放同相、反相输入端的对 地电压.
RC桥式正弦波振荡器
实验内容：<P70> 记录Rw2〔即Rw移动端到
地的部分〕在临界起振 时的值：
调节Rw使电路出现最大不 失真.分别测量Uo、U+、 U-
用示波器或频率计测量振 荡频率f0.〔示波器测 量要求写出计算过程〕
波形发生器
给集成运放引入正反馈,配合适当限幅措 施,可以使电路产生稳定的周期性振荡.这 种电路称为波形发生器. 注意：波形发生器电路是自行振荡产生 波形,只需要给电路加直流电源,无需外加 信号源.
RC桥式正弦波振荡器P68图2.39
实验内容：<P70>
波形发生器课程设计
教师批阅波形发生器设计摘要波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
函数信号发生器是一种能够产生多种波形，函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
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。
通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。
所以本设计使用的是DAC0832芯片构成的发生器，可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形，波形的频率可用程序控制改变。
在单片机上加外围器件距阵式键盘，通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择，并用了LCD 显示频率大小。
在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A 转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。
本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
波器上显示。
本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
本设计制作的波形发生器，可以输出多种标准波形，如方波、正弦波、三角波、锯齿波等，还可以输出任意波形，如用鼠标创建的一个周期的非规则波形或用函数描述的波形等，输出的波形的频率、幅度均可调，且能脱机输出。
设计的人机界面不但清晰美观，而且操作方便。
人机界面不但清晰美观，而且操作方便。
关键词：波形发生器；：波形发生器；DAC0832DAC0832DAC0832；；单片机；波形调整教师批阅目录一、设计目的及意义 ............................................................................. - 3 -1.1设计目的 ........................................................................................ - 3 -1.2设计意义 ........................................................................................ - 3 -二、方案论证 ......................................................................................... - 4 -2.1设计要求 ........................................................................................ - 4 -2.2方案论证 ........................................................................................ - 4 -三、硬件电路设计 ................................................................................. - 5 -3.1设计思路、元件选型设计思路、元件选型 .................................................................... - 5 -3.2原理图 ............................................................................................ - 5 -3.3主要芯片介绍主要芯片介绍 ................................................................................ - 6 -3.4硬件连线图 .................................................................................. - 10 -四、软件设计 ....................................................................................... - 10 -4.1锯齿波的产生过程锯齿波的产生过程 ...................................................................... - 11 -4.2三角波产生过程三角波产生过程 .......................................................................... - 13 -4.3 方波的产生过程 ......................................................................... - 14 -4.4 正弦波的产生过程 ..................................................................... - 16 -4.5通过开关实现波形切换和调频、调幅通过开关实现波形切换和调频、调幅 ...................................... - 18 -五、调试与仿真 ................................................................................... - 20 -5.1仿真结果 ...................................................................................... - 21 -六、总结 ............................................................................................... - 22 -七、参考文献： ................................................................................... - 23 -教师批阅一、设计目的及意义1.1设计目的（1）利用所学微机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
函数波形发生器的设计
函数波形发生器的设计 一、实验目的拓展模拟集成电路的应用。
二、实验原理在无线电通信，测量，自动化控制等技术领域广泛地应用着各种类型的信号发生器，常用的波形是正弦波，矩形波（方波）和锯齿拨。
随着集成电路技术的发展，已有能力同时产生同频的方波，三角波和正弦波的专用集成电路，称为函数波形发生器，如ICL8038。
1． 函数波形发生器专用集成电路ICL8038就是一个函数波形发生器，其引出脚的排列及性能见附录一。
典型应用电路如图5-2-1所示。
Rw110kR120k-12v方波正弦波三角波图5-2-1 ICL8038典型应用电路ICL8038的内部原理见图5-2-2所示。
6+211V-(或地)CSCSS图5-2-2 ICL8038内部原理框图其基本工作原理如下。
CS1和CS2是两个恒流源，它们和外接的定时电容C组成积分电路。
电平比较器1和2以及双稳态触发器组成积分电路的控制电路。
定时电容C上的三角波经缓冲级后由3脚输出。
双稳态电路输出的方波经缓冲级后由9脚输出。
三角波再经过一个正弦波变换器后边为正弦波由2脚输出。
若要提高正弦波输出的带载能力，则可再外接一级跟随器。
恒流源CS1与外接电容C固定连接在一起，而恒流源CS2则由双稳态电路控制的开关S来决定是否与电容C接通。
若开关S断开，则只有CS1以电流I向电容C充电，电容C上的电压线性增大。
当该电压上升到比较器1的阈值电平（电源电压的2/3）时，双稳态电路翻转，S接通，此时，恒流源CS2以电流2I向电容C反向充电，由于同时还存在着CS1的作用，所以电容C将以电流I放电，电容C上的电压线形减小。
当该电压下降到比较器2的阈值电平(电源电压的1/3)时，双稳态电路复位，S断开，仅剩下CS1向电容C充电。
如此反复，从而形成振荡。
由上述可见，只有当恒流源CS1=I，CS2=2I时，电容C的充、放电时间常数才相等，这时输出的三种波形均对称。
不然，三角波将变为锯齿波，方波将变为矩形波(占空比>50%),正弦波将严重失真。
波形发生器
Up从 -Ut 跃变为 +Ut，电容又开始正相充电。 上述过程周而复始， 电路产
生了自激振荡。
± UT=± R2∕(R6+RW)U02m
T=2R6(R6+RW)C3∕ R7
运放的反相端接基准电压，即 U-=0，同相输入端接输入电压 Uia ，
R6称为平衡电阻。比较器的输出 Uo1的高电平等于正电源电压 +Vcc，低
正弦波输入信号 Vo1在上升到 Vt+之前， Vo2保持不变，超过 Vt+后
Vo2翻转，直到 Vo1 下降到 Vt- ， Vo2 再翻转，如此反复便形成 Vo2方波
输出。
3
简易波形发生器
图 3-2 正弦波——三角波产生电路
3.3 方波——三角波变换电路
图 3-3 方波——三角波变换电路
此电路由反相输入的过零比较器和 RC电路组成。 RC回路既作为延 迟环节，又作为反馈网络，通过 RC充、放电实现输出状态的自动转换。 设某一时刻输出电压 Uo=+Uz,则同相输入端电位 Up=+UT。Uo通过 R3 对电 容 C 正向充电，如图中实线箭头所示。反相输入端电位 n 随时间 t 的增
1. 概述
波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控 制系统和教学实验等领域。函数信号发生器是一种能够产生多种波形， 如三角波、锯齿波、矩形波（含方波） 、正弦波的电路。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。通过对函数波形发生器 的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函 数波形发生器。 本课程采用采用 RC正弦波振荡电路、 电压比较器、 积分 电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。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。
DDS波形发生器电路原理及功能
DDS波形发生器电路组成及功能一、DDS波形发生器电路的组成本系统以单片机STC89C52为核心，采用了直接数字合成技术（DDS），实现了频率任意调节的正弦波，方波，三角波以及特定的任意信号，产生的各类波形精度高，稳定性好，采用友好的人机界面，操作方便。
系统总框图如下图所示：DDS波形发生器系统框图（1）相位累加地址发生器使用可编程逻辑器件IC4GAL16V8编程得到累加相位码，也就是波形的地址码。
这里的GAL16V8是100进制计数器，相位累加时，对应一个波形100个数据的地址。
GAL16V8拥有8个输入端和8个输出端，可以单独选择每个输出端的极性，灵活的进行输出端的组合排列、可重复编程、频带范围宽，工作频率很高。
使用GAL16V8做相位累加地址发生器使得电路更加简洁，保证在高频率下的稳定工作。
（2）数据存储器使用外部ROM数据存储器IC527C64，已经预先把相关波形的量化数据写入该外部ROM中。
（3）D/A模数转换电路使用数模转换集成芯片IC6DAC0832，DAC0832是一个8位的电流式的数模转换器，就是把波形数据转化为波形真实的模拟信号。
波形信号为电流信号，因此输出端还要接运算放大器，把电流信号转换为电压信号。
（4）双极性转换电路及滤波电路采用反相比例运算放大电路IC7TL084中的A，B运放，将D/A输出的单极性信号转换为双极性信号。
为确保产生波形的质量，减少波形失真度，使输出波形光滑，须用低通滤波器把高频分量滤掉。
在此采用自动线性跟踪Butterworth有源滤波器，在此采用二阶有源低通滤波器，即TL084中的C运放及R19，C18，R20，C10两节低通滤波器组成。
（5）显示及控制电路输入，八本机器需要进行人机对话，根据系统设计要求，采用独立式微动按钮S2～7只七段LED1数码管作为输出显示，清晰可见。
使用时可以选择方波、三角波和正弦～8波三种波形的输出；可调节不同波形的输出频率，并实现了1Hz的频率步进。
LM324波形发生器
大连海事大学电子线路课程设计题目：函数波形发生器专业班级：电子信息工程四班姓名：褚明笛学号：2220132198指导老师：张雅楠时间：基于LM324的简易波形发生器在电子系统中，经常要使用到方波、三角波等波形的波形信号产生电路，常用于产生各种电子信号，完成电子系统间的通信以及自动测量和自动控制等系统中。
本系统采用LM324集成运放芯片，外加电阻、电容等元器件调整、滤波，构成简易波形发生器。
该波形发生器具有效率高、体积小、重量轻，输出稳定，能产生方波、三角波和正弦波等电子信号，可以作为其它电子系统的信号发生模块电路。
目录1 方案设计与论证 (1)1.1 方案1 (1)1.2 方案2 (1)2 系统设计 (1)2.1 LM324芯片简介 (1)2.2 电路组成和工作原理 (2)2.3 电路设计与计算 (3)3 系统测试 (5)3.1 测试工具 (5)3.2 数据测试与结果分析 (5)3.3 测试结论 (5)4 设计结论 (7)参考文献 (7)1 方案设计与论证1.1 方案1采用ICL8038集成函数信号发生器芯片外加电阻、电容元件，构成波形发生电路。
ICL8038集成函数信号发生器芯片是一种多用途的波形发生器芯片，它可以用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波。
它的振荡频率可以通过外加的直流电压进行调节，是一种压控集成函数信号发生器。
虽然ICL8038集成函数信号发生器的功能强大，但是它的价格昂贵，而且市面上也较难买到。
如果用ICL8038芯片来制作简易波形发生器系统，则会大大增加系统的制作成本。
1.2 方案2采用LM324集成运放芯片，外加电阻、电容等元器件调整、滤波，构成简易波形发生器。
LM324是一种集成运算放大器芯片，它的内部有四个独立的运算放大器。
根据所学的知识，运算放大器可以构成滞回比较器、积分器和二阶有源低通滤波器电路，可以分别产生方波、三角波和正弦波。
依靠这些电路的组合，就可以制作成简易波形发生器电路。
波形发生器函数信号发生器设计课程设计
目录一、设计要求------------------------------------------------2二、设计的作用与目的------------------------------------2三、波形发生器的设计------------------------------------31、函数波形发生器原理和总方案设计-------------------32、方案选择及单元电路的设计---------------------------53、仿真与分析----------------------------------------------94、PCB版电路制作-----------------------------------------13四、心得体会-----------------------------------------------15五、参考文献-----------------------------------------------16附录波形发生器的设计电路函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
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。
通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
一、设计要求设计一台波形信号发生器，具体要求如下：1.该发生器能自动产生正弦波、三角波、方波。
2.指标：输出波形：正弦波、三角波、方波。
频率范围：1Hz~10Hz，10Hz~100Hz ,100Hz~1KHz,1KHz~10KHz。
输出电压：方波VP-P≤24V，三角波VP-P=8V，正弦波VP-P＞1V；3.频率控制方式：通过改变RC时间常数手控信号频率。
4.用分立元件和运算放大器设计的波形发生器要求用EWB进行电路仿真分析，然后进行安装调试。
二、设计的作用与目的1.通过这次课程设计从而掌握方波——三角波——正弦波函数发生器的原理及设计方法。
《波形发生器》课件
《波形发生器》PPT课件
本课件介绍了波形发生器的定义和作用，不同类型的波形发生器以及它们的 工作原理。还探讨了波形发生器的应用领域、参数和规格，以及市场前景。
波形发生器的定义和作用
波形发生器是一种用来产生各种类型和形状的电子信号波形的设备。它在电 子实验、通信、测试和测量等领域具有非常重要的作用。
波形发生器的参数和规格
频率范围
输出幅度
• 从几赫兹到几十兆赫兹。 • 可调和固定频率。
• 可调和固定电平。
• 通常以峰-峰值或均方 状包括 正弦、方波、三角波
• 等其。他特殊波形形状可 编程或可定制。
波形发生器的市场前景
随着电子技术和通信领域的发展，对高性能、多功能、数字化的波形发生器 的需求不断增加。预计市场规模将稳步增长，并持续创造商机。
形状的信号波形，如正弦、方波、三
角波等。
3
输出放大器电路
将形成的信号波形放大到所需的电平， 并驱动外部负载。
波形发生器的应用领域
1 电子实验
用于研究和验证电路的工作原理、频率响应和稳定性。
2 通信测试
用于测试和评估通信设备的性能，如频率、相位和调制等。
3 测量仪器
作为标准信号源，用于校准测量仪器，如示波器和频谱分析仪。
波形发生器的分类
模拟波形发生器
使用模拟电子技术生成不连续的连续信号波形，具有较高的精度和信号质量。
数字波形发生器
使用数字信号处理技术生成连续和离散的信号波形，具有灵活性和可编程性。
波形发生器的工作原理
1
振荡器电路
通过正反馈将一部分输出信号反馈到
信号形成电路
2
输入，从而产生周期性的振荡信号。
根据特定的数学函数关系，生成各种
函数信号发生器设计(三角波、方波、正弦波发生器)
基于AT89C51的函数信号发生器设计设计团队：郭栋、陈磊、集炜、査荣杰指导老师：程立新2011-11-13目录1、概述 (3)2、技术性能指标 (3)2.1、设计内容及技术要求 (3)3、方案的选择 (3)3.1、方案一 (4)3.2、方案二 (6)3.3、方案三 (6)4、单元电路设计 (6)4.1、正弦波产生电路 (6)4.2、方波产生电路 (8)4.3、矩形波产生锯齿波电路 (99)5、总电路图 (10)6、波形仿真结果 (1010)6.1正弦波仿真结果 (10)6.2矩形波仿真结果 (11)6.3锯齿波仿真结果 (11)7、PCB版制作与调试 (12)8、元件清单 (134)结论 (14)总结与体会 (14)参考文献 (15)函数信号发生器1、概述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（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。
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。
2、技术性能指标2.1、设计内容及技术要求：设计并制作一个信号发生器，具体要求如下：1、能够输出正弦波、方波、三角波；2、输出信号频率范围为10Hz——10KHz；3、输出信号幅值：正弦波3V，矩形波10V，锯齿波4V；4、输出矩形波占空比50%-95%可调，矩形波斜率可调。
5、信号发生器用220V/50Hz的工频交流电供电；6、电源：220V/50Hz的工频交流电供电。
按照以上技术完成要求设计出电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行必要的仿真，用PCB软件进行制板、焊接，然后对制作的电路完成调试，撰写设计报告测，通过答辩3、方案的选择根据实验任务的要求，对信号产生部分可采用多种方案：如模拟电路实现方案，数字电路实现方案，模数结合实现方案等。
波形发生器步骤
波形发生器操作步骤步骤一：1、新建：File –New-Block Diagram/Schematic File点击ok2、加入计数器元件：双击窗口，在Libarries-arithmetic找到lpm_counter点击ok3、选择VHDL，保存路径放到工程项目下面F:\wangjiaxiang\mydds01\lpm_counter1，点击Next4、选择计数器q输出位数8bit，上升沿有效Up only，点击next5、选择Plian binary（二进制），点击next6、点击next7、点击next8、点击Finish9、左击鼠标放下计数器步骤二1、建立存储器初值设定文件，File-New-Memory inititalization File点击ok2、存储器字数256 字长8，点击ok3、右击选择十六进制，4、右击鼠标选择Custom Fill cells5在Custom Fill cells选择staring address 00, Ending address ff,Startinf0,by2,点击ok6|保存在你的项目列表下面7、点击否（no）步骤三1、加入ROM元件（双击原理窗口，在Libraries—storge的“lop-rom”）点击ok2、选择VHDL 路径改成放在自己项目的下面，点击next3、分别选中Cyclone 8 256 Auto 256 Single clock 点击Next4、next5、点击yes 输入film name myram.mif6点击next7、点击Finish8、左击鼠标放下ROM 元件步骤四1、编辑原理图双击插入输入和输出，分别连线！2、改变管脚名称：INPUT为clk 。
OUTPUT为q[7.00]。
OUTPUT为cq[7.00] （（（这个过程只要双击INPUT和OYTPUT，改下里面的值就可以）3、保存在工程项目目录下面，然后编译（Processing start complitation ）(也可以点击工具栏的快捷键 一个蓝色的三角型)4、会有以下画面！步骤五：建立顶层设计文件1、 file –new —other —Vector Waveform(快捷键 ctrl+n)2、 view —Utilyty windows —node finder(快捷键Alt+1)3、 将clk 和q 和cq 拖入4、原理图：5、步骤六：编译成功步骤七：波形输出。
C51单片机的波形发生器
通信专业技能实训报告题目基于Proteus的波形发生器设计学院信息科学与工程学院专业通信工程班级学生学号指导教师魏长智二〇一九年一月五日济南大学通信专业技能实训报告目录1 前言 ...................................................................................................................... - 1 -2 硬件设计 .............................................................................................................. - 2 -2.1 启动方式选择 ........................................................................................... - 2 -2.2 框图设计 ................................................................................................... - 2 -2.3 电路图设计 ............................................................................................... - 3 -3 DAC0832性能与特征........................................................................................ -4 -3.1 D/A转换器与单片机接口探究 .............................................................. - 4 -3.1.1 数据线连接 .................................................................................... - 4 -3.1.2 地址线连接 .................................................................................... - 4 -3.1.3 控制线连接 .................................................................................... - 4 -3.2 DAC0832的认识..................................................................................... - 5 -3.2.1 DAC0832的结构.......................................................................... - 5 -3.2.2 DAC0832的引脚.......................................................................... - 6 -3.2.3 DAC0832的启动控制方式.......................................................... - 7 -4 程序设计 .............................................................................................................. - 8 -4.1 程序流程图 ............................................................................................... - 8 -4.1.1 程序设计思路 ................................................................................ - 8 -4.1.2流程图 .............................................................................................. - 8 -4.2 用C语言实现 .......................................................................................... - 10 -5 Proteus仿真及结果 .......................................................................................... - 13 -5.1方波： ....................................................................................................... - 13 -5.2正弦波： ................................................................................................... - 14 -5.3三角波： ................................................................................................... - 15 -5.4梯形波： ................................................................................................... - 16 -5.5锯齿波： ................................................................................................... - 17 -实训结语： ............................................................................................................ - 18 -参考文献 ................................................................................................................ - 19 -1 前言波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，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。
波形发生器设计原理PPT
电平输出
＆
XFER WR +
在实际使用时，总是 DGND 将电流转为电压来使 用，即将Ioutl和lout2 加到一个运算放大器 的输入。
LM324
参考电路
+5V Q1 J1 CON3
1 2 3
J2 CON3
1 2 3
J3 CON3
1 2 3
J4 CON3
1 2 3
R5 RE S2 D1 P20 3 5 10 1 2 4 7 11 DP G F E D C B A L E D4 PNP 12 Q3 R7 RE S2 PNP 9 8 PNP
DAC0832的引脚
DAC0832是CMOS工艺，双列直插式20引脚。 ① VCC电源可以在5-15V内变化。典型使用 时用15V电源。 ② AGND为模拟量地线，DGND为数字量地 线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 ③ 参考电压VREF接外部的标准电源，VREF 一般可在+10V到—10V范围内选用。
DAC 0 83 2
8位 输入 寄 存 器
LE1
8位 DAC 寄 存 器
LE2
8位 D/A 转 换 器
VREF
IOUT1
IOUT2
＆
DGND
DAC0832的引脚
DAC0832是CMOS工艺，双列直插式20引脚。 ① VCC电源可以在5-15V内变化。典型使用 时用15V电源。 ② AGND为模拟量地线，DGND为数字量地 线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 ③ 参考电压VREF接外部的标准电源，VREF 一般可在+10V到—10V范围内选用。
DI0 DI1 DI2 DI3 DI4 DI5 DI6 DI7 ILE CS WR1+