多功能信号发生器
多功能信号发生器的设计总结与反思
多功能信号发生器的设计总结与反思多功能信号发生器是一种可以生成不同类型信号的设备，常用于电子实验、测试和调试等领域。
设计总结与反思可以从以下几个方面展开：
1. 功能需求：在设计多功能信号发生器之前，需要明确用户的
需求和使用场景，并确定所需的基本功能和附加功能。
设计人员应尽可能满足用户的需求，同时避免过度设计，提高产品的实用性和易用性。
2. 参数选择：选择合适的参数范围对于多功能信号发生器至关
重要，如频率范围、幅度范围、波形类型等。
设计人员需要进行充分的调研和比较，确保选择的参数能够满足绝大多数用户的需求，并具有一定的扩展性。
3. 界面设计：多功能信号发生器通常具有复杂的参数设置和操
作方式，在界面设计上需要简洁直观且易于理解。
考虑到用户体验，设计人员应注重交互设计，提供清晰的操作指导和友好的用户界面。
4. 精度和稳定性：多功能信号发生器的精度和稳定性对于实验
和测试的准确性和可靠性至关重要。
设计人员应注重信号的输出精度、频率稳定性、幅度稳定性等核心参数的优化和校准，确保信号输出的精确度和一致性。
5. 反馈机制：在多功能信号发生器中加入反馈机制可以提供实
时的参数监测和显示，方便用户进行调节和校准。
设计人员应考虑添加合适的传感器和显示装置，以提供实时的反馈信息，帮助用户更好
地掌握和使用设备。
通过对多功能信号发生器设计过程的总结与反思，设计人员可以不断改进产品的性能和用户体验，并满足不同用户的需求。
同时，加强与用户的交流和反馈也是不断优化和完善产品的重要途径。
基于STM32和AD9851的多功能信号发生器
3.2 FSMC简介
3.2.1 FSMC型号
在STM32中，FSMC拥有四种型号，主要是根据闪存存储器的容量进行区分，不同的型号对应不同的处理器。闪存存储器的容量在16k-32k之间的称为小容量产品，闪存存储器的容量在64k-128k之间的称为中容量产品，闪存存储器的容量在256k-512k之间的称为大容量产品。最后还有一种特殊型号是互联型，主要针对于STM32F105XX和STM32F107XX系列的微控制器。
⑥每一个存储器块都有独立的片选控制、每一个存储器块都可以独立配置。⑦时序可编程以支持各种不同的器件。⑧等待周期可编程(多达15个周期)、总线恢复周期可编程(多达15个周期)。⑨输出使能和写使能延迟可编程(多达15周期)、独立的读写时序和协议，可支持宽范围的存储器和时序。
2.3按键方案
本应用系统需通过按键来完成功能的选择，包括波形的选择和频率值得选择。
方案一，按键模块采用矩阵式键盘电路，矩阵键盘电路当今使用最为广泛的按键电路。矩阵式键盘电路的电路复杂程度高，软件编写和识别较为困难。它的驱动方式主要是利用不同的I/O口分别作为键盘的行线和列线，在行线和列线的交叉点上设置为按键。这种方法提高了I/O口的使用效率，但也相应的增加了电路和软件编程的复杂程度，由于本系统所需按键较少，如果使用该方案，会造成大量资源浪费。
MX702多功能信号发生器使用说明书
前言
感谢您购买本公司的便携式信号发生器。本使用手册介绍了信号发生器的功能，接线及操作说 明。为确保正确使用信号发生器，请在使用前阅读本手册。
1、 严 禁 复 印 、 登 载 本 手 册 内 容 。 2、 本 信 号 发 生 器 的 性 能 和 功 能 会 不 断 改 进 ， 本 手 册 如 有 更 改 ， 恕 不 另 行 通 知 。 3、 本 公 司 力 求 本 手 册 正 确 、 全 面 。 如 有 错 误 ， 遗 漏 ， 请 和 本 公 司 联 系 。 版本：U-S1-CN1 2014-6 第1版KΒιβλιοθήκη -270-1372℃E
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J
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T 热电偶
R
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B
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S
-50-1768℃
N
-270-1300℃
精度 ±0.1% ±0.1% ±0.1% ±0.1% ±0.1% ±0.1% ±0.1% 10% ±1% ±1% ±1% ±1% ±1% ±1% ±1% ±1%
确认包装内容
1、 信 号 发 生 器 主 机1台 。 2、 信 号 电 缆3根 。 3、 USB线1根。
4、 便 携 包1个 。 5、 使 用 手 册1本 。 6、 合 格 证 。
一、概述
1.1 简介 本 信 号 发 生 器 具 有 多 种 信 号 的 测 量 和 输 出 功 能,包 括 电 压 、 电 流 、 热 电 偶 ， 采 用 高 清L C D液 晶
第1页
二、各部分名称及功能
①②③
2.1 接线端子 ① 公共端(黑色) ②输出端子(黄色) ③测量端子(红色)
信号发生器
多功能信号发生器安全操作及保养规程
多功能信号发生器安全操作及保养规程多功能信号发生器是一种用于测试和调试电子器件的仪器，具有多种信号形式和频率输出。
如何正确使用和维护多功能信号发生器至关重要，本文将介绍多功能信号发生器的安全操作规程及保养注意事项。
安全操作规程1. 熟悉仪器说明书在使用多功能信号发生器前，首先要熟悉仪器的说明书，了解每个按钮和旋钮的作用及使用方法。
如有疑问，可查看说明书或咨询专业人士。
2. 确认电源接线正确多功能信号发生器应接入正确的电源，以免损坏仪器或对人身安全造成危害。
在接线前，应确认电压和频率与设备相符，并检查线路是否正确连接。
3. 正确接线和设置参数在连接输出端口前，应先关闭输出信号。
当连接电路时，先将仪器上所有输出置于最低电平，按需要逐渐增加功率。
在设置参数时，应按照设备要求进行，不要超出规定范围。
4. 卸载输出负载当需要更换输出负载时，应先停止输出信号，并且等待输出信号完全消失后，才能更换负载。
如果电路上有较大的电容或电感，应先通过断开电源或者短路排放，以避免电容和电感的能量存储而导致的高峰电压产生损坏设备或威胁人身安全。
5. 小心安置仪器在使用多功能信号发生器期间，应将其安放在平稳的工作台，不要受到撞击或振动。
为了避免设备受到静电放电的影响，使用前应先接地，并清洁好周围室内环境。
6. 关闭设备和电源在使用完毕后，应先关闭输出信号，再关闭仪器和电源。
在关闭电源时，请按照说明书所述的方法进行操作，以确保设备的安全操作。
保养注意事项1. 定期清理设备和周围环境为避免多功能信号发生器受到微尘、机油或化学腐蚀物的腐蚀，应该定期进行清洁操作。
同时，在工作室中应保持周围环境的整洁，以避免灰尘、污垢和腐蚀物质的沉积对设备产生影响。
2. 放置在安全位置在使用过程中，应将多功能信号发生器放置在安全位置，以避免不必要的碰撞或摔落，导致设备老化或损坏。
在长时间放置仪器之前，应保证其处于干燥环境，以避免设备内部结构受到潮湿的侵蚀。
基于声卡的多功能信号发生器
在 ２ ￣ 环 境 下 ．都 能 达 到 输 出 频 率 范 围 ８ Ｈ ～ ５Ｃ ｋ ｚ
１２Ｈ ， ９ ｋ ｚ 电压 的输 出范 围在 ２２ Ｖ ２ ５ ．５ ． Ｖ之间 ． 出 ７ 输
ｍｅ ｔ ｆｒ ａ ｄｏ ｃ ｒ ａｌ ，ｔ ｒ ｕ ｈ ｐ ｏ ｒ ｍｍｉｇ ｓ ｆ ｒ ｅ ｅ ａｅ ｇ ｎ ｒ ｌ ｗ ｖ ｆ ｒ ，ｌ ｇｃ ｓｇ ａ ，ｆｒ ｌ ｖ ｎ ｏ ｕ ｉ ａ ｄ ｃ ｌ ｓ ｈ ｏ ｇ ｒ ｇａ ｎ ｏｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔ ｅ ｅ ａ ａ ｅｏｍ ｗａ ｏ ｉ ｉｎ ｌ ｏ ｍｕ ａ ｗａ ｅ，ｒａ 一 ｅ１
图 ２ 系 统 功 能 结构 图
Ｆｇ． Ｓｙ ｔ ｍ ｕ ｃ ｉ ｎ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｉ２ ｓｅ ｆ ｎ ｔ ｔｕ ｔ ｒ ｏ
其 他通 道信 号不 影 响
２１ ．． 公 式 波 形 生 成 ２
在实 际 电路 应 用 中 ． 一些 元 器 件如 电容 电感 等
２ 软 件 设 计
利 用 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 编 写虚 拟信 号发 生器 ， 过程 序 ａＶ Ｅ 通 模 拟信 号 ， 动声 卡输 出波 形信 号 ， 驱 完成信 号 发生 器 的功 能 。 整个 系统分为软件信 号波形 生成 、 波形采样 、 各 通道波形合 成 ， 调用声卡 驱动输 出。如图 ２所示 。
同 ， 能 进行 合 成操 作 ， 以对 于脉 冲 信 号 ， 才 所 一个 信 号 完成 后 ． 必须 在脉 冲后 补上 ０数组 ， 使其 和其 他信 号 具有 相 同的长 度 ， 使 脉宽可 调 并
会 出错 。所 以将 各 通道 生 成 的信 号 装入 数 组 ． 定 设 合 理 的采 样 时 问 ． 所有 通 道 的信 号 就会 在 规格 上 完 全 相 同 ， 以任 意合成 ， 相加 、 可 如 相乘 、 相关 等 。
信号发生器中文说明书,4-20ma,0-10V,0-2ma,PWM信号,正弦波信号,多功能信号发生器
JLY-SG-01 信号发生器 JLY-SG-01信号发生器JLY-SG-01使用范围：信号发生器JLY-SG-01包含了电子设计、现场调试、调光调速、恒流驱动、正弦波信号等电子开发和调试过程中常用的信号。
PWM和0-10V信号可以用来对电机进行调速和对LED进行调光；正弦波发生器可以用来作为激励信号进行调制和解调；4-20ma和0-10V可以用来调试变送器和传感器；0-2ma可以用来驱动小信号传感器；Modbus 接口可以使该信号发生器与PLC和PC进行通信。
信号发生器包含：●2路0-10V信号 ●2路4-20ma信号 ●1路0-2ma信号 ●1路正弦波信号 ●4路PWM信号 ●1路Modbus信号。
每一路信号接口独立，互不影响。
即所有信号都可以同时工作。
系统开放校准接口，用户可自行校准，但须严格按照校准说明步骤进行JLY-SG-01信号发生器 JLY-SG-01JLY-SG-01主要特点：● 仪器小巧，告别笨重。
可手持、可桌面放置、可导轨安装亦可墙壁安装。
● 温度补偿，良好的稳定性，超高的精度 ● 工业化设计，响应速度快● 信号接口丰富且每路信号独立运行，互不干扰。
一机在手，调试无忧 ● 高亮度点阵屏，硅胶按键，手感颜值爆表 ● 模拟信号最低可以调整到0，使信号更完整技术指标：● 4-20ma：精度±0.5%，负载小于300Ω ● 0-2ma：精度±0.5%，负载小于3k Ω ● 0-10V： 精度±0.5%，负载大于5k Ω ● 正弦波信号：频率精度±0.5%，负载大于10K Ω，峰峰值：4.2V。
其频率可设置范围：50Hz ~ 999.999KHz ● PWM 信号：频率精度±0.5%，负载大于10K Ω，VH>2.4V，VL<0.6V，Vmax=5V。
其频率可设置范围：100Hz ~ 200KHz● 12~15VDC 供电，最大电流500ma ● 工作温度：0~50℃ ● 存储温度：-20~65℃ ● LCD12864显示屏，硅胶按键● 参数可通过MMI 按键设置亦可通过Modbus 设置 ● 预留用户校准接口，当仪表误差大时可自行校准（须严格按照校准操作章节进行操作）接线图：操作说明：●开机/关机操作关机状态下，短按“M”系统开机；开机状态下，长按“M”3s，待显示屏变暗后松开按键即可关机。
多功能信号发生器的基本原理和工作方式
多功能信号发生器是一种能够产生多种类型信号的设备，其基本原理和工作方式如下：
1. 基本原理：多功能信号发生器的核心部分是频率合成器，它通过数字逻辑电路和振荡器产生稳定的频率信号。
这个频率信号可以是正弦波、方波、三角波、锯齿波等，具体波形取决于信号发生器的类型和设定。
2. 工作方式：多功能信号发生器的工作方式通常分为两种：一种是同步工作方式，另一种是异步工作方式。
在同步工作方式中，信号发生器产生的信号与外部设备的时钟信号同步，这样可以保证信号的准确性和稳定性。
在异步工作方式中，信号发生器产生的信号与外部设备的时钟信号不同步，这种方式适用于需要产生随机信号的场合。
3. 应用：多功能信号发生器广泛应用于科研、教学、测试和调试等领域。
例如，在通信系统中，信号发生器可以产生各种类型的信号，用于测试和调试通信设备的性能；在教学中，信号发生器可以产生各种波形的信号，帮助学生理解和掌握相关知识点。
4. 注意事项：使用多功能信号发生器时，需要注意以下几
点：首先，要根据需要选择合适的信号类型和频率；其次，要保证信号发生器的稳定工作，避免受到外部干扰；最后，要定期对信号发生器进行维护和校准，确保其工作的准确性和稳定性。
多功能数字信号发生器原理
多功能数字信号发生器原理
多功能数字信号发生器是一种仪器，用于产生各种类型和频率的电子信号。
其原理基于数字信号处理技术和数字模拟混合技术。
主要原理包括以下几个方面：
1. 数字信号处理：多功能数字信号发生器使用数字信号处理器（DSP）或其他微处理器将输入的数字信号进行处理和分析。
这些数字信号可以是预编程的模式、波形或复杂的信号序列。
2. 数模转换：数字信号经过数模转换器（DAC）转换成模拟
信号。
DAC将数字信号转化为模拟电压或电流信号输出，并
具有较高的分辨率和精度。
3. 模拟信号处理：模拟信号经过模拟电路进行滤波、增益调节和放大等处理。
这些处理可以提升信号质量和稳定性，并且适应各种输出要求。
4. 模拟输出：处理后的模拟信号输出到外部电路或设备，可以通过电压或电流输出进行连接。
5. 控制和操作：多功能数字信号发生器具有用户界面，可以通过控制面板、旋钮、按键、计算机或远程接口进行操作和控制。
用户可以设置信号类型、频率、幅度、相位等参数，并且可以进行自动化控制和调整。
通过以上原理，多功能数字信号发生器可以产生各种类型的信号，如正弦波、方波、三角波、脉冲信号等，并且具有多种频率范围和 amplitude 范围可调。
此外，还可以产生复杂的信号序列，如调制信号、噪声信号等，满足不同应用场景的需求。
基于LabVIEW实现多功能信号发生器
基于LabVIEW实现多功能信号发生器1.信号发生器的软件设计思路设计一个虚拟信号发生器首先要进行前面板的设计，前面板的设计主要需要考虑到所设计的信号发生器实现什么功能，再根据这些功能，在控件选板中选择相应的控件，放在前面板相应的位置上，摆放也有一定的讲究，使前面板看起来比较协调。
再者是后面板的设计。
后面板的设计要用到函数模板，根据本程序需要实现的功能，在函数选板中选择相应的函数，由于程序不是只执行一次，所以要涉及到循环结构，本文的程序用到的循环结构有while循环结构、条件结构。
程序调试成功后就产生一个虚拟信号发生器。
2.信号发生器的前面板设计首先应该添加三个波形显示窗口，前面两个窗口用于显示两路基本信号的显示，并为前两个窗口分别配置两个旋钮，用于控制信号的幅值和频率，再分别为这两个窗口配置一个下拉菜单选择控件，用于选择信号的类型，可供选择的信号类型有正弦波、三角波、方波和锯齿波。
第三个窗口用于显示信号的功率频谱，并且为第三个窗口添置两个下拉选择框，用于选择窗和滤波器，可以进行加窗和滤波。
最后，为了可以方便观察信号，必须设置一个停止按钮，可以方便地控制和观察静态的信号波形。
为了方便记录数据，可以在信号波形显示的上方添加一个空白的框，在框中记录实验的数据。
信号发生器的前面板设计如图1所示。
3.信号发生器的后面板设计由于本文设计的信号发生器可以显示信号的功率频谱，所以需在程序框图中添加一个快速傅里叶变换控件。
由于需要加窗和滤波器，因此必须在程序框图中添加两个循环结构，这两个循环结构分别用于加窗的控制和滤波器的选择控制。
由于有两路信号，所以在while循环中，添加两个窗和两个滤波器，可供选择的窗有uniform，Hanning窗，Hamming窗，Blackman-Harris，Exact-Blackman，Blackman，Flattop和4TermBlack-Harris。
可供选择的滤波器有Butterworth 和Chebyshev。
设计多功能信号发生器
实验七、设计多功能信号发生器
一、实验目的
（1）学会用逻辑组合电路进行设计按要求输出；
（2）学会仿真多种信号发生器；
二、实验内容
（1）设计8KHZ带宽为1/2048KHZ的窄带脉冲；
（2）设计7位伪随机码电路；
（3）设计绝对码转相对码电路；
三、实验原理
多功能信号发生器主要由74HC161D计数器、74HC74D触发器以及逻辑与门74HC08和逻辑异或7486N组成。
74HC161D计数器主要起分频的作用，有16、8、4、2这四种分频可供选择。
74HC74D触发器主要是起延时的作用，用来产生7位伪随机码以及绝对码转相对码和相对码转绝对码。
实验框图如下所示：
7位伪随机码发生器绝对码转相对码相对码转绝对码实验电路图如下：
四、实验元件清单
74HC161D5片、74HC74D6片、74HC08D1个、7486N3个、74HC10D1个、函数信号发生器1个。
五、 实验结果以及分析
由仿真波形可以看出，实验预期的效果基本上达到了，唯一有点不足之处是绝对码转相对码时有一个时钟的延迟。
这是因为两个信号同时到达异或门7486N 时,造成竞争冒险，从而产生毛刺。
这时必须用一个74HC74D 触发器延时消抖，避免竞争冒险的发生，所以绝对码转相对码会有一个时延产生。
六、 实验心得体会
本次实验主要用到的知识是数字逻辑电路方面的知识，实验思路比较简单，电路搭载和调试也比较容易。
整体来说，这个实验比较基础，它为后面的实验提供了各种所需要的信号源。
多功能信号发生器课程设计
多功能信号发生器课程设计一、设计目的本课程设计旨在通过实际操作，让学生掌握信号发生器的设计、制作和调试方法，培养其动手能力、分析问题和解决问题的能力，并巩固和扩展理论知识。
二、设计任务与要求本设计主要实现以下功能：1. 能够产生正弦波、矩形波、三角波和锯齿波；2. 每种波形频率可在一定范围内调节；3. 矩形波占空比可在一定范围内调节；4. 输出电压满足要求（矩形波U P-P ≤12V，三角波U P-P ≤12V，正弦波U P-P ≥1V）；5. 具有数码管显示功能，实时显示输出频率。
三、设计方案与步骤1. 设计方案采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）实现信号发生器功能。
FPGA是一种高度灵活的集成电路芯片，可通过编程实现各种数字电路功能。
本设计将利用Quartus II软件平台，采用Verilog HDL语言编写逻辑电路，并结合外围硬件电路实现多功能信号发生器。
2. 设计步骤（1）硬件设计a. 电源电路：为FPGA及其他外围电路提供稳定的工作电压。
b. 时钟电路：为FPGA提供时钟信号，以确保数字电路的正常运行。
c. 存储电路：存储波形数据和频率数据等信息。
d. 显示电路：与数码管驱动电路配合，实现输出波形的实时显示。
e. 波形产生电路：根据控制信号生成不同种类的波形信号。
f. 调节电路：实现对波形频率和矩形波占空比的调节。
（2）软件设计a. 编写Verilog HDL程序，实现FPGA逻辑功能。
程序应包括波形选择、频率控制、波形生成、调节控制等功能模块。
b. 通过Quartus II软件平台进行逻辑综合和布局布线，生成可下载到FPGA的配置文件。
（3）系统调试与优化a. 将配置文件下载到FPGA芯片中，进行系统调试。
b. 根据调试结果，对硬件电路和软件程序进行优化，确保系统的稳定性和性能。
c. 对输出电压、频率范围、矩形波占空比等指标进行测试，确保满足设计要求。
d. 对数码管显示的正确性进行测试，确保实时显示功能正常。
多功能信号发生器
3.100MHz时具有80dB的信噪比；
4.内部有4*到20*的可编程时钟倍频器；
5.两个48位频率控制字寄存器，能够实现很高的频率分辨率。
6.两个14位相位偏置寄存器，提供初始相位设置。
7.带有100MHz的8位并行数据传输口或10MHz的串行数据传输口。
二、元件选择及安装调试
IC1采用TDA2822M双功放集成电路，该电路有比较好的低压工作性能，当电压低到1.8V时也能正常工作，静态电流仅4mA，这特别适于电池供电。VT1用9011或国产3DG201型三极管、VT2用9018型超高频三极管，也可用3DG142等国产管代。VT3须采用K30A型场效应管，其外形与小型塑封三极管一样，注意装配时不可混淆（图2）。二极管用1N4148型开关管。1000pF以下的电容要求用高频瓷介电容，容量大于1000pF的，可用低频瓷介电容及电解电容，不过，C17、C18必须用绦纶、聚丙烯等高品质电容，否则低频振荡器的稳定性将受到严重影响。所有电阻一律采用1/16W金属膜电阻。
一、工作原理
电路见图1。全机由四部分组成：
1． 高频振荡器，产生465~1605kHz的中频和中波段调幅信号。由L1、Ca组成谐振回路，电路为变压器耦合正反馈式。低频调制信号从VT1的基极输入。
2． 超高频振荡器，用来产生88~108MHz的调频信号。VT2、L3、Cb、C7、C8组成科尔毕兹振荡电路。低频调制信号也是从VT2的基极输入。
0x00
0x00
0x23
0x24
输出幅度乘法器Q<11:8>(15,14,13,12不起作用)
输出幅度乘法器Q<7:0>
多功能信号发生器的设计与实现
摘要本文是制作以STM32芯片为核心的多功能信号发生器。
选择使用STM32系列单片机作为多功能信号发生器的主控模块，控制整个系统的软硬件操作，实现正弦波、方波、三角波等波形的合成。
信号发生器以STM32作为本设计的主要控制核心，产生波形数据，发送数字信号给数模转换器，数模转换器把数字信号变成模拟信号，然后传输给运算放大器，最后运算放大器输出波形。
外部接入按键和电位器,通过对按键的调换实现改变程序代码来实现波形的类型和波形频率的灵活变化，通过对电位器的控制来实现对幅值的调节。
采用液晶显示器实时显示当前输出的波形的类型、幅值和频率的信息。
本文详细讲解了制作多功能信号发生器的操作原理和部分软件设计的流程大纲。
关键词：多功能信号发生器数模转换器 STM32单片机AbstractIn this paper, a multifunctional signal generator based on STM32 is designed. STM32 series single-chip microcomputer is selected as the main control module of multi-function signal generator to control the software and hardware operation of the whole system and realize the synthesis of sine wave, square wave, triangle wave and other waveforms. The signal generator takes STM32 as the main control core of this design, generates waveform data, sends digital signal to DAC, DAC turns digital signal into analog signal, then transmits it to op amp, finally op amp outputs waveform. External access keys and potentiometers, through the exchange of keys to change the program code to achieve the flexible change of waveform type and frequency, through the control of potentiometers to achieve the adjustment of amplitude. The LCD is used to display the type, amplitude and frequency of the current output waveform in real time. In this paper, the operation principle of making multifunctional signal generator and the flow outline of some software design are explained in detail.Key words: multifunctional signal generator Digital to analog converterSTM32 single chip microcomputer目录1引言 (1)1.1研究的意义与目的 (1)1.2国内外研究现状 (2)2多功能信号发生器总体介绍 (3)2.1总体方案 (3)2.2系统功能 (4)2.3系统设计 (4)2.3.1设计结构 (5)2.3.2组成结构 (5)3多功能信号发生器硬件设计 (5)3.1 系统主要芯片介绍 (6)3.1.1 STM32F103C8T6芯片 (6)3.1.2 AD9708数模转换器 (7)3.2电源模块 (8)3.3单片机最小系统 (8)3.4 显示模块 (10)3.5按键模块 (11)3.6电位器模块 (11)3.7 PCB板设计 (12)4多功能信号发生器软件设计 (13)4.1 软件设计总流程图 (13)4.2波形输出设计 (14)4.3显示程序设计 (14)5结语 (15)参考文献 (15)致谢.......................................................................................... 错误!未定义书签。
多功能便携式信号发生器设计
【 ｂｔ ｃ】Ｉ ｍ ｄｒ ｍ ａ ｒ ｅｔｆｌ ｗｖｆｍ ｓ ｎｌｇｎｒｏ ｈｓｂｃ ｅａ ｎｉ ｅｓｂ ｏｌ ｉ ｓｓｍ ｒ ｅｒ ｎ Ａ ｓ ａｔ ｎ ｏｅ ｅｓ ｅ ｎ ｉ ｄ ａｅ ｒ ｉ ａ ｅｅ ｔ ａ ｅ ｍ ｎｉ ｓ ｎａｌ ｔ ｓ ｎ ｙｔ ｅ ａ ｈａｄ ｒ ｎ ｕ ｍ ｅ， ｏ ｇ ａｒ ｏ ｄｐ ｅ ｏ ｅ ｓ ｃ
【 关键词 】ＭＳ ４ ０ Ｐ ３ 单片机 ； Ｄ ６ ； Ａ ６ ９ 信号发 生器 ； 性能测试
【 中图分类号】Ｔ ９ １ ； Ｐ６． Ｎ １． Ｔ ３８ ６ １
【 文献标识码 】Ａ
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｕ ｔ ｕ ｃ ｉ ｎ ｌ Ｐ ｒａ ｌ ｉ ｎ ｌ Ｇｅ ｅ ａ ｏ ｓｇ ｆ Ｍ ｌ ｆ ｎ ｔ ａ ｏ ｔ ｂ ｅ Ｓ ｇ ａ ｎ ｒ ｔ ｒ ｉ ｏ
ｌ ａ ａ ｄ ｔｓｉ ｇ ｅ ｍｐ ｅ ｎｄ ｒ ，ｅ ｔ Ｓｔ ｎ ｑ ｍ ｎｔ ｌ 魅准 鳗塾量 星
文 章 编 号 ：０ ２ ８９ （０ １— １８ ０ １０ — ６ ２ ２ １ ）５ ０３ — ３ １
多功能便携式信号发生器设计
原 玢 ， 李燕杰 ， 祖 静 ， 杜红棉
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电子技术课程设计题目：多功能信号发生器院系：xxxxxxxxx专业：xxxxxxxxxx班级：xxxxxxxxxxxxxx学号：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx姓名: xxxxxxxxxxx指导老师：xxxxxxxxxx日期：2012年12月21日目录一.课程设计的目的...............................................................................二.课程设计任务书...............................................................................三.时间进度安排....................................................................................1. 方案选择及电路工作原理...........................................................2. 单元电路设计计算、电路图及软件仿真........................................3. 安装、调试并解决遇到的问题.......................................................4. 电路性能指标测试............................................................................5. 写出课程设计报告书........................................................................四.总体方案............................................................................................五.电路设计............................................................................................1.8038原理和LM318的原理..............................................................2.性能、特点及引脚............................................................................3.电路设计的原理.............................................................................4.振动频率及参数计算........................................................................六.电路调试............................................................................................七.收获和体会.......................................................................................一课程设计的目的通过对多功能信号发生器的电路设计，掌握信号发生器的设计方法和测试技术，了解了8038的工作原理和应用，其内部组成原理，用模拟器件模拟电路，对电路的焊接、检测，从中发现问题并解决问题，提高自己对所学的模电、数电、电路等知识的理解以及综合应用，得以在实际操作当中灵活应用，设计并制作信号发生器能够提高自己的动手能力，积累一定的操作经验。
在对电路焊接的途中，对一些问题的解决能够提高自己操作能力。
整个信号发生器的制作过程是对自己学习的一个综合测试和巩固，由于课本上的只是太多，平时可见的学习并不能很好地理解和应用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，对于其在电路中的使用有了更多的认识。
平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完设计，哪些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件印象深刻。
学会了安装和调试分力元件与集成电路组成的多级电子电路小系统，对我们来说，信号发生器的设计是我们掌握并巩固所学的知识，提高自己动手能力的一个重要的途径，同时也有利于我们今后的发展，让自己了解的更多。
二、课程设计任务书系：xxxx专业：xxxx三、时间进度安排时间进度安排（第10周~第15周）（1）、方案选择及电路工作原理（第10周）（2）、单元电路设计计算、电路图及软件仿真（第11周）（3）、安装、调试并解决遇到的问题（第12、13周）（4）、电路性能指标测试（第14周）（5）、写出课程设计报告书（第15周）四、总体方案由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。
这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真度较小。
但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为要有1000倍的频率覆盖系数，显然对于1000倍的频率变化会有积分时间dt的1000倍变化从而导致输出电压振幅的1000倍变化。
而这是电路所不希望的。
幅度稳定性难以达到要求。
而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。
多功能信号发生器已被制作成专用集成电路，该集成电路使用方便，调试简单，性能稳定，它不仅能产生正玄波，同时还能产生三角波和方波.5G8038就是其中一种。
它只需要外接很少的几只元件就能实现一个多种波形输出的信号发生器。
该器件产生频率的温度漂移小于50×10-6/℃；正弦波输出失真度小于1%；输出频率范围在0.01HZ~300KHZ;方波输出电压幅度为零到外接电源电压。
综合考虑以上情况，我决定采用第二种方案，不仅可以很好的产生波形，还能提高自己的动手能力，提高自己对所学知识的灵活应用。
而且第二种有点还是比较明显的：（1）线性良好、稳定性好；（2）频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便的连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；（3）不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；（4）三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其它波形。
五电路设计（1）8038的原理ICL8038 是单片集成函数信号发生器，其内部框图如右图所示。
它由恒流源I1和 I2、电压比较器A和B、触发器、缓冲期和三角波变正弦波电路等组成。
ICL8038内部框图外接电容C由两个恒流源充电和放电，振荡电容C由外部接入，它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。
恒流源2的工作状态是由恒流源1对电容器C连续充电，增加电容电压，从而改变比较器的输入电平，比较器的状态改变，带动触发器翻转来连续控制的。
当触发器的状态使恒流源2处于关闭状态，电容电压达到比较器1输入电压规定值的2/3倍时，比较器1状态改变，使触发器工作状态发生翻转，将模拟开关K由B点接到A点。
由于恒流源2的工作电流值为2I，是恒流源1的2倍，电容器处于放电状态，在单位时间内电容器端电压将线性下降，当电容电压下降到比较器2的输入电压规定值的1/3倍时，比较器2状态改变，使触发器又翻转回到原来的状态，这样周期性的循环，完成振荡过程。
脚1、12（Sine Wave Adjust）：正弦波失真度调节；脚2（Sine Wave Out）：正弦波输出；脚3（Triangle Out）：三角波输出；脚4、5（Duty Cycle Frequency）：方波的占空比调节、正弦波和三角波的对称调节；脚6（V+）：正电源±10V～±18V；脚7（FM Bias）：内部频率调节偏置电压输入；脚8(FM Sweep)：外部扫描频率电压输入；脚9（Square Wave Out）：方波输出，为开路结构；脚10（Timing Capacitor）：外接振荡电容；脚11（V－ or GND）：负电原或地；脚13、14（NC）：空脚。
运算放大器LM318的原理框图如下所示，（2）、性能特点及引脚LM318的引脚排布LM318原理LM318是一个精密、高速度、高增益,专门设计用于高转换速率和宽的带宽应用程序。
不像许多宽带放大器、LM318是单位增益稳定,因为它有内部电路频率补偿。
然而,外部组件可以添加补偿,实现最佳的性能。
当用于反相应用程序、前馈补偿可以用来实现转换速度超过150V /µs和几乎两倍的带宽。
对于更大的稳定性,使用过度补偿与放大器是可能的,如果不需要最大带宽。
一般而言,通过添加一个电容器可以减少沉降时间为0.1%,低于1µs误差范围。
典型的应用程序的LM318包括A / D转换器、快速积分器、振荡器、有源滤波器电路、采样和持有,或通用放大器。
特性*单位增益稳定(内部频率补偿)*4mv典型输入偏移电压（3）、电路设计（4）、振动频率及参数设计振荡频率计算：调节5G8038输出频率的方法有两种，一是改变电阻的大小；另一种是控制电压的大小。
在该电路中，5G8038的8脚与7脚相连，其振荡频率由下式决定：f=0.6/R1C[1+R2/(2R1-R2)]，矩形波的占空比为：D=(1-R2/2R1)*100%。
当R1=R2=R时，9脚输出对称的方波，3脚输出三角波，2脚输出正弦波。
这时输出信号频率为：0.3/RC，为了保证流过4脚和5脚的电流相等，产生良好的正弦波和三角波，一般将4、5脚短路，然后经一只公用电阻R接到正电源Vcc上，此时振荡频率为：f=0.15/RC，可见，改变电阻R的大小，即可调节函数发生器的输出频率。
电路参数设计：为了使振荡信号获得最佳的特性，流过5G8038集成电路的4脚和5脚的电流不能过大或过小。
若电流过大，会使三角波的线性变坏，从而会导致正弦波失真度增大；若过小则电容的漏电流影响变大。
最佳的电流为1µA～1mA。
电阻R满足下列关系：R=V cc/10I,若选择V cc=12V，则电阻R最佳的变化范围为1.2kΩ～1200kΩ。
因为f=0.15/RC，取C1=4700Pf,当f max=20KHz时,R min=0.15/f max C1=1.59(kΩ),取R min=R1=1.5kΩ。
现选择一电位器R P1与R1相串联，取R P1=56 kΩ。