低频信号发生器解读
基于DDS的基本原理设计的低频信号发生器
基于DDS的基本原理设计的低频信号发生器基于DDS（Direct Digital Synthesis，直接数字合成）的低频信号发生器是一种高精度、灵活性高的信号发生器，可以产生各种低频信号。
本文将从DDS的基本原理、低频信号发生器的设计和实现等方面展开论述。
一、DDS的基本原理DDS是一种通过数字计算产生连续、离散或混合信号的方法。
它将频率和相位信息编码为数字信号，通过数字计算来生成输出信号。
DDS的基本原理如下：1.预存储波形数据：DDS使用查表法将波形数据存储在一个固定的存储器中，例如RAM或ROM中。
每个存储地址对应一个波形振幅值。
2.相位累加器：DDS通过一个相位累加器来产生实时的相位信息。
相位累加器是一个计数器，每个时钟周期增加一个固定的值，该值称为相位增量。
相位累加器产生的相位信息表示了所需输出的信号的相位。
3.数字到模拟转换：相位累加器输出的相位信息经过数字到模拟转换，即将相位信息转换为模拟信号。
这一步可以通过查表法，将相位信息作为地址，从查表的波形存储器中读取波形振幅值，然后通过D/A转换器将波形振幅值转换为模拟信号。
二、低频信号发生器的设计1.频率控制：低频信号发生器需要具备广泛的频率覆盖范围，并能够精确地调节频率。
为了实现这一点，可以使用一个可编程的数字控制单元，比如微控制器或FPGA来控制DDS的相位增量。
通过改变相位增量的大小，可以控制DDS的输出频率。
2.模拟输出滤波：DDS输出的信号是由一串数字零、一和正负极性组成的脉冲串，需要通过模拟输出滤波器进行滤波，以获取平滑的模拟输出信号。
滤波器可以选择低通滤波器或带通滤波器，以滤除高频噪声和杂散成分。
3.波形选择：DDS可以通过选择合适的波形数据来生成多种形状的输出波形，包括正弦、方波、锯齿波等。
在波形存储器中存储不同的波形数据，并通过用户界面或外部接口控制波形的选择。
三、低频信号发生器的实现低频信号发生器的实现可以采用数字电路、模拟电路或数字电路与模拟电路的组合。
低频信号发生器的使用说明
附录一低频信号发生器的使用说明一．概述AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式，具有良好的人机界面。
输出正弦波信号频率从2Hz～2MHz连续可调，输出正弦波信号幅度从0.5mV～5V连续可调，并设有TTL输出方波功能，频率从2Hz～2MHz连续可调，占空比从20％～80％连续可调。
面板显示清晰明了，操作简单方便，输出频率调节可采用频率段调节（轻触开关粗调）和数码开关调节（段内细调）二种，其中数码开关调节又分快调和慢调两种，五位数码管直接显示频率，输出幅度调节采用轻触粗调（20dB、40dB、60dB）和电位器细调（20dB）以内，三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。
中央处理器控制整机各部分，并采用了数/模、模/数转换电路，应用数码开关作为频率调节输入。
振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合，具有良好的稳幅特性。
电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。
二．技术特性1．频率范围：2Hz～2MHz，共分五个频段第一频段：2Hz～30Hz第二频段：30Hz～450Hz第三频段：450Hz～7kHz第四频段：7kHz～100kHz第五频段：100kHz～2MHz2．正弦波输出特性(1)输出电压幅度（有效值）：0.5mV～5V(2)幅频率特性：≤±0.3dB(3)失真度：2Hz～200kHz≤0.1％，200kHz～2MHz，谐波分量≤－46dB3．方波输出特性⑴最大输出电压（空截，中心电平为0）：14Vp-p⑵占空比（连续可调）：20％～80％⑶逻辑电平输出：TTL电平，上升、下降沿≤25ns4．输出电抗：600Ω5．频率显示准确度：1×10－4±1个字6．正常工作条件⑴环境温度：0～40℃⑵相对湿度：＜90％（40℃）⑶大气压：86～106kpa⑷电源电压：220±22V，50±2.5Hz7．消耗功率：＜10W三．面板及操作说明1.整机电源开关（POWER）按下此键，接通电源，同时面板上指示灯亮。
低频信号发生器的使用说明
附录一低频信号发生器的使用说明一．概述AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式，具有良好的人机界面。
输出正弦波信号频率从2Hz～2MHz连续可调，输出正弦波信号幅度从0.5mV～5V连续可调，并设有TTL输出方波功能，频率从2Hz～2MHz连续可调，占空比从20％～80％连续可调。
面板显示清晰明了，操作简单方便，输出频率调节可采用频率段调节（轻触开关粗调）和数码开关调节（段内细调）二种，其中数码开关调节又分快调和慢调两种，五位数码管直接显示频率，输出幅度调节采用轻触粗调（20dB、40dB、60dB）和电位器细调（20dB）以内，三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。
中央处理器控制整机各部分，并采用了数/模、模/数转换电路，应用数码开关作为频率调节输入。
振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合，具有良好的稳幅特性。
电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。
二．技术特性1．频率范围：2Hz～2MHz，共分五个频段第一频段：2Hz～30Hz第二频段：30Hz～450Hz第三频段：450Hz～7kHz第四频段：7kHz～100kHz第五频段：100kHz～2MHz2．正弦波输出特性(1)输出电压幅度（有效值）：0.5mV～5V(2)幅频率特性：≤±0.3dB(3)失真度：2Hz～200kHz≤0.1％，200kHz～2MHz，谐波分量≤－46dB3．方波输出特性⑴最大输出电压（空截，中心电平为0）：14Vp-p⑵占空比（连续可调）：20％～80％⑶逻辑电平输出：TTL电平，上升、下降沿≤25ns4．输出电抗：600Ω5．频率显示准确度：1×10－4±1个字6．正常工作条件⑴环境温度：0～40℃⑵相对湿度：＜90％（40℃）⑶大气压：86～106kpa⑷电源电压：220±22V，50±2.5Hz7．消耗功率：＜10W三．面板及操作说明1.整机电源开关（POWER）按下此键，接通电源，同时面板上指示灯亮。
低频信号发生器及其应用
第三章低频信号发生器及其应用凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它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。
正弦信号源又可以根据工作频率范围的不同划分为若干种。
一、低频信号发生器的工作原理低频信号发生器用来产生频率为20Hz～200kHz的正弦信号。
除具有电压输出外，有的还有功率输出。
所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。
另外，在校准电子电压表时，它可提供交流信号电压。
（一）低频信号发生器的原理方框图低频信号发生器的原理方框图如图3-1所示。
包括主振级、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（输出变压器）和指示电压表。
图3-1 低频信号发生器原理方框图主振级产生低频正弦振荡信号，经电压放大器放大，达到电压输出幅度的要求，经输出衰减器可直接输出电压，用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。
电压输出端的负载能力很弱，只能供给电压，故为电压输出。
振荡信号再经功率放大器放大后，才能输出较大的功率。
阻抗变换器用来匹配不同的负载阻抗，以便获得最大的功率输出。
低频信号发生器电路图
低频信号发生器电路图
低频信号发生器电路图
低频信号发生器于测量放大电路的灵敏度、频率响应、频率补偿、音调控制，也于低频放大器的修理，是十分有用的测量仪器。
它还作数字钟的信号源。
根据
使用
，信号发生器输出八个固定的频率，开关任意选择，电压输出幅度分0~0.1V，0~1V两挡连续可调。
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电路原理如图。
集成电路CD4060是带有振荡器的十四级分频器。
晶体SJT产生30720Hz的微弱信号频率，与Cl及CD4060内部反相器构成晶体振荡。
Rl用以提供反馈回路，仅在晶体的基频上产生振荡，振荡中心频率为30720Hz。
微调电容Cl可使频率精确调谐在中心频率上。
SA置于CD4060的13脚。
30720Hz经CD4060九级(512次)分频后，由13脚输出高精度60Hz信号频率，经电容C3耦合到运放器741的2脚进行信号放大，然后从741的6脚输出。
调节电位器RP 时，XSl插口输出0~1V，XS2插口输出0~0.1V的低频信号。
其中，C2、C5为电源滤波电容。
C3、C6为741的输入、输出耦合电容。
R5、C4为高频补偿电路。
R2、R4构成分压衰减电路。
R6为反馈电阻用以提高电路的稳定度。
CD4060各脚的输出频率:3脚为2Hz，2脚为4Hz，13脚为60Hz，14脚为l20Hz，6脚为240Hz，4脚为480Hz，5脚为960Hz，7脚为l920Hz。
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低频信号发生器
• (2)高频信号的频率范围选择按键
• 用来选择高频信号的频率范围。有6个互锁 开关，可以选择的频段范围为A： 100KHz～300KHz；B：300KHz～1MHz； C：1MHZ～3.2MHz；D: 3MHz ～10MHz； E：10MHz～35MHz；F：32MHz～ 150MHz。按下某个按键，输出信号的频率 在该键规定的范围内。
• (2)选择波形
– 通过波形选择按钮选择合适的波形，此键按下 输出方波，弹起输出正弦波。
• (3)调节信号幅度的基数
– 将频率基数调节旋钮旋转到50Hz，频率倍率按 钮选择×1，幅度衰减旋钮旋转到0dB。万用表 拨到交流电压档，两个表笔分别接触信号发生 器输出线的两端，万用表将显示输出信号的幅 度。旋转幅度调节旋钮，使输出电压为输出电 压的有效值。
– 频率基数调节旋钮右边有5个琴键按钮，如图26所示，它表示输出信号频率扩大的倍率，分 别输出信号的实际频率为：
– f=频率基数值×频率倍率。
• (7) 外同步信号接口
– 此端口为同步触发脉冲输入端，接口类型为 BNC接口。
– 在进行一些逻辑电路的测试时，需要多个信号 发生器产生的多路信号，这些信号的初始相位 不一定完全相同，将影响电路的测试效果。
• (4)调节幅度衰减
– 根据需要选择相应的的衰减幅度。
• (5) 调节信号频率
– 先调节频率基数调节旋钮，设定频率的基数， 再选择相应的倍率按键。
• (6)连接负载
任务2：低频信号发生器综合实训
• 1. 组装电路 • 2. 调试电路 • 3. 设置信号发生器的输出信号
– (1) 打开信号发生器 – (2)调节输出信号的幅度 – (3)连接放大电路 – (4)计算放大电路的电压放大倍数Av – (5) 改变信号发生器输出信号的幅度和频率，测量
基于DDS的基本原理设计的低频信号发生器
基于DDS的基本原理设计的低频信号发生器低频信号发生器是一种能够产生低频电信号的设备，广泛应用于电子、通信、声学等领域的实验、测试和调试中。
在设计低频信号发生器时，基于DDS（Direct Digital Synthesis，直接数字合成）的原理，可以有效地生成稳定、精确的低频信号。
DDS基本原理：DDS是一种采用数字技术直接产生波形信号的技术，其基本原理是利用数字计算机和其它逻辑电路将高稳定度的时钟信号分频，通过DAC（数字模拟转换器）输出相应的模拟信号。
具体步骤如下：1.频率和相位累加器：DDS中的关键元件是频率和相位累加器。
频率累加器根据输入的控制字频率，以固定的速度递增或递减，并产生一个周期范围内的数字相位输出。
相位累加器则将相位信息输出给DAC。
2.正弦波表：DDS中会预先存储一个周期范围内的正弦波表。
相位输出经过插值之后，会得到一个数值，然后该数值通过正弦波表查表，得到该相位上的正弦波取样值。
3.插值滤波器：DDS通常采用插值滤波器对正弦波表输出进行低通滤波，以去除高频噪声成分。
1.选择合适的时钟源和DDS芯片：首先需要选择一个高稳定度的时钟源，如TCXO（温度补偿型晶体振荡器）。
然后选择合适的DDS芯片，如AD9850或AD9833，这些芯片已经有成熟的设计方案和丰富的技术资料。
2.建立控制电路：根据DDS芯片的规格书和应用电路设计指南，使用微控制器或PLC实现控制电路。
该电路应能够控制频率、相位和幅度等参数，并能与外部设备进行交互。
3.数字信号处理：在设计中，需要进行一系列的数字信号处理，包括频率累加器和相位累加器的递增或递减实现，正弦波表查表的插值运算，以及插值滤波器的设计和滤波处理等。
4.输出电路设计：输出电路应采用高精度DAC进行数字模拟转换，并根据设计要求进行滤波和放大等处理，以产生稳定、精确的低频信号。
5.整体系统测试与调试：完成设计后，需要对整个系统进行全面测试和调试，包括频率范围测试、频率精度测试、稳定度测试、波形畸变测试等。
信号发生器的分类
信号发生器的分类信号发生器也称信号源，是用来产生振荡信号的一种仪器，为使用者提供需要的稳定、可信的参考信号，并且信号的特征参数完全可控。
所谓可控信号特征，主要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人为地控制设定。
信号发生器的分类1、正弦信号发生器正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。
按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器（即信号源）、标准信号发生器（输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下）和功率信号发生器（输出功率达数十毫瓦以上）；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。
2、低频信号发生器包括音频（200～20000赫）和视频（1赫～10兆赫）范围的正弦波发生器。
主振级一般用RC式振荡器，也可用差频振荡器。
为便于测试系统的频率特性，要求输出幅频特性平和波形失真小。
3、高频信号发生器频率为100千赫～30兆赫的高频、30～300兆赫的甚高频信号发生器，一般采用LC调谐式振荡器，频率可由调谐电容器的度盘刻度读出，主要用途是测量各种接收机的技术指标，输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频，使输出载频电压能够衰减到1微伏以下，高频信号发生器的输出信号电平能准确读数，所加的调幅度或频偏也能用电表读出。
此外，仪器还有防止信号泄漏的良好屏蔽。
4、微波信号发生器从分米波直到毫米波波段的信号发生器，信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生，但有逐渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势，仪器一般靠机械调谐腔体来改变频率，每台可覆盖一个倍频程左右，由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上，简易信号源只要求能加1000赫方波调幅，而标准信号发生器则能将输出基准电平调节到1毫瓦，再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值；还必须有内部或外加矩形脉冲调幅，以便测试雷达等接收机。
信号发生器有哪些分类呢
信号发生器有哪些分类呢信号发生器是一种可以产生模拟、数字或混合信号的仪器。
它们可用于测试、测量、校准和设计电子设备或系统。
信号发生器可以产生多种类型的信号，每种信号都对应着不同的应用领域和要求。
本文将介绍信号发生器的几种常见分类。
频率分类按照所产生信号的频率不同，信号发生器可以分为低频、中频和高频信号发生器：1.低频信号发生器通常不能产生高于100kHz的信号，它们主要用于音频和低速信号的测试。
2.中频信号发生器可以产生100kHz到1GHz的信号，可以满足大多数无线电、通信和雷达领域的测试需求。
3.高频信号发生器可以产生1GHz以上的信号，可以用于微波和高速数字信号的测试。
波形分类按照信号形状的不同，信号发生器可以分为以下几种：正弦波信号发生器正弦波信号发生器可以输出连续可调的正弦波信号，广泛应用于周波数特性、相位特性等测试。
在频率、幅度、相位和波形失真等方面均非常稳定和高精度。
常见的有Hewlett-Packard等品牌。
方波信号发生器方波信号发生器可以输出方波波形，适用于高速数字逻辑电路测试等。
其特点为形状直角分明，上升和下降时的转换时间短，信号可占用较小频率范围，但频率稳定性和信号纯度较差。
脉冲信号发生器脉冲信号发生器可以输出各种脉冲波形，包括单脉冲、多脉冲、重复脉冲和调制脉冲等，用于测试各种数字电路和天线系统。
任意波形发生器任意波形发生器可以输出各种非正弦波形，包括矩形波、三角波、锯齿波等。
此外还可以通过外部输入自由产生波形，能够满足复杂波形的仿真和测试需求。
数字信号发生器数字信号发生器可以产生各种数字信号，如脉压信号、扩频信号、数字调制信号等。
它们通常带有信号生成、信号处理、调制和调制解调功能，可以用于数字信号分析、通信系统测试等。
协议信号发生器协议信号发生器可以按照协议标准产生通信信号，如GSM、WCDMA、LTE、TDS-CDMA等。
它们主要适用于无线通信和协议分析。
结论信号发生器是电子测试中常用的仪器之一，按照产生信号的频率、波形、数字或协议等分类，做到了不同的功能和应用领域的需求，我们可以根据实际测试需求选择相应的信号发生器进行测试。
低频信号发生器的工作原理
低频信号发生器的工作原理低频信号发生器是一种用于产生低频信号的设备，其工作原理主要基于振荡电路的原理。
振荡电路是一种能够产生连续变化的正弦波信号的电路，低频信号发生器就是利用振荡电路来产生低频信号的设备。
低频信号发生器的工作原理可以分为以下几个方面来解释：1. 振荡电路的概念在低频信号发生器中，振荡电路是其核心部件。
振荡电路是一种能够产生周期性变化的电压或电流的电路，其主要由一个放大元件（如三极管、场效应管等）、反馈网络和一个能量储存元件（如电感、电容）组成。
当电压或电流在振荡电路中被反馈并且增强时，能够产生连续变化的正弦波信号。
2. 负反馈原理低频信号发生器的振荡电路采用了负反馈原理。
负反馈是指将一部分输出信号反馈到输入端，以抑制电路中的非线性失真和稳定输出信号的变化。
在低频信号发生器中，通过正确设计反馈网络，能够使得振荡电路产生稳定、纯净的低频正弦波信号。
3. 控制元件低频信号发生器中的振荡电路通常会加入控制元件，如可变电阻、可变电容等。
这些控制元件能够通过调节电阻值或电容值来改变振荡电路的频率、幅度等参数，从而实现对低频信号的精确调节和控制。
4. 输出驱动电路除了振荡电路外，低频信号发生器还需要配备输出驱动电路。
输出驱动电路可以将振荡电路产生的低频信号放大并输出到外部设备，如示波器、扬声器、其他测量设备等。
输出驱动电路通常包括放大器、隔直电路等部分，以保证低频信号的准确输出。
低频信号发生器的工作原理主要是依托振荡电路的原理，并结合负反馈、控制元件和输出驱动电路等部分共同实现对低频信号的产生和输出。
这些原理的相互作用使得低频信号发生器能够产生稳定、精确的低频信号，广泛应用于各种仪器仪表、声音设备、通信设备等领域。
中频调制低频信号发生器的研究
中频调制低频信号发生器的研究摘要:中频调制低频信号是应用中频载波对低频信号进行调制,生成调幅波,在中医传统治疗疾病中发挥着积极的作用,本文通过对几种调幅波的产生进行研究,提出了结构简单、能够产生任意波形的中频调制低频信号发生器,在中医理疗领域有着积极的治疗和研究意义。
关键词:载波调幅波信号发生器中频治疗仪是应用现代中频调制低频电子脉冲技术与传统中医学之精髓——人体穴位针灸与按摩的有机结合,通过设计运用几种治疗波形,产生敲击、滚动、按摩、针灸等效果,对人体病理细胞产生有机引导,使其回归固有频率,实现肌体康复。
1 调制波形对人体作用效果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。
中频载波频率范围2～5kHz,随着载波频率的增加,电流进入人体的深度就会加深,可能会对人体的组织有伤害,因此对于不同的穴位,载波的频率会有不同。
调制波形的不同,会对人体产生不同的效果,具体如表1所示。
2 波形发生电路的研究常用的波形产生电路有LC震荡电路、RC震荡电路、由555芯片构成的震荡电路以及文氏震荡电路等,但这些震荡电路由于核心芯片、选频及限幅元件特性的限制,在幅频精度方面或多或少的存在着不稳定或实现电路复杂等情况。
如果需要实现波形变换、幅频大小调整以及提高幅频的稳定度,设计的外围电路将会变得更为复杂。
函数信号发生器IC,如BA205、L8038、XR2207/2209等,它们的精度不高,功能较少,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。
DDS的基本原理是利用采样定理,通过查表法产生波形。
基本的电路由相位累加器、波形存储器、D/A转换器、低通滤波器构成。
DDS特点:输出频率相对带宽较宽,频率转换时间短,频率分辨率极高DDS输出波形的灵活,设计电路复杂,价格偏高。
应用单片机编成技术,通过D/A转换器实现模拟波形的产生,对于波形频率要求不高,任意波形、频率的变化都可以应用程序实现,对于在医疗设备临床应用的研究具有很高的灵活性。
低频函数信号发生器
滞回比较器又称施密特触发器迟滞比较器。
这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或 逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其 传输特性具有“滞回”曲线的形状。滞回比 较器也有反相输入和同相输入两种方式。
线性度非常差，显然不能当作三角波使用。使iC
恒定的办法有多种，其实质都是利用恒流源电
路取代图中的R，便可获得较为理想的三角波波
2
R2 R3
VZ
由上可知，当R2/R3的比值调好后，三角波 的峰峰值已经确定，调节VΘ2的大小可使三角波 上下平移。
因此，当由于失调等原因引起三角波零 位偏移（上下不对称）时，可通过改变VΘ2的大 小进行调整。
函数转换是指：把某种函数关系转换成另 一种函数关系，能完成这种转换功能的电子电 路就称为函数转换电路。常用的函数转换电路， 如半波、全波整流电路，就是把正弦波形转换 成半波和全波波形的函数转换电路。本实验需 要讨论的是，把三角电压波形转换成正弦电压 波形的正弦函数转换电路。
3! 5! 7!
由上述关系容易看出，取幂级数的前几项 （根据转换精度的要求），可以通过对线性 （三角波）变化量x的运算来近似表示成 sinx， 但要求三角波的幅度<π/2。
因为我们并没有很准确的能够把所有元器件 都搞齐，所以我们只能把搞出一个大致的电 路板，并不能显示实物。这也是局限所 在。。。
通过之前的原理说明，我们大概知道 了波形的发生电路还有转换电路，所 以根据电路图我们用multisim进行了 仿真，并且运用ad（altium designer）进行了pcb板的制作
低频信号发生器操作方法
类别音频设备版本R1文件编号C304-GENERA-制定部门品保部制定日期2011年12月01日页次1/4 ★目的：介绍低频信号发生器的使用方法，使相关人员能正确操作低频信号发生器。
★低频信号发生器的概述低频信号发生器是用来产生频率为1H z～1MHZ低频信号的一种常用电子仪器。
它可以产生两种电信号，一种为正弦波（音频测试时，本厂用它来产生的就是此种信号），另一种为矩形波（很少用）。
下图1为我厂常用的TAG-101型号的低频信号发生器，它的额定输出电压有效值为5V。
注意：很多人喜欢把低频信号发生器与信号发生器混为一谈，其实这是两个完全不同的仪器，不仅工作原理完全不同，外形上也有很大区别。
将开关打开图 1 图 2★低频信号发生器的操作方法第一步骤：低频信号发生器的连接1）连接电源线用220V AC线把低频信号发生器连上220V市电。
如电源插座旁有控制开关，还须把开关打开。
（如上图2）2）连接信号线将输出线插入到低频信号发生器的信号输出（OUTPUT）接口，并顺时针扭动半圈（如下图3）。
类 别 音频设备 版 本 R1文件编号 C304-GENERA-制定部门品保部 制定日期 2011年12月01日 页 次 2/4第二步骤：信号电压幅度调节上述步骤完成后，接下来需要开机预热和调节输出信号的幅度。
1） 开机（POWER ）按下电源键开机，开机后电源指示灯会亮。
电源按钮一般为红色。
2） 衰减度调节（ATTENUATOR ）衰减度旋钮共有6档，为别为0dB 、－10dB 、－20dB 、－30dB 、－40dB 、－50dB 。
这里我简单介绍一下dB 的含义和倍数换算关系。
dB 是分贝的意思，它常用在增益和衰减上面。
通常我们讲某信号的增益为多少dB ，某信号衰减了多少dB 。
dB 可以说是一个对比系数，20dB ＝10倍，也就是说，如果某电压的增益为20dB ，那就是说此信号被放大了10倍。
那么dB 与倍数关系是怎么换算的呢？比如说10dB 是原信号的多少倍？－50dB 又是原信号的多少倍呢？换算时我们要用20 dB 作基数进行计算。
低频信号发生器的使用说明
低频信号发生器的使用说明一、器件介绍二、连接器件1.将发生器的电源线插入电源插座，并确保电压稳定；2.将发生器的输出端口与所需连接的设备的输入端口连接。
通常可通过BNC连接器将信号发生器与外部设备连接。
三、设置参数1.打开电源开关，启动发生器。
在显示屏上将会显示基本参数，如频率、幅度等；2.利用旋钮或按键设置所需的信号频率。
一般情况下，可以通过旋钮一步步地调整频率，也可以通过输入具体数值来直接设置频率；3.设置输出幅度。
通过旋钮或按键可以调整信号的幅度，选择合适的幅度范围，并通过输入具体数值来直接设置幅度值；4.如果需要，还可以设置其他参数，比如波形类型、相位、频率调制等。
四、使用功能1.正弦波：低频信号发生器可以产生各种波形，其中最常用的是正弦波。
可以通过设置频率、幅度来调整正弦波的特点；2.方波：方波是一种平坦的波形，通常用于测试数字电路，可以通过设置频率、幅度来调整方波的特点；3.脉冲波：脉冲波是一种带有高峰值的波形，通常用于测试计时电路等；4.三角波：三角波是一种连续的波形，通常用于测试滤波器频率响应等；5.调频信号：低频信号发生器还可以产生调频（FM）信号，可以通过设置调频范围和调频深度来调整调频信号的特点。
五、注意事项1.在使用低频信号发生器之前，需要确保电源接地良好，以避免电击等意外；2.调节信号幅度时，需要避免过高的输出幅度，以免损坏连接设备；3.当需要连接低频信号发生器与其他设备时，要确保连接器件与线缆质量良好，并避免松动接触导致信号失真；4.在进行精密测量时，可以考虑使用外部校准装置进行校准，以提高测量准确性；5.在长时间使用低频信号发生器时，要注意发生器的散热问题，避免过热。
总结：低频信号发生器是一种功能强大的信号产生仪器，通过设置频率、幅度等参数，可以产生各种波形的信号。
在使用低频信号发生器时，需要连接合适的设备，并注意设置参数和注意事项。
正确使用低频信号发生器，可以实现科研、测试、教学等领域的需求。
低频信号发生器原理
低频信号发生器的设计摘要:直接数字合成(DDS)是一种重要的频率合成技术,具有分辨率高、频率变换快优点,在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。
文中介绍了一种高性能DDS芯片AD9850的基本原理和工作特点,阐述了如何利用此芯片设计一种频率在0—50kHz内变化、相位正交的信号源,给出了AD9850芯片和MCS51单片机的硬件接口和软件流程。
关键词:直接数字频率合成信号源AD9850芯片概述:随着数字技术的飞速发展,高精度大动态范围数字/模拟(D,A)转换器的出现和广泛应用,用数字控制方法从一个标准参考频率源产生多个频率信号的技术,即直接数字合成(DDS)异军突起。
其主要优点有:(1)频率转换快:DDS频率转换时间短,一般在纳秒级;(2)分辨率高:大多数DDS可提供的频率分辨率在1 Hz 数量级,许多可达0.001 Hz;(3)频率合成范围宽;(4)相位噪声低,信号纯度高;(5)可控制相位:DDS 可方便地控制输出信号的相位,在频率变换时也能保持相位联系;(6)生成的正弦/余弦信号正交特性好等。
因此,利用DDS技术特别容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号,这在电子测量、雷达系统、调频通信、电子对抗等领域具有十分广泛的应用前景。
1. 低频信号发生器的组成图2.7为低频信号发生器组成框图。
它主要包括主振器、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等。
(1)主振器RC文氏桥式振荡器具有输出波形失真小、振幅稳定、频率调节方便和频率可调范围宽等特点,故被普遍应用于低频信号发生器主振器中。
主振器产生与低频信号发生器频率一致的低频正弦信号。
文氏桥式振荡器每个波段的频率覆盖系数(即最高频率与最低频率之比)为10,因此,要覆盖1Hz~1MHz的频率范围,至少需要五个波段。
为了在不分波段的情况下得到很宽的频率覆盖范围,有时采用差频式低频振荡器,图2.8为其组成框图。
假设f2=3.4MHz,f1可调范围为3.3997MHz~5.1MHz,则振荡器输出差频信号频率范围为300Hz (3.4MHz-3.3997MHz)~1.7MHz(5.1 MHz-3.4 MHz)。
什么是信号发生器？
什么是信号发生器？信号发生器是一种电子设备，用于产生不同频率、幅度和波形的电信号。
它是电子测量和实验中不可或缺的工具，被广泛应用于电子、通信、无线电等领域。
信号发生器通过输出精确可控的电信号，提供了一种方便、可靠的方式来测试电子设备的性能、测量信号的参数以及调试电路。
下面将从信号发生器的原理、分类以及应用范围三个方面来进行详细介绍。
一、信号发生器的原理信号发生器的工作原理主要基于振荡电路。
当信号发生器内部的振荡电路受到外部激励时，会产生特定频率和波形的稳定电信号。
这些电信号通过放大电路进行放大，然后经过滤波电路进行滤波，最终输出到外部设备进行测试或调试。
二、信号发生器的分类1. 按波形分类（1）正弦波信号发生器：产生正弦波形状的信号，它的频率和振幅可以通过控制器进行调节。
（2）方波/脉冲信号发生器：产生方波或脉冲波形的信号，用于测试脉冲响应和数字电路的性能。
（3）三角波信号发生器：产生三角波形的信号，可用于测试滤波器、谐振电路等。
2. 按频率范围分类（1）低频信号发生器：频率范围一般在几赫兹至几兆赫兹之间，适用于低频电路的测试。
（2）中频信号发生器：频率范围一般在几兆赫兹至几十兆赫兹之间，适用于中频电路的测试。
（3）射频信号发生器：频率范围一般在几十兆赫兹至几千兆赫兹之间，适用于射频电路的测试。
3. 其他分类（1）模拟信号发生器：产生模拟信号，如音频信号、视频信号等。
（2）数字信号发生器：产生数字信号，用于测试数字电路。
（3）函数信号发生器：可以根据特定的数学函数产生各种复杂波形的信号。
三、信号发生器的应用范围1. 电子设备测试：信号发生器被广泛应用于电子设备的测试中，如电视、收音机、手机等设备的性能测试以及通信模块的调试。
2. 电路调试与校准：信号发生器可以用来测试电路的各种参数，如频率响应、幅值响应等，并可以通过校准来修正电路中的误差。
3. 声音和音频测试：信号发生器可以产生不同频率和振幅的音频信号，用于测试音频设备、音箱等的音质和性能。
【信号发生器的基本原理】
信号发生器的基本原理 - 信号发生器使用攻略信号发生器的基本原理现代信号发生器的结构非常复杂，与早期的简易信号发生器天差地别，但总体基本结构功能单元还是类似的。
信号发生器的主要部件有频率产生单元、调制单元、缓冲放大单元、衰减输出单元、显示单元、控制单元。
早期的信号发生器都采用模拟电路，现代信号发生器越来越多地使用数字电路或单片机控制，内部电路结构上有了很大的变化。
频率产生单元是信号发生器的基础和核心。
早期的高频信号发生器采用模拟电路LC振荡器，低频信号发生器则较多采用文氏电桥振荡器和RC移相振荡器。
由于早期没有频率合成技术，所以上述LC、RC振荡器优点是结构简单，可以产生连续变化的频率，缺点是频率稳定度不够高。
早期产品为了提高信号发生器频率稳定度，在可变电容的精密调节方面下了很多功夫，不少产品都设计了精密的传动机构和指示机构，所以很多早期的高级信号发生器体积大、重量重。
后来，人们发现采用石英晶体构成振荡电路，产生的频率稳定，但是石英晶体的频率是固定的，在没有频率合成的技术条件下，只能做成固定频率信号发生器。
之后也出现过压控振荡器，虽然频率稳定度比LC振荡器好些，但依然不够理想，不过压控振荡器摆脱了LC振荡器的机械结构，可以大大缩减仪器的体积，同时电路不太复杂，成本也不高。
现在一些低端的函数信号发生器依然采用这种方式。
随着PLL锁相环频率合成器电路的兴起，高档信号发生器纷纷采用频率合成技术，其优点是频率输出稳定（频率合成器的参考基准频率由石英晶体产生），频率可以步进调节，频率显示机构可以用数字化显示或者直接设置。
早期的高精度信号发生器为了得到较小的频率步进，将锁相环做得非常复杂，成本很高，体积和重量都很大。
目前的中高端信号发生器采用了更先进的DDS频率直接合成技术，具有频率输出稳定度高、频率合成范围宽、信号频谱纯净度高等优点。
由于DDS芯片高度集成化，所以信号发生器的体积很小。
信号发生器的工作频率范围、频率稳定度、频率设置精度、相位噪声、信号频谱纯度都与频率产生单元有关，也是信号发生器性能的重要指标。
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设计（论文）题目系别：电气电子工程系学生姓名：专业班级：学号：指导教师：2012年03月20 日独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，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。
论文作者签名：日期：年月日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定，即：学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权郑州职业技术学院要以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。
保密□，在________年解密后适用本授权书.本论文属于不保密□。
（请在以上方框内打“√”）毕业论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要本系统是基于AT89C52单片机的数字式简易低频信号发生器。
用程序实现方波、锯齿波、三角波等信号，并在Protues电子设计平台上对方案进行了仿真。
消除了传统信号发生器存在元器件分散性造成波形失真的弊端。
系统采用AT89C52 单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、按键电路。
通过按键控制可产生方波、锯齿波、正弦波。
波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变，其设计简单、性能优良，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一定的实用性。
关键词：单片机；信号发生器；D/A转换郑州职业技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (I)1 课题背景 (1)2系统设计 (2)2.1系统方案比较 (2)2.2 实验芯片简介 (2)2.2.1 AT89C52 (2)2.2.2 DAC0832 (4)3软件设计 (6)3.1初始化子程序 (6)3.2 键扫描子函数 (7)3.2 波形数据产生子函数 (7)3.2 主函数 (7)4硬件设计 (8)4.1系统总体框图设计 (8)4.1.1单片机晶振电路 (9)4.1.2单片机复位电路 (9)5 调试及仿真波形 (10)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录一电路原理图 (16)郑州职业技术学院毕业设计（论文）1 课题背景基于单片机的信号发生器设计，该课题的设计目的是充分运用大学期间所学的专业知识，考察现在正在使用的信号发生器的基本功能，完成一个基本的实际系统的设计全过程。
关键是这个实际系统设计的过程，在整个过程中我可以充分发挥自动化的专业知识。
特别是这个信号发生器的设计中涉及到一个典型的控制过程。
通过单片机控制一个有特殊功能的信号发生芯片，可以产生一系列有规律的幅度和频率可调的波形。
这样一个信号发生装置在控制领域有相当广泛的应用范围。
在现代社会中，自动化技术已经渗透到社会生活的各个领域中。
在超声波测量技术中,超声换能器(发射换能器和接收换能器) 是超声波检测技术的核心部件。
高精度、宽频率范围、高稳定性的激励源对于发射换能器及超声检测系统性能的改善和提高起着至关重要的作用。
传统的波形发生器通常由晶体管、运放IC 等分离元件制成。
与此相比,基于集成芯片的波形发生器具有高频信号输出、波形稳定、控制简便等特点。
其中，信号发生器是自动化领域中的一个典型应用。
因为现代的自动化控制中基本都会利用信号来控制设备的工作。
利用信号的产生进行仪器的控制已经是自动控制中的一个重要的手段，那么一个幅度、频率、占空比以及波形可调的信号发生器的设计和完成更具有使用价值。
只要将这个信号发生器设计的基本思路掌握，不但可以融会贯通所学的专业知识还可以在以后工作中利用到，作为用来控制其他设备或设计的一个参考。
信号发生器是电子实验室的基本设备之一，目前各类学校广泛使用的是标准产品，虽然功能齐全、性能指标较高，但是价格较贵，且许多功能用不上。
本文介绍一种由单片机AT89C52设计的简易信号发生器，该仪器结构简单，虽然功能及性能指标赶不上标准信号发生器，但满足一般的实验要求。
其成本低、体积小、便于携带等特点，亦可作为电子产品维修人员的重要随身设备之一。
本文主要分五大部分：绪论、系统概述和设计方案、硬件部分、软件部分，总结。
绪论，首先对课题研究背景和所涉及的相关技术领域进行了介绍；第一章对系统所要完成的功能和可扩展的功能进行描述，确定系统的设计方案主要参数计算，第二章对系统的硬件结构和各部分组成作了简要的介绍和讲解；第三章是软件部分，这部分重点介绍了主程序的流程框图及各个子程序的流程框图。
最后对整篇文章进行了总结。
2系统设计2.1 系统方案比较方案一：采用函数信号发生器ICL8038集成模拟芯片，（如图2-1）它是一种可以同时产生方波、三角波、正弦波的专用集成电路。
但是这种模块产生的波形都不是纯净的波形，会寄生一些高次谐波分量，采用其他的措施虽可滤除一些，但不能完全滤除掉。
图2-1方案一方框图方案二：采用分立元件实现非稳态的多谐振振荡器，然后根据需要加入积分电路等构成正弦、矩形、三角等波形发生器。
这种信号发生器输出频率范围窄，而且电路参数设定较繁琐，其频率大小的测量往往需要通过硬件电路的切换来实现，操作不方便。
方案三：采用单片机和DAC0832数模转换器生成波形，由于是软件滤波，所以不会有寄生的高次谐波分量，生成的波形比较纯净。
它的特点是价格低、性能高，在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少。
经比较，方案三既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比较高，所以采用该方案。
2.2实验芯片简介2.2.1 AT89C52AT89C52是一种低功耗、高性能的片内含有8 kB可编程/可擦除只读存储器的8位CMOS微控制器,使用高密度、非易丢失存储技术制造,并且与80C51的引脚和指令系统完全兼容。
芯片上的Flash存储器允许在线编程或采用通用的非易丢失存储编程器重复编程。
AT89C52将具有多种功能的8位CPU与Flash存储器结合在一个芯片上,为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格适宜的方案,其性能价格比远高于8751。
89C52的主要性能包括:片内有8 kB可在线重复编程的快闪擦写存储器;宽工作电压范围VCC可为2. 7V~6V;全静态工作可从0Hz至33Hz;程序存储器具有3级加密保护; 32条可编程I/O线; 3个16位定时器/计数器;中断结构具有8个中断源; 21个特殊功能寄存器; 1个可编程全双工串行通道;空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容[3]AT89C52的引脚图及作用如下：P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端使用。
在访问外部数据存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在Flash 编程时，P0口接收指令字节。
而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。
作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。
作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P2的输出缓冲可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。
此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。
此外，P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
RET：复位输入。
当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
一般情况下，ALE仍以时钟震荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
PSEN:程序存储允许输出的是外部程序存储器的选通信号，当AT89C52由外部程序存储器取指令（或数据时），每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。
在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
EA/VPP:外部访问允许。
欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平。
需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平，CPU则执行内部程序存储器中的指令。
XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
2.2.2 DAC0832DAC0832是美国资料公司研制的8位双缓冲器D/A转换器。
芯片内带有资料锁存器，可与数据总线直接相连。
电路有极好的温度跟随性，使用了COMS电流开关和控制逻辑而获得低功耗、低输出的泄漏电流误差。
芯片采用R-2RT型电阻网络，对参考电流进行分流完成D/A转换。
转换结果以一组差动电流IOUT1和IOUT2输出。
集成电路内有两级输入寄存器，使DAC0832芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。
所以这个芯片的应用很广泛,关于DAC0832应用的一些重要资料见下图：DAC0832主要性能参数：①分辨率8位；②转换时间1μs;③参考电压±10V；④单电源+5V~+15v；⑤功耗20mW。
DAC0832引脚功能说明：DI0~DI7：数据输入线，TLL电平。
ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。
CS：片选信号输入线，低电平有效。
WR1：为输入寄存器的写选通信号。
XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。
WR2：为DAC寄存器写选通输入线。
Iout1:电流输出线。
当输入全为1时Iout1最大。
Iout2: 电流输出线。
其值与Iout1之和为一常数。
Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻.Vcc:电源输入线(+5v~+15v)Vref:基准电压输入线(-10v~+10v)AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地.DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好.采用ADC0809实现A/D转换。