实例七 波形发生器实验
波形发生器实验
本科生实验报告课程名称：模拟电子技术实验A 实验名称：波形发生器实验学院：专业班级：学生姓名：学号：实验时间：实验地点：指导教师：实验原理：1. RC桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)图5-12-1所示为RC桥式正弦波振荡器。
其中，RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1、R2、Rp、二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器Rp,可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
VD1、VD2 采用硅管(温度稳定性好)，且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。
Rs的接人是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。
电路的振荡频率起振的幅值条件其中，，ra为二极管正向导通电阻。
调整反馈电阻Rf(调Rp)，使电路起振，且波形失真最小。
如果不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大Rf。
如果波形失真严重，则应适当减小Rf。
改变选频网络的参数C或R,即可调节振荡频率。
一般采用改变电容C作频率量程切换，而调节R作量程内的频率细调。
2.方波发生器方波发生器是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生器。
实验原理如图5-12-2所示。
它是在滞回比较器的基础上，增加了一个RF、CF组成积分电路，把输出电压经RF。
CF反馈到集成运放的反相输人端，运放的输出端引入限流电阻Rs和两个背靠背的稳压管用于双向限幅。
电路振荡频率为其中方波的输出幅值3.三角波和方波发生器如图5-12-3所示，电路由同相滞回比较器A1和反相积分器A2构成。
比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波Uo, Uo 经电阻R为比较器A1提供输入信号，形成正反馈，即构成三角波、方波发生器。
图5-12-4所示为方波、三角波发生器输出波形图。
由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大大改善。
滞回比较器的國值电压，电路震荡频率，方波幅值，三角波幅值调节Rp可以改变振荡频率，改变比值会可调节三角波的幅值。
电路实验七(波形发生器电路分析)
实验名称：实验七波形发生器电路分析班级：学号：姓名：指导教师：成绩：评阅时间：1. 实验目的及实验设备（1）掌握典型矩形波发生电路的工作原理，研究输出波形占空比与元件参数的关系。
（2）掌握典型三角波波发生电路的工作原理，研究输出波形与元件参数的关系。
（3）实验设备：PC及Multisim仿真软件。
2. 实验原理（1）矩形波产生电路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，如图中箭头所示。
反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐升高，当t趋近于无穷时，uN趋于+UZ；一旦uN=+UT，再稍增大，uO就从+UZ跃变为-UZ，与此同时uP从+UT跃变为-UT。
随后，uO又通过R3对电容C放电，如图中箭头所示。
反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐降低，当t趋近于无穷时，uN趋于-UZ；一旦uN=-UT，再稍减小，uO 就从-UZ跃变为+UZ，与此同时，uP从-UT跃变为+UT，电容又开始正向充电。
上述过程周而复始，电路产生了自激振荡，其中矩形波的周期为T＝2RCln（1＋2R1/R2）。
（2）三角波发生电路下图将方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出就得到三角波电压。
在实用电路中，将方波发生电路中的RC充、放电回路用积分运算电路来取代，滞回比较器和积分电路的输出互为另一个电路的输入，如下图所示。
其虚线左边为同相输入滞回比较器，右边为积分运算电路。
滞回比较器输出为方波，经积分运算电路后变换为三角波，波形如下图所示。
振荡频率为，调节电路中R1、R2、R3的阻值和C的容量，可以改变振荡频率。
而调节R1和R2的阻值，可以改变三角波的幅值。
3、实验内容：（1）如矩形波产生电路原理描述中所示电路图，如果取C＝10uF，自行确定其他元件参数，设计周期为20ms 的矩形波电路，并用示波器观测验证。
（2）如三角波产生电路原理描述中所示电路图，取Uz＝7V，R1＝R2=20KΏ,C=0.1uF, R4=5 KΏ, 试计算输出三角波的频率，并用示波器观测验证。
波形发生器设计报告
摘要（1）纯硬件设计波形发生器：采用运算放大器加分立元件来实现。
（2）实验的目的：能够产生正弦波、方波和三角波 （3）工作原理：主要是通过波形 转换形成三种波形①通过RC 振荡器（文氏电桥振荡器）产生正弦波，在实验的过程当中，可以加入负反馈稳幅支路，以此保证波形不出现明显的失真。
②正弦波通过滞回比较器产生方波；③方波通过一个积分器产生三角波。
即将滞回比较器与一个积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，这样，经上一级输出的方波经由积分器积分可得到三角波。
（4）模拟方案实现框图正弦波 方波 三角波最终设计成的波形放大器能够对三种波形的幅值、频率进行简单的调节，并且实现相位的可调功能。
关键词：函数波形发生器；RC 桥式正弦波振荡电路；滞回比较器；积分器RC 桥式正弦波 振荡电路滞回比较器积分器Abstract(1) waveform generator: pure hardware design using operational amplifier with discrete component.(2) experimental objective: can produce sine wave, square wave and triangular wave(3) working principle: mainly through waveform transformation form three types of waveformsA through the RC oscillator wien bridge oscillator) generate sine wave, the process of the experiment, add feedback stability of branch, so that doesn't appear obvious distortion of waveform.B sine wave through a hysteresis comparator generate square wave;C square wave generated by an integrator triangle wave. The hysteresis comparator and an integrator head-tail form positive feedback closed-loop system, so that the output of square wave at the next higher level via the integrator integral triangle wave can be obtained.(4) to simulate the implementation schemeSine square wave, triangle waveFinal design into the waveform amplifier to three kinds of waveform amplitude, frequency, simple adjustment, and the implementation phase of the adjustable function.Key words: function waveform generator; RC bridge sine wave oscillator circuit;Hysteresis comparator; integrator目录第一章RC桥式正弦振荡电路 (4)1.1 RC桥式正弦振荡电路的介绍 (4)1.1.1RC桥式正弦振荡电路的应用与原理 (5)第二章滞回比较器............................................................... (6)2．1 滞回比较器 (6)第三章方波和三角波发生器 (7)3.1方波和三角波发生器 (7)3.1.1电路的实现 (8)3.1.1.1 电路软件仿真效果 (9)参考文献 (10)附录 (10)第一章RC桥式正弦振荡电路1.1 RC桥式正弦振荡电路的介绍RC桥式正弦振荡电路如图1所示。
波形发生器实验---微机原理
L03:
;写 0FH，输出高电平
L04:
UP1:
INC AL CMP AL,DANUM JNE UP1 DOWN1: MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DALLY DEC CMP JNE JMP AL AL,00H DOWN1 LOOP1
SAWTOOTH: MOV FLAG,3 MOV AL,00H L01: MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DALLY
正弦波 Y=ASIN(X)：首先利用正弦函数算出各个点，一共取了 64 个点，存放在内存（SIN） 中，用 AL 指向内存首址，取第一个数，然后输出，接着内存地址加 1，延时一段时间，再取下 一个数，这样一直下去，直到读完 64 个数，并依次输出每一个点，就可得到正弦波。利用键盘
菜单选择，按键 4 就有正弦波产生。最后按键 5 可退出程序。
参考程序如下所示： IOY0 EQU 0DA00H ;片选 IOY0 对应的端 口始地址 DA0832 EQU IOY0+00H*4 ;DA0832 的端口地址 DANUM EQU 0FFH STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS DATA SEGMENT STR1 DB '1. Triangle Square Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 方波 STR2 DB '2. Triangle Delta Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 三角波 STR3 DB '3. Triangle Sawtooth Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 锯齿波 STR4 DB '4. Triangle Sine Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 正弦波 STR5 DB '5. Exit ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的字符串 正弦波 FLAG DB 0 SIN DB 00H,02H,05H,09H,0FH,15H,1DH,25H DB 2EH,38H,43H,4FH,5AH,67H,73H,7FH DB 80H,8CH,98H,0A5H,0B0H,0BCH,0C7H,0D1H DB 0DAH,0E2H,0EAH,0F0H,0F6H,0FAH,0FDH,0FFH DB 0FFH,0FDH,0FAH,0F6H,0F0H,0EAH,0E2H,0DAH DB 0D1H,0C7H,0BCH,0B0H,0A5H,98H,8CH,80H DB 7FH,73H,67H,5AH,4FH,43H,38H,2EH DB 25H,1DH,15H,0Fh,09H,05H,02H,00H DATA ENDS CODE SEGMENT USE16 ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK1 START: MOV MOV MOV MOV AX,DATA DS,AX AX,STACK1 SS,AX ;显示字符串 1
波形发生器专业课程设计实验报告
波形发生器专业课程设计实验报告方法1：选通输入／输出方法。
这时A口或B口8位外设线用作输入或输出，C口4条线中三条用作数据传输联络信号和中止请求信号。
方法2：双向总线方法。
只有A口含有双向总线方法，8位外设线用作输入或输出，此时C口5条线用作通讯联络信号和中止请求信号。
原理框图：硬件设计2.2 数模转换电路因为单片机产生是数字信号，要想得到所需要波形，就要把数字信号转换成模拟信号，所以该文选择价格低廉、接口简单、转换控制轻易并含有8位分辨率数模转换器DAC0832。
DAC0832关键由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器和输入控制电路四部分组成。
但实际上，DAC0832输出电量也不是真正能连续可调，而是以其绝对分辨率为单位增减，是准模拟量输出。
DAC0832是电流型输出，在应用时外接运放使之成为电压型输出。
1、DAC0832引脚及功效：DAC0832是8分辨率D/A转换集成芯片。
和微处理器兼容。
这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制轻易等优点，在单片机应用系统中得到广泛应用。
D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路组成。
各引脚功效说明：D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(不然锁存器数据会犯错)；ILE：数据锁存许可控制信号输入线，高电平有效；CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。
由ILE、CS、WR1逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1负跳变时将输入数据锁存；_FER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。
由WR2、_FER逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器输出随寄存器输入而改变，LE2负跳变时将数据锁存器内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
波形发生器试验
二、电路连接说明及要点 N NhomakorabeaTE1 在测试正弦波调整电路时，先通过信号发生器产生标
准的三角波进行测试
NOTE2
通过三角波幅度的变化来观察输出变化，调节适当的
电位器来调整波形
NOTE3
实验中需要通过缓冲放大器来观察振荡电路内部波形
（A，B两点）
The End
4
A
K1
A'
C7 0.1uF
R4 10k
B
R2 10k K2 R3 8.4k P3
B'
C
连接三角波电路与末级缓冲电路，通过示波器观察
二、电路连接说明及要点
输出幅度 连接波形调整电路，用信号发生器产生三角波作为 输入，用末级缓冲器观察输出 连接三角波电路与波形调整电路，观察输出 （具体内容参考实验讲义）
1、方波、三角波产生电路
C1 U4
4
LM741 OS1 6 5 3 +
V-
-
0
3 +
OUT
V+
-
V-
A
R4
R1 2
4
2
1
U5 LM741 1 6 5
OS1
OS2
OUT
V+
B
7
OS2
R2
0
R3
7
2、三角波→正弦波调整电路
•三角波→正弦波（方法有多种） •折线法 •滤波法
D45 R10 10 0 R9x D1N4 00 7 D46 D1N4 00 7 D47 D48 D1N4 00 7 D49 D1N4 00 7 D50 D1N4 00 7
0
R6x
V3 x +6 Vd c 2 -
波形发生器实验
模拟电子电路课程设计任务书适用专业：电子信息工程专业设计周期：一周一、设计题目：信号发生器（一）二、设计目的1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。
2、学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。
三、设计要求及主要技术指标设计要求：设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。
1、方案论证，确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计，元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要技术指标1、正弦波信号源：信号频率范围20Hz～20kHz 连续可调；频率稳定度较高。
信号幅度可以在一定范围内连续可调；2、各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调；3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。
四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路2、滑线变阻器3、电阻器、电容器等五、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。
1、对所测结果（如：输出频率的上限和下限，输出电压的范围等）进行全面分析，总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。
2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。
3、给出完整的电路仿真图。
4、体会与收获。
一、方案论证与比较1.1 方案提出方案一：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。
方案二：采用直接频率合成器，从信号的幅度相位关系出发进行频率合成。
1.2设计方案的论证和选择方案一电路是通过RC正弦波振荡电路，具有良好的正弦波，正弦波通过电压比较器产生稳定的方波信号，方波信号经过积分器产生三角波，方案一的电路能通过改变门限电压，改变方波的占空比，而且此方案可调正弦波的幅值，方波的频率、占空比。
电路简单有效，精度较高，性价比高，易于制造，能应用于各种波形仿真、实验应用等。
信号发生器实验报告(波形发生器实验报告)
输入电压比基准电压低时，输出低电平，输出端输出与输入同频率的方波。
图3
图4
Ⅲ比例运算放大电路 转换开关 J5 的作用是通过开关切换与比例运算放大电路连接，输出一定幅度的正弦波
或方波。通过调节 RP3（200k）调节放大倍数， Af
八、所用元器件列表
名称 uA741 双联线性电位器 50k 电位器 200k 稳压二极管 1N4732 二极管 1N4001 拨动开关 电阻 电容
数量 4 1 2 2 2 6 14 9
九、所用芯片介绍
uA741（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用。这类单片硅集成 电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
在 multisim 软件仿真时，调节电位器 25%~35%时能够起振。
电路起振条件： Af
R4 R13 Rp2右 Rp2左
，代入数据解得 RP2左
100 .11k
Ⅱ方波发生器 由正弦波振荡器产生的一定频率的正弦信号经过比较器产生一同频率的方波。如图 3。 电路输出端引入的限流电阻 R6 和两个背靠背的稳压管 D3、D4（采用 1N4734）组成双
约被放大了 10 倍。
Ⅳ三角波发生器
被放大后的方波信号通过积 分电路既可得到三角波。
UO
1 R12C9
Uidt
R12C9 0.01s >> tm
tm 是充电至饱和时间，如此 选择参数可以保证电路不出现积 分饱和失真，符合设计要求。
将 J 公共端接到示波器上，当 J5 与 J 状态均处于上图状态时，输出的是正弦波，当拨下 J5 但 J 状态如上图时，输出的是方波，当同时拨下 J5 与 J 时，输出的是三角波。
示波器和波形发生器用法举例(罗)
实验平台地线
实验平台 电源线
二、采用稳压源为实验电路提供电源
数字电路 实验中， 通常使用 此组电源 输出，其 输出电压 值是固定 5V的。
三、调节波形发生器，输出一个CP时钟信号： 1.打开信号输出通道CH1 2.选择输出信号为矩形波
选择输出信号 类型为矩形波
按此开关打开 CHI通道
3.设置输出信号高电平（设置范围可选2~5V)
示波器及波形发生器用法举例
----以JK触发器及其应用实验为例 说明
本例中电路为采用JK触发器设计的一个异步四进制计数器
（如有同学想依照此电路连线，就没必要数面包板上的小孔编号了）
接地
四进制计数器电路连接
纵向5个小孔导 通，横向不导通
接+5v电源
边条横向20个小孔导通，纵向不导通
一、将实验平台与面包板的电源线及地线连接起来,利用实验平 台的两个led灯显示计数器的两个输出端：1Q和2Q
1.点击此按钮
3.最后，调节触发电平旋钮LEVEL，使波形稳定显示
使用LEVEL旋 钮调节触发电 平，使波形稳 定显示
正确的四进制计数器输出波形（1Q及2Q）
服务理念中的“点点” ◆理解多一点 真情浓一点 ◆学习勤一点 品质高一点 ◆理由少一点 效率高一点 ◆处理问题灵活点 工作过程用心点 ◆对待同事宽容点 互相协作快乐点
此时波形未能稳定显示（调节方式如后所示）
示波器调节要点： 1.选择各通道信号输入耦合方式为直流耦合
2.当示波器同时显示2个不同频率的信号时，需要选择其中频率 比较低的信号作为触发信号源以使波形稳定显示
（步骤为：先点击触发模块的MENU菜单，然后在打开的菜单中挑选CHI或 CH2作为触发信号）
实验二、波形发生器实验DE2-70版
实验二、多波形发生器实验DE2-70版一.实验内容:本实验要求设计一个波形发生器,生成正弦波,三角波,经过ASK调制的正弦波和经过BPSK调制的正弦波,通过开关可以选择波形,改变输出频率.各开关的控制功能见下表:二.实验原理用查找表的方法实验信号发生器.查找表法由相位累加器和存储器构成,如下图所示.相位累加器的功能是产生正弦波和三角波的相位值.每隔一个时钟周期,累加器的相位值自动增加一定数值,并将当前的相位值作为查找表的输入值进行查表.通过改变每次增加的相位值可以控制输出信号的频率.例如,每个时钟周期累加器的相位值增加90度,则四个时钟周期产生一个完整的正弦波.输出信号的周期为时钟周期的1/4.查找表用RAM来构造.例如,如果把相位值作为RAM的地址,只要在该地址中存储相应的正余弦幅度值,就可以通过相位值寻址RAM,输出正弦函数.任意波形发生器原理图三实验设计3.1程序构架程序的总体构架如图3-1所示,程序的顶层模块为ask_bpsk.bdf.其中有四个模块wave_sine, wave_askmod,wave_bpsk和wave_tri,分别生成正弦波,ASK正弦波,BPSK正弦波和三角波.通过一个多路选择器选择需要输出的波形,由输入信号wave_selc来控制.顶层模块的输入输出接口如下:input clk;input rst_n;input []wave_selc;input []fre;output []wave;output clk_out;程序中的四个模块发生器的结构非常类似,在此以正弦波为例介绍设计思路.3.2 wave_sine模块sin_wave产生频率可调的正弦波,输入输出接口如下:input clk;input clr;input []fre;output []wave_si;本实验要生成的正弦波形图,.在实验原理中已经指出,本实验采用查找表法生成所需的波形,查询表中存储了正弦波的相位和幅度之间的对应关系,查询表存储在FPGA的内部存储器中,使用Quartus II的Mega Winzard来制定需要的ROM.mif文件的大小为每个周期的正弦波有128个采样点,原则上要在ROM中存储这128个采样点的幅度值,在生成ROM前,先用Matlab计算正弦波的幅度值:x = round((sin(linspace(0,pi,49))+1)*5200)；for i=1:1:49y=x(i);endy=5200 5457 5714 5969 6222 6473 672169657205 7440 7669 7892 8109 8319 8521 87148900 9076 9243 9399 9546 9682 9807 992010022 10113 10191 10257 10311 10352 10381 1039610400 10390 10368 10333 10285 10226 10153 100699973 9865 9746 9615 9474 9322 9160 89898808 8619 8421 8215 8001 7781 7555 73237086 6844 6598 6348 6096 5842 5586 53295071 4814 4558 4304 4052 3802 3556 33143077 2845 2619 2399 2185 1979 1781 15921411 1240 1078 926 785 654 535 427331 247 174 115 67 32 10 04 19 48 89 143 209 287 378480 593 718 854 1001 1157 1324 15001686 1879 2081 2291 2508 27312960 31953435 3679 3927 4178 4431 4686 4943 5200在Quartus II中新建一个.mif文件,用于存储正弦函数的幅度值,这些值将初始到内部存储器中.在Quartus II中新建.mif文件的过程为:依次执行[File]->[New OtherFiles]->[ Memory Initialization File ]命令.将上述数据复制到.mif文件的表格中,保存上述.mif文件为data_sine.mif.用Quartus II中的Mega Winzard定制一个单端口的RAM,具体流程如下:(1)单击Tools菜单栏的Megawizard Plug-in Wizard选项,新建一个“megafunction variation”,如图:(2)选择ROM:1-PORT,设置器件类型为Cyclone II,输出文件类型为Verilog HDL输入文件名“sin_rom”,单击[下一步] 按钮.(3)定义存储深度为128个字(word),存储器的深度为14bit.使用M4K存储器,单击[下一步]按钮,(4)将新建的data_sine.mif文件导入至ROM中(5)然后单击[finish]按钮完成1-PORT ROM的定制.序复制进来，并保存。
实验七—波形产生电路
答：RW调到最小值时，由于 <2,放大器的增益小于3，不满足起振条件，因此电路停振，输出为0V的一条直线，调到最大值时放大器的增益过大，使二极管无法实现稳幅的作用，使放大电路进入非线性工作区，输出波形为近似方波的失真波形。
东南大学电工电子实验中心
实验报告
学号：姓名：
第七次
实验名称：波形发生电路
提交报告时间：2011年05月14日
完成名次：
成绩：审批教师：
2011年月日
一、实验目的
1、掌握正弦信号和非正弦信号产生的基本原理和基本分析方法，电路参数的计算方法，各参数对电路性能的影响。
2、了解各种波形之间变换方法，重点是正弦波、方波、三角波之间的变换。
(II)电路中的两个二极管是如何起到稳幅作用的，为什么要在二极管两端并联一个电阻。
答：利用二极管导通电阻的非线性可控制负反馈的强弱，从而控制放大器的电压放大倍数以达到稳幅的目的。当震荡刚建立时，振幅较小，流过二极管的电流也小，其正向电阻大，负反馈减弱，保证了起振时振幅增大；但当振幅过大时，其正向电阻变小，负反馈加深，保证了振幅的稳定。
(VI)简单总结一下在设计该振荡器时必须要考虑运算放大器的哪些参数。
答：在设计振荡器时必须要考虑运算放大器的转换速率和增益带宽积,电路的频率是由RC决定的，元件R的阻值与运放的输入，输出电阻应满足 .为减小运放输入偏置电流的影响，应尽量满足R=RF//RF
2、方波和矩形波发生电路
(I)简述矩形波发生电路的主要组成部分，并在图8-4中标出主要部分名称。
所以电路的最大输出频率
(IV)如果两个稳压管中间有一个开路，定量画出输出波形图，如果两个稳压管中间有一个短路呢？
波形发生器设计实验报告（推荐阅读）
波形发生器设计实验报告（推荐阅读）第一篇：波形发生器设计实验报告波形发生器设计实验报告一、设计目的掌握用99SE软件制作集成放大器构成方波，三角波函数发生器的设计方法。
二、设计原理波形发生器：函数信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。
按信号波形可分为正弦信号、函（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
而波形发生器是指能够输出方波、三角波、正弦波等多种电压波形的信号源。
它可采用不同的电路形式和元器件来实现，具体可采用运算放大器和分立元件构成，也可用单片专用集成芯片设计。
设计原理图：三、设计元件电阻：R1 5.1K、R2 8.2K、R3 680、R4 3K、R5 39KR6 1K、R7 39K、R8 39K 电容：C 1uF 运算放大器：U1A LM324、U1B LM324 二极管：D1 3.3V、D23.3V 滑动变阻器：RW1 10K 接口：CON3 地线、GND四、设计步骤大概流程图1、打开99SE，建立Sch文件。
绘制原理图。
绘制原理图时要注意放大器的引脚（注意引脚上所对应的数字）和二极管的引脚(注意原理图和PCB中的引脚参数是否一致)。
元件元件库代码电阻：RES2 滑动变阻器：POT2电容：CAP 放大器：OPAMP 二极管：ZENER3 元件封装代码电阻： AXIAL0.4 滑动变阻器：VR5 放大器：DIP14二极管：DIODE0.4 电容：RB.2/.42、生成网络表格本步骤可完成建立材料清单（可执行report中的Bill of Material）、电器规则检查（Tools中ERC）、建立网络表（Design中Create Netlist，点击OK即可）3、PCB文件的设置建立PCB文件单双面板设置：Design中Options进行设置单双面板，及面板大小（8cm*7cm）建立原点（Edit中Origin中的set）并在KeepOutLayer层中制板4、引入网络表执行Design中Load Nets载入网络表，屏幕弹出对话框，点击Browse按钮选择网络表文件（*net），载入网络表,单机Execute，便成功引入网络表。
Multisim 波形发生器实验
实验7 波形发生器
实验：5 实验名称：波形发生器
一、实验目的：
1.掌握波形发生电路的特点和分析方法
2.熟悉波形发生器设计的方法
二、实验仪器设备：Multisim10.0仿真电路软件
三、实验原理：
三角波的仿真电路实验原理图
波形发生器由迟滞比较器和RC负反馈电路构成，方波经过积分后变成三角波，所有方波三角波发生器可以采用运算放大器和电压比较器构成。
正弦波发生电路原理图：
四、实验数据及处理
1)方波三角波发生电路仿真结果的分析
2)正弦波发生电路仿真结果的分析
波形三角波方波正弦波
其中U3为二阶低通滤波器，正弦波含有大量的谐波分量。
要减少谐波分量，低通滤波器的通带截止频率应大于三角波的基波频率且小于三角波的三次波频率。
波形发生器实验报告
波形发生器实验报告波形发生器实验报告第一部分设计内容一、任务利用运算放大器设计并制作一台信号发生器，能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号，其系统框图如图所示。
二、建议1不采用单片机，同时实现以下功能：(1)至少能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种周期性波形;在示波器上可以清晰地看清楚每种波形。
20分(2)输入信号的频率可以通过按钮调节;(范围越大越不好)20分后(3)输出信号的幅度可通过按钮调节;(范围越大越好)20分(4)输入信号波形并无显著杂讯;10分后(5)稳压电源自制。
10分(6)其他2种拓展功能。
20分后信号发生器系统框图第二部分方案比较与论证方案一、以555芯片为核心，分别产生方波，三角波，锯齿波，正弦波电路布局例如图1右图图1此方案较直观，但是产生的频率比较小最后输入正弦波时，信号受到阻碍小。
方案二‘由直观的分立元件产生，可以利用晶体管、lc震荡电路，积分电路的同时实现方波三角波，正弦波的产生。
此方案原理简单但是调试复杂，受干扰也严重。
方案三、使用内置图夫尔如(lm324)构建rc文氏正弦振荡器产生正弦波，正弦波的频率，幅度均调节器，再将产生的正弦波经过过零比较器，同时实现方波的输入，再由方波至三角波和锯齿波。
此方案电路简单，在集成运放的作用下，可以较容易的测到所需的波形。
通过调整参数可以得到较完美的波形。
实际设计过程使用方案三，基本原理例如图2右图基本设计原理框图(图2)第三部分：电路原理及电路设计电路的构成：1、正弦波采用rc桥式振荡器(如图3), rc 串并联网络是正反馈网络，rf 和r1为负反馈网络。
为满足用户震荡的幅度条件||=1，所以af≥3。
加入rf、r1支路，构成串联电压负反馈。
当电路达至平衡平衡状态时：由以上原理可设计出产生正弦波的电路图：图4其中r4为小电阻，只要满足r4+r5略大于2r1使||>1,电路便Eymet奋，随着输入的减小a自动降至||=1，使得输出稳定在某一值。
波形发生器设计实验报告
波形发生器设计实验报告一、实验目的(1)熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点。
(2)掌握555型集成时基电路的基本应用。
(3)掌握由555集成型时基电路组成的占空比可调的方波信号发生器。
二、实验基本原理555电路的工作原理555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。
但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。
此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。
由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。
555芯片管脚介绍555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图2(A)所示，按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。
其中6脚称阈值端(TH)，是上比较器的输入;2脚称触发端(TR)，是下比较器的输入;3脚是输出端(Vo)，它有O和1两种状态，由输入端所加的电平决定;7脚是放电端(DIS)，它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定;4脚是复位端(MR)，加上低电平时可使输出为低电平;5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值;8脚是电源端，1脚是地端。
用555定时器组成的多谐振荡器如图所示。
接通电源后，电容C2被充电，当电容C2上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平，同时555内放电三极管T导通，此时电容C2通过R1放电，Vc下降。
当Vc下降到Vcc/3时，V0翻转为高电平。
电容器C2放电所需的时间为t,R1,C,ln2pL2 ( 1-1)当放电结束时，T截止，Vcc将通过R1，R2，R3向电容器C2充电，Vc由Vcc/3 上升到2Vcc/3所需的时间为t,(R1，R2，R3)Cln2,0.7(R1，R2，R3)CpH22 (1-2)当Vc上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。
试验七、多波形发生器试验
试验七、多波形发生器试验一、试验目的1、 了解数字波形产生的原理；2、 学习用DSP 产生各种波形的基本方法和步骤，提高用C 语言进行DSP 编程的能力；3、 掌握DSP 与D/A 转换芯片（DAC7724）接口的使用；4、 掌握图形显示窗口的使用方法。
二、实验设备计算机、DSP 硬件仿真器、DSP 教学试验箱三、试验背景知识数字波形信号发生器是利用DSP 芯片，通过软件编程和D/A 转换来产生所需要的信号波形的一种方法。
在通信、仪器和控制等领域的信号处理系统中，经常会用到各种数字波形发生器。
譬如，一般产生正弦波的方法有两种：1、查表法：此种方法用于对精度要求不是很高的场合。
如果要求精度高，所需要的表格就很大，相应的存储器容量也要很大。
2、泰勒级数展开法：这是一种更为有效的方法。
与查表法相比，需要的存储单元很少，而且精度比较高。
一个角度为θ的正弦函数和余弦函数，都可以展开成泰勒级数，取其前5项进行近似得：35792222sin (1(1(1(1))))3!5!7!9!2*34*56*78*9x x x x x x x x x x θ=-+-+=---- 24682222cos 11(1(1(1)))2!4!6!8!23*45*67*8x x x x x x x x θ=-+-+=---- 其中：x 为θ的弧度值。
也可以用递推公式求正弦和余弦值：θθθθ)2sin()1sin(cos 2sin ---∙=n n nθθθθ)2cos()1cos(cos 2cos ---∙=n n n利用递推公式计算正弦和余弦值需已知COS θ和正、余弦的前两个值。
用这种方法，求少数点可以，如产生连续正弦、余弦波，则累积误差太大，不可取。
四、实验内容1、 DSP 源文件的建立；2、 DSP 程序工程文件的建立；3、 掌握DAC7724的使用方法。
4、 在图形显示窗口中显示出各种波形。
五、实验步骤1、 将DSP 仿真器与计算机连接号；2、 将DSP 仿真器的JTAG 插头与DSP 试验箱主板上DSP_JTAG 相连接；3、 打开试验箱电源。
波形发生器(实验重点)
充电过程发生在恒定电流下，而放电 过程发生在恒定电压下，从而形成锯 齿波。
03
波形发生器的实验重点
波形发生器的调整与校准
调整信号源
校准频率
根据实验需求，选择合 适的信号源，如正弦波、
方波、三角波等。
确保波形发生器的输出 频率准确，以满足实验
要求。
调整幅度和偏置
根据实验需要，调整输 出信号的幅度和偏置参
在实验过程中，应注意观察和记录波 形的变化，如波形失真、噪声等。
将波形发生器的输出信号连接到示波 器上，调整示波器的垂直灵敏度和扫 描速度，以便观察和记录波形。
在操作过程中，应避免随意更改实验 参数或断开连接线，以免对实验结果 造成影响或损坏设备。
实验结果分析与总结
01
根据实验记录的数据和波形，分 析不同波形在不同频率和幅度下 的变化规律和特点。
数。
校准相位
确保输出信号的相位准 确，以满足实验要求。
波形发生器的输出信号质量分析
01
02
03
04
信号稳定性
分析输出信号的稳定性，确保 信号在长时间内保持稳定。
信号失真度
测量输出信号的失真度，以确 保信号质量符合实验要求。
信号噪声水平
评估输出信号的噪声水平，以 确保信号纯净度。
信号线性度
分析输出信号的线性度，以确 保信号在幅度变化时保持线性
方波发生器的工作原理
方波发生器利用比较器或门电 路产生方波信号，其输出信号 的占空比为50%。
当输入信号在阈值上下波动时， 比较器会输出高电平或低电平 信号，从而形成方波。
方波发生器的输出频率取决于 电路的反馈系数和阈值电压。
三角波发生器的工作原理
三角波发生器通常由RC电路和 比较器组成，其输出信号是介于
3.7波形发生器
3.7波形发生器一、实验目的1.掌握波形发生器的基本设计方法。
2.掌握波形发生器的调试和测量方法。
二、实验原理1.矩形波与方波发生器(1)方波发生器。
如图3-7-1所示，其电路山迟滞比较器和积分电路构成。
图中运放A和R1、R2，组成反相迟滞比较电路。
通过正反馈网络R1、R2，从输出电压取得基准电压VR。
R,C组成积分电路，产生比较电压Vc(t)。
双向稳压管Dz(由两只6V2构成)和限流电阻R3，组成双向限幅器，控制输出幅度为+-V,Vz=(6.2+0.7) V=6.9V，其振荡周期T为（3-7-1）(2)矩形波发生器。
对图3-7-1(a)所示的电路作适当改动，使电容的充放电时间常数不等，便可改变输出波形的占空比，振荡电路便成为矩形波发生电路。
如图3-7 -2所示。
其振荡周期（3-7-2）占空比2.三角波发生器电路如图3-7-3(a)所示，它山运放A1、A2,电阻R1、R2组成的同相迟滞比较器，运放A2以及R,C构成的反相有源积分电路组成。
其输出信号周期为（3-7-4）如果改变R4下端的参考电位，则输出的三角波直流电平将随之变化，此电路前一级输出波形为方波，故本电路又称为方波一三角波发生电路。
3.锯齿波发生器对三角波发生器电路作适当修改，使积分电路具有不同的充放电时间常数，便可构成锯齿波发生器。
如图3-7-4(a)所示，振荡周期（3-7-5）V o1矩形波输出的占空比（3-7-6）图中VR为参考电压端，当改变VR时输出的锯齿波将沿Y轴上下移动。
图3 -7-4(b)是VRt =0V时的输出波形。
4.设计举例对波形发生器电路的设计，通常主要考虑两点:一是选择什么样的输出波形电路，其次就是确定该电路的振荡频率。
对10 kHz以下的振荡电路，通常对器件(即运放性能)要求不高，选择余地大。
当要求的工作频率较高时，就应考虑器件的性能，一般通过查找有关器件手册获取。
在确定振荡频率时，应先选择积分电容大小，一般在0. 0l uF一0.33 uF之间，然后再确定相应电阻的大小。
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实例七波形发生器实验
一、实验要求
1．利用AT89C51单片机和DAC0832构成波形发生器，能有输出方波、锯齿波、三角波和正弦波，且能进行频率控制。
2．让DAC0832工作于直通方式，利用AT89C51单片机的P0口直接输给DAC0832数据口；
3．分别用P3.4、P3.5、P3.6和P3.7控制方波、锯齿波、三角波和正弦波输出的选择开关，低电平有效。
4．分别用P1.0、P1.1、P1.2和P1.3控制方波、锯齿波、三角波和正弦波的指示灯，低电平有效。
5．利用AT89C51单片机P2口作为频率选择的输入口，输入数据范围0~255，值越大频率越高。
6．DAC0832的参考电平引脚V ref=0~+5V可调，输出运放电源采用+15V和-15V双极性供电。
7．画出AT89C51实现上述功能的完整电路图，包括单片机电源、复位电路、晶振电路和控制电路。
8．完成全部程序和电路调试工作。
二、实验目的
1．了解D/A转换的基本原理；
2．了解D/A转换芯片0832的性能及编程方法；
3．了解波形发生器的工作原理。
三、设计提示
1．P0口作为I/O输出需要上啦电阻
2．DAC0832的控制输出电路先设计应设计为：当输入数据0~255时，输出为0~最大（若V ref=+5V，运放电源采用+15V和-15V双极性供电时，输出0~+15V）。
3．正弦波输出采用查表方式，0~180度数据采用0~255，中间值根据sinx函数计算，先增后减。
4．波形的每个周期共设置255步，每步的周期则由P2口的值决定，这样即可以利用P2口的开关状态控制波形的频率。
5．+15V、-15V电源可以直接利用POWER进行设置。
参考流程：
主程序。