函数信号发生器
函数信号发生器使用说明（超级详细）
函数信号发⽣器使⽤说明（超级详细）函数信号发⽣器使⽤说明1－1 SG1651A函数信号发⽣器使⽤说明⼀、概述本仪器是⼀台具有⾼度稳定性、多功能等特点的函数信号发⽣器。
能直接产⽣正弦波、三⾓波、⽅波、斜波、脉冲波，波形对称可调并具有反向输出，直流电平可连续调节。
TTL可与主信号做同步输出。
还具有VCF输⼊控制功能。
频率计可做内部频率显⽰，也可外测1Hz~10.0MHz的信号频率，电压⽤LED显⽰。
⼆、使⽤说明2.1⾯板标志说明及功能见表1和图1图1DC1641数字函数信号发⽣器使⽤说明⼀、概述DC1641使⽤LCD显⽰、微处理器（CPU）控制的函数信号发⽣器，是⼀种⼩型的、由集成电路、单⽚机与半导体管构成的便携式通⽤函数信号发⽣器，其函数信号有正弦波、三⾓波、⽅波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。
信号频率可调范围从0.1Hz~2MHz，分七个档级，频率段、频率值、波形选择均由LCD显⽰。
信号的最⼤幅度可达20Vp-p。
脉冲的占空⽐系数由10%~90%连续可调，五种信号均可加±10V的直流偏置电压。
并具有TTL电平的同步信号输出，脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。
除此以外，能外接计数输⼊，作频率计数器使⽤，其频率范围从10Hz~10MHz（50、100MHz[根据⽤户需要]）。
计数频率等功能信息均由LCD显⽰，发光⼆极管指⽰计数闸门、占空⽐、直流偏置、电源。
读数直观、⽅便、准确。
⼆、技术要求2.1函数发⽣器产⽣正弦波、三⾓波、⽅波、锯齿波和脉冲波。
2.1.1函数信号频率范围和精度a、频率范围由0.1Hz~2MHz分七个频率档级LCD显⽰，各档级之间有很宽的覆盖度，如下所⽰：频率档级频率范围（Hz）1 0.1~210 1~20100 10~2001K 100~2K10K 1K ~20K100K 10K ~200K1M 100K ~2M频率显⽰⽅式：LCD显⽰，发光⼆极管指⽰闸门、占空⽐、直流偏置、电源。
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。
函数信号发生器的注意事项
函数信号发生器的注意事项函数信号发生器是电子实验室中不可或缺的工具，它能够输出各种不同的信号波形，为电路的测试和调试提供了帮助。
但是在使用函数信号发生器时，我们需要注意一些事项，以确保使用的安全和方便。
下面，我们将详细介绍函数信号发生器的注意事项。
1. 电源问题函数信号发生器需要外接电源，因此首要注意事项是电源问题。
当您连接电源时，请务必仔细阅读使用说明，并确保电源符合规格和安全标准。
不要试图自行改装电源线或增加过多扩展块。
同时，为了避免电源伤害用户，在使用前仔细检查电源是否安装到位和连接正确，以确保其安全可靠。
2. 输出端口函数信号发生器的输出端口十分重要，是我们在使用时经常需要注意的地方。
首先，需要了解信号发生器所使用的输出端口类型，如BNC接口、USB接口和RJ45接口等。
在使用时，请清洁接口，并确保连接牢固。
此外，为了保护输出端口，不要过度插拔接口以避免损坏端口。
3. 温度环境函数信号发生器的正常工作需要适当的温度环境。
在使用前，请确保其工作环境符合规格和安全标准。
同样，确保设备不要因为长时间工作而过热，不要直接暴露在阳光下，不要将电源线缠绕在设备上以避免过度加热。
4. 频率和幅度范围函数信号发生器的频率和幅度范围是决定设备使用范围的重要参数。
若干信号发生器有着很高的接口速度和频率范围，但也有很多型号适用于数码信号和其他低速应用。
在购买信号发生器时，请确保其频率和幅度符合您的要求。
5. 质量和维护最后，需要特别注意设备的质量和维护问题。
在选择信号发生器时，要选择质量可靠的产品，并避免选择某些廉价的，低品质产品。
同时，日常保养也是维持设备正常工作的重要手段。
在日常使用中，及时清洁，定期校准并检查设备，以确保其性能。
总之，以上是我们在使用函数信号发生器时，需要特别注意的一些事项。
希望这些信息能对您的日常使用有所帮助，从而更加安全地使用函数信号发生器，并为实验室的测试和调试提供方便。
函数信号发生器的实现方法和使用方法 信号发生器是如何工作的
函数信号发生器的实现方法和使用方法信号发生器是如何工作的函数信号发生器是一种可以供应精密信号源的仪器，也就是俗称的波形发生器，最基本的应用就是通过函数信号发生器产生正弦波/方波/锯齿波/脉冲波/三角波等具有一函数信号发生器是一种可以供应精密信号源的仪器，也就是俗称的波形发生器，最基本的应用就是通过函数信号发生器产生正弦波/方波/锯齿波/脉冲波/三角波等具有一些特定周期性（或者频率）的时间函数波形来供大家作为电压输出或者功率输出等，它的频率范围跟它本身的性能有关，一般情况上都是可以从几毫赫甚至几微赫，甚至还可以显示输出超低频直到几十兆赫频率的波形信号源。
下面，大家就和我来了解一下它吧！函数信号发生器的实现方法:（1）用分立元件构成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。
（2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。
早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调整方式也不够快捷，频率和占空比不能独立调整，二者相互影响。
（3）利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。
鉴于此，美国美信公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038，它克服了（2）中芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。
MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。
在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。
（4）利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。
但成本较高。
产生所需参数的电测试信号仪器。
按其信号波形分为四大类：①正弦信号发生器。
紧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。
按其不同性能和用途还可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。
函数信号发生器的注意事项
函数信号发生器的注意事项
在使用函数信号发生器时，有以下几点注意事项：
1. 输入电源稳定：函数信号发生器通常需要接受外部电源供电，为了保证信号的稳定性，输入电源必须稳定且符合设备的规格要求。
应确保输入电源的电压和频率符合要求，并避免电源的电压波动或频率变化。
2. 地线接法正确：函数信号发生器通常需要接地，确保正确连接地线可以减少对其他设备的干扰，并提高信号的质量。
接线时应按照设备的规格要求进行连接，避免错误地线接法导致信号的失真或干扰。
3. 避免过载操作：在使用函数信号发生器时，应注意其输出功率的限制。
过高的输出功率可能导致设备的烧毁，而过低的输出功率可能影响信号的质量。
在操作中应遵循设备的功率规格要求，并根据需要调整输出功率。
4. 频率范围和相位调节：函数信号发生器通常具有可调的频率和相位功能，操作时应根据需要进行调节。
注意调节范围内的频率和相位值，避免超出设备的限制。
在调节过程中，应注意适当的调节速度，避免频率或相位的快速变化对系统造成不良影响。
5. 信号质量监测：在使用函数信号发生器时，应注意监测信号的质量。
可以使用示波器或其他测量设备对输出信号进行测量和分析，以确保信号的稳定性和准
确性。
如果发现信号质量不理想，应及时调整设备参数，并检查输入电源和连接线路是否正常。
6. 保养和维护：定期进行设备的保养和维护，可以延长函数信号发生器的使用寿命，并保证其性能稳定。
应按照设备的说明书进行日常维护工作，例如清洁设备表面、检查连接线路是否松动等。
如发现设备故障或异常，应及时联系厂家进行维修或更换。
简易函数信号发生器的设计报告
简易函数信号发生器的设计报告设计报告：简易函数信号发生器一、引言函数信号发生器是一种可以产生各种类型函数信号的设备。
在实际的电子实验中，函数信号发生器广泛应用于工程实践和科研领域，可以用于信号测试、测量、调试以及模拟等方面。
本文将着重介绍一种设计简易函数信号发生器的原理和方法。
二、设计目标本设计的目标是实现一个简易的函数信号发生器，能够产生包括正弦波、方波和三角波在内的基本函数信号，并能够调节频率和幅度。
同时，为了提高使用方便性，我们还计划增加一个显示屏，实时显示当前产生的信号波形。
三、设计原理1.信号源函数信号发生器的核心是信号发生电路，由振荡器和输出放大器组成。
振荡器产生所需的函数信号波形，输出放大器负责放大振荡器产生的信号。
2.振荡器为了实现多种函数波形的产生，可以采用集成电路作为振荡器。
例如，使用集成运算放大器构成的和差振荡器可以产生正弦波，使用施密特触发器可以产生方波，使用三角波发生器可以产生三角波。
根据实际需要，设计采用一种或多种振荡器来实现不同类型的函数信号。
3.输出放大器输出放大器负责将振荡器产生的信号放大到适当的电平以输出。
放大器的设计需要考虑到信号的频率范围和幅度调节的灵活性。
4.频率控制为了能够调节信号的频率，可以采用可变电容二极管或可变电阻等元件来实现。
通过调节这些元件的参数，可以改变振荡器中的RC时间常数或LC谐振电路的频率，从而实现频率的调节。
5.幅度控制为了能够调节信号的幅度，可以采用可变电阻作为放大电路的输入阻抗，通过调节电阻阻值来改变信号的幅度。
同时，也可以通过增加放大倍数或使用可变增益放大器来实现幅度的控制。
四、设计步骤1.确定电路结构和信号发生器的类型。
根据功能和性能需求，选择合适的振荡器和放大器电路，并将其组合在一起。
2.根据所选振荡器电路进行参数计算和元件的选择。
例如，根据需要的频率范围选择适合的振荡器电路和元件，并计算所需元件的数值。
3.设计输出放大器电路。
函数信号发生器工作原理
函数信号发生器工作原理函数信号发生器是一种可以产生不同形式的波形信号的电子设备。
它通常用于测试电路或设备的响应，及验证系统的可靠性和性能。
本文将介绍函数信号发生器的工作原理及其基本组成。
1、函数信号发生器的基本原理函数信号发生器使用内部电路产生信号波形，这些波形可以是正弦波、方波、三角波等，也可以是随时间变化的任意模拟波形信号，称为任意波形（Arbitrary Waveform）。
任意波形信号可以通过数字信号处理器（DSP）和相应的算法产生，可以控制其幅值、频率、相位、周期等参数，与旋钮手动调节产生的波形相比，任意波形信号更具有可重复性和精度。
任意波形成为了近年来函数信号发生器的重要特点之一。
函数信号发生器的工作原理基于模拟电路和数字技术的结合。
如下图所示，函数信号发生器的主要部件包括信号发生器主控板、波形发生控制板、数字信号处理器（DSP）和高精度数字模拟转换器（DAC）等。
其中波形发生控制板控制信号发生器主控板的输出电压幅值、频率、相位等参数，主控板再将这些参数转换成数字信号通过DSP和DAC产生电压波形输出到信号输出端。
2、函数信号发生器的基本组成（1）信号发生器主控板信号发生器主控板是函数信号发生器的核心控制板，它负责启动、控制和调节函数信号发生器的各种功能。
主控板内包含高速时钟电路、微控制器、输出放大器等部件，通过接收波形控制板发来的指令从而产生需要的波形输出并控制其电压幅值、频率、相位等参数。
（2）波形发生控制板波形发生控制板负责产生波形控制信号，这些信号包括电压幅值、频率、相位等参数。
它和信号发生器主控板通过数字接口连接，主控板根据波形控制板的指令产生相应的波形信号输出。
（3）数字信号处理器（DSP）数字信号处理器（DSP）是函数信号发生器中的重要部件，它用于实现任意波形信号的产生和输出。
DSP通过高精度滤波器将输入的数字信号处理成需要的波形信号，再将这些信号通过DAC转换成模拟信号输出到信号输出端。
函数信号发生器和任意波形发生器对比
函数信号发生器和任意波形发生器对比1、函数信号发生器函数发生器是使用最广的通用信号源信号发生器，提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形，有的还同时具有调制和扫描功能。
函数波形发生器在设计上分为模拟式和数字合成式。
众所周知，数字合成式函数信号源(DDS)无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟式，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(phaseJitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但数字式信号源中，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生器，如今市场上的大部分函数信号发生器均为DDS信号源。
2、任意波形发生器任意波形发生器，是一种特殊的信号源，不仅具有一般信号源波形生成能力，而且可以仿真实际电路测试中需要的任意波形。
在我们实际的电路的运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际电路往往存在各种缺陷信号和瞬变信号，如果在设计之初没有考虑这些情况，有的将会产生灾难性后果。
任意波发生器可以帮您完成实验，仿真实际电路，对您的设计进行全面的测试。
由于任意波形发生往往依赖计算机通讯输出波形数据。
在计算机传输中，通过专用的波形编辑软件生成波形，有利于扩充仪器的能力，更进一步仿真实验。
另外，内置一定数量的非易失性存储器，随机存取编辑波形，有利于参考对比，或通过随机接口通讯传输到计算机作更进一步分析与处理。
有些任意波形发生器有波形下载功能，在作一些麻烦费用高或风险性大的实验时，通过数字示波器等仪器把波形实时记录下来，然后通过计算机接口传输到信号源，直接下载到设计电路，更进一步实验验证。
泰克推出的AFG3000系列三合一信号源，可以完成以上提到的功能，并且在波形输出的精度、稳定性等方面都有较大提高，是走在行业前列的新一代任意波发生器。
信号源的主要技术指标传统函数发生器的主要指标和新近研发的任意波形发生器的主要指标有一些不同，我们这里分开介绍。
函数信号发生器..
8、计数、复位开关：按计数键，LED
显示开始计数，按复位键，LED显示 全为0。 9、计数／频率端口：计数、外测频率 输入端口。 10、外测频开关：此开关按入LED显 示窗显示外测信号频率或计数值。 11、电平调节：按入电平调节开关， 电平指示灯亮，此时调节电平调节旋 钮，可改变直流偏置电平。
12、幅度调节旋钮（AMPLITUDE）：
顺时针调节此旋钮，增大电压输出幅度。 逆时针调节此旋钮可减小电压输出幅度。 13、电压输出端口（VOLTAGE OUT）： 电压输出由此端口输出。 14、TTL/CMOS输出端口：由此端口输 出TTL/CMOS信号。
15、VCF：由此端口输入电压控制频率
7、为了观察准确的函数波形，
建议示波器带宽应高于该仪器上 限频率的二倍。 8、如仪器不能正常工作，重新 开机检查操作步骤
学习到此为止！！！
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）。
5、内置线性/对数扫频功能。 6、数字微调频率功能，是测量更 精确。 7、50HZ正弦波输出，方便于教学 实验。 8、外接调频功能。 9、VCF压控输入。 10、所有端口有短路和抗输入电压 保护功能。
幅度显示
1、显示位数：三位； 2、显示单位：VP-P或mVp-p ； 3、显示误差：±15%±1个字； 4、负载为1MΩ时:直读； 5、负载电阻为50Ω：直读÷2； 6、分辨率：1mVp-p（40dB）
函数信号发生器和脉冲信号发生器
函数信号发生器和脉冲信号发生器都是由集成运放构成 的积分器、比较器等组成的波形产生电路，函数信号发生器可 输出低频形式的方波、三角波、锯齿波以及正弦波等波形。脉 冲信号发生器可输出方波、三角波、锯齿波，一般不能输出正 弦波。但脉冲信号发生器的输出频率可以很高，而且其脉宽、 前后沿等也可以在很大的范围内改变。本节简要介绍这两种信 号发生器的电路结构和基本工作原理。
R1 P
R2 R
C +–A D
考电压的值，则可改变输
比较 比较
积分器
出波形的幅度大小。
+Um 器1 器2 –Um
当用一只二极管代替充放电电阻时，则积分器输出锯齿 波，双稳则输出占空比很大或者很小的矩形波。
二极管整形网络把三角波转变为正弦波，三种波形的输 出由波形选择开关选择，然后经放大器、衰减器等输出。
⒊ 前后沿可调的脉冲信号发生器
它是在上述基本脉冲信号发生器的基础上增加了由积分器和 比较器构成的积分调宽和比较整形电路以及减法电路，以使输出 脉冲的脉宽可在更宽的范围内调节；另外增加了由积分器组成的 前后沿调节电路，使除了矩形波外，还可输出梯形波、三角波和 锯齿波等波形。
外触发
电路
+
自激
多谐
放大整形
⒈ 脉冲信号发生器的基本结构
脉冲信号发生器的基本结构如图所示。主要包括主振级、脉冲形 成级、输出级等。
主振级
脉冲形成级
延时级
形成级
主脉冲 输出级
外
K
同 同步放大
步
同步输出
同步脉冲
脉冲信号形成级包括延时级和脉冲信号形成级。其目的是产生经 过一定延时、脉冲宽度稳定且可任意调节的主脉冲信号。
函数信号发生器的使用
函数信号发生器的使用函数信号发生器是一种常用的电子测试仪器，用于产生各种波形的信号，之后将信号送往待测试电路，以检测电路在不同的工作条件下的性能表现。
本文将分步骤介绍如何使用函数信号发生器。
一、准备工作在使用函数信号发生器之前，首先需要了解设备的外部构建、掌握主要的操作按钮功能。
检查设备是否正常，以及清洁仪器表面。
同时，需要确保连接信号发生器与待测试电路的线路具备良好的接地，这将有助于避免由于浮动导致的干扰。
二、设置波形类型函数信号发生器能够产生多种类型的波形，包括正弦波、方波、三角波等等。
所以，在各种测试中，需要选择适当的波形类型。
在选择波形类型后，需要设置波形的频率、振幅和偏移量，这将有助于更好地处理电路并获得所需的测试数据。
三、设置波形参数在进行测试时，需要根据待测试的电路和测试要求，选择适当的波形参数。
这些参数包括水平分辨率、时间分辨率、通道数等。
在设置了这些参数后，需要进行迭代测试，以确定波形是否正确。
四、设置延时模式波形信号的延时模式可以帮助用户更好地理解信号在电路中传输的路径。
设置延时模式时，可以根据需要将波形延后或提前一定的时间，这将使波形在进行测试时更加直观。
需要注意的是，当波形信号在电路中传输时，需要考虑是否会与其他信号发生干扰。
五、记录测试数据在测试过程中，需要记录信号的基本信息，如频率、振幅、偏移量等。
同时，还需要记录电路的响应和任何异常情况。
这些数据的记录将有助于后续的分析和处理。
总之，使用函数信号发生器是一个重要的测试工具，能够帮助用户检测电路的性能。
在使用时，需要了解设备的基本操作方法，根据理论知识和测试要求来选择合适的波形参数。
此外，还需要注意测试方法的正确性，以获得可靠的测试数据。
函数信号发生器实习报告
函数信号发生器实习报告一、实习目的1. 了解函数信号发生器的基本原理和功能；2. 掌握函数信号发生器的操作和使用方法；3. 学会利用函数信号发生器进行信号分析和测量；4. 提高实验技能和动手能力。
二、实习内容1. 函数信号发生器的原理介绍；2. 函数信号发生器的结构和工作原理；3. 函数信号发生器的操作和使用方法；4. 利用函数信号发生器进行信号分析和测量；5. 实习报告的撰写。
三、实习过程1. 函数信号发生器的原理介绍函数信号发生器是一种电子仪器，能够产生各种类型的周期性电压信号，如正弦波、方波、三角波等。
函数信号发生器的主要功能是提供稳定的信号源，用于电子电路的测试、调试和性能分析。
2. 函数信号发生器的结构和工作原理函数信号发生器通常由振荡器、波形发生器、放大器、输出电路等部分组成。
振荡器产生稳定的振荡信号，波形发生器根据预设的函数生成相应的波形，放大器对波形信号进行放大，输出电路将放大后的信号输出。
3. 函数信号发生器的操作和使用方法在进行实验前，首先要熟悉函数信号发生器的外观和各个按键的功能。
然后，根据实验要求设置函数信号发生器的参数，如波形类型、频率、幅度等。
最后，启动函数信号发生器，观察并记录输出信号的波形、频率、幅度等参数。
4. 利用函数信号发生器进行信号分析和测量利用函数信号发生器，可以进行信号的频率、幅度、相位等参数的测量。
例如，可以通过观察波形图来判断信号的频率和相位，使用示波器测量信号的幅度等。
5. 实习报告的撰写实习报告应包括以下内容：（1）实习目的和内容；（2）函数信号发生器的原理介绍；（3）函数信号发生器的结构和工作原理；（4）函数信号发生器的操作和使用方法；（5）利用函数信号发生器进行信号分析和测量的实验结果；（6）实习收获和体会。
四、实习收获和体会通过本次实习，我对函数信号发生器的基本原理和功能有了更深入的了解，掌握了函数信号发生器的操作和使用方法，学会了利用函数信号发生器进行信号分析和测量。
函数信号发生器的设计
函数信号发生器的设计首先，函数信号发生器的设计目的是输出一定的频率范围内的连续可变信号，并且可以调整信号的振幅、频率、相位等参数。
为了实现这一目标，函数信号发生器通常由以下几个主要部分组成：1.振荡电路：振荡电路是函数信号发生器的核心部分，它通常采用电容和电感构成的谐振电路，实现正弦波、方波等不同形状的振荡信号。
振荡电路的频率可以通过调整电容或电感的参数来实现。
2.控制电路：控制电路是用于控制振荡电路参数的一部分电路，它通常由微处理器或可编程逻辑器件实现。
通过控制电路，用户可以通过面板上的按钮或旋钮来设置信号的振幅、频率、相位等参数。
3.输出电路：输出电路将振荡电路产生的信号放大并输出到外部设备或电路中。
输出电路通常由放大电路和阻抗匹配电路组成，以确保信号能够正确地传输到外部设备。
4.显示与控制界面：函数信号发生器通常配备有显示屏和控制按钮，用于显示当前设置的信号参数和控制信号的生成。
通过显示界面，用户可以方便地调整信号的频率、振幅等参数。
了解了函数信号发生器的主要组成部分，接下来我们来了解一下其运行原理。
当函数信号发生器接通电源后，控制电路会读取用户设置的参数并进行处理。
然后，控制电路会通过控制振荡电路的参数，从而产生相应的频率、振幅和相位等信号。
振荡信号经过放大电路放大后，通过输出电路输出到外部设备。
总结起来，函数信号发生器是一种常用的仪器设备，用于产生可变的信号波形，通常用于电子设计和实验室测试中。
它由振荡电路、控制电路、输出电路和显示与控制界面等部分组成，并通过控制电路的设置来产生相应的信号。
函数信号发生器不仅可以产生正弦波、方波等常见形式的信号，还可以通过附加功能实现信号的调频、调相等特殊操作。
函数信号发生器和任意波形发生器对比
函数信号发生器和任意波形发生器对比1、函数信号发生器函数发生器是使用最广的通用信号源信号发生器，提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形，有的还同时具有调制和扫描功能。
函数波形发生器在设计上分为模拟式和数字合成式。
众所周知，数字合成式函数信号源(DDS)无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟式，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(phaseJitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但数字式信号源中，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生器，如今市场上的大部分函数信号发生器均为DDS信号源。
2、任意波形发生器任意波形发生器，是一种特殊的信号源，不仅具有一般信号源波形生成能力，而且可以仿真实际电路测试中需要的任意波形。
在我们实际的电路的运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际电路往往存在各种缺陷信号和瞬变信号，如果在设计之初没有考虑这些情况，有的将会产生灾难性后果。
任意波发生器可以帮您完成实验，仿真实际电路，对您的设计进行全面的测试。
由于任意波形发生往往依赖计算机通讯输出波形数据。
在计算机传输中，通过专用的波形编辑软件生成波形，有利于扩充仪器的能力，更进一步仿真实验。
另外，内置一定数量的非易失性存储器，随机存取编辑波形，有利于参考对比，或通过随机接口通讯传输到计算机作更进一步分析与处理。
有些任意波形发生器有波形下载功能，在作一些麻烦费用高或风险性大的实验时，通过数字示波器等仪器把波形实时记录下来，然后通过计算机接口传输到信号源，直接下载到设计电路，更进一步实验验证。
泰克推出的AFG3000系列三合一信号源，可以完成以上提到的功能，并且在波形输出的精度、稳定性等方面都有较大提高，是走在行业前列的新一代任意波发生器。
信号源的主要技术指标传统函数发生器的主要指标和新近研发的任意波形发生器的主要指标有一些不同，我们这里分开介绍。
函数信号发生器
摘要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。
正弦波，方波，三角波(锯齿波)发生电路有多种结构形式，可它们的基本结构部分都是由放大电路构成。
放大电路的结构也有多种形式，有三级场效应管放大电路，也可由集成运算放大器构成放大电路，集放以其性能优越，电路结构简单，使用方便等特点而得到越来越广泛的应用。
本实验各波形发生电路中的基本放大器均选用集成运算放大器构成。
经过参数计算，调试，实验得出了正弦波、矩形波、锯齿波波形图。
关键字：函数信号发生器、集成运算放大器、晶体管差分放大目录摘要 (1)一设计目的、意义 (3)二总体设计方案论证及选择 (4)方案一： (5)2.1 正弦波 (5)2.2 矩形波发生器 (8)2.3锯齿波发生器 (10)2.4系统测试 (11)方案二： (12)三误差分析和思考 (16)3.1 实验误差析 (16)3.2问题思考 (16)四心得体会 (17)五所需主要仪器及器件 (18)一设计目的、意义1 设计目的（1）掌握正弦波，矩形波，锯齿波函数发生器的原理及设计方法。
（2）了解振荡和其它振荡器的组成和特点。
（3）了解正弦波振荡器的组成及工作原理。
（4）能用仪器﹑仪表调试﹑测量振荡器的主要指标。
（5）理解函数信号发生器的组成框图及工作流程。
（6）能用仪器﹑仪表调试﹑测量函数信号发生器的主要指标。
2 设计意义函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。
函数信号发生器
函数信号发生器一、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。
在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。
例如，要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形，要求在水平偏转线圈上加随时间线性变化的电压——锯齿波电压，使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。
对于三角波，方波同样有重要的作用，而函数信号发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。
因此，建议开发一种能产生方波、正弦波、三角波的函数信号发生器。
二、项目可行性研究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。
三、项目任务（1）能够输出方波、三角波、正弦波、三种波形，且频率、幅度可调，波形精度±10%。
并将输出信号的频率、幅度显示出来。
（2）频率范围为10Hz～100KHz之间输出电压Vp-p≤24V，三角波Vp-p=8V，正弦波Vp-p>1V;波形特性: tr<10ms,三角波r△<2%,正弦波r-<5%。
（3）频率、幅度的值精度不低于±10% 。
（4）面板设计简洁明了，易于操作。
四、项目方案选择方案一：本方案直接采用ICL8038作为波形发生器。
函数信号发生器安全操作及保养规程
函数信号发生器安全操作及保养规程函数信号发生器作为一种常见的电子测试设备，常被用于产生各种不同频率、振幅或波形的信号，以用于电子系统的设计、调试和测试。
然而，正如其他电子设备一样，如果使用不当或者缺乏正确的维护，函数信号发生器可能会对用户及周围环境造成严重风险和损害。
为了避免此类状况的发生，本文将介绍如何进行函数信号发生器的安全操作及日常保养。
安全操作规程操作前的检查使用函数信号发生器前，必须进行以下检查以确保设备安全和正常工作：•确保设备上的电源电压与局域电压相符。
•确保设备的接线正确连接，特别是输出端与测试设备或者负载的连接。
•确保设备内部无任何异物或开始损耗的零部件。
不当操作的禁忌为了避免故障或者损坏发生，以下不当操作应该避免：•不要超过设备规定的工作电压范围，否则设备会损坏或造成人身伤害。
•不要对设备施加过大的力，避免机器倾覆或者产生其他危险情况。
•不要使用未知、未经认证的配件，以免存在损坏发生或者安全隐患。
•不要将设备暴露在高温或者强酸碱的环境中。
•在正确使用设备的同时，也不能忽略身体的安全，如不要长时间工作、不要在疲劳状态下操作等。
正确使用设备在使用设备之前，应该详细阅读设备说明书，并严格按照其中的使用方法进行操作。
以下是正确使用函数信号发生器的一些具体要点：•对于双路信号发生器，要确保两个输出端都已经连接到了负载端口，并且各个端口的阻抗匹配好。
•输出电压幅值不要超过规定的范围。
•不要在带电状态下连接到或者断开测试设备或者负载。
保养规程在使用和存储函数信号发生器时，必须注意以下的维保规程，以保证设备的长效使用：使用完毕后的关机使用完毕后，必须关闭设备电源并断开所有电缆，以防止可能发生的电击或者机器故障，并避免长时间使用造成功耗、损耗等问题。
设备的清洁保养经过一段时间的使用以后，设备内部可能污染严重，导致设备性能下降。
因此，设备应定期进行清洁保养。
清洁保养应该遵循以下原则：•使用设备的维修、保养工具和产品说明书要求的清洗剂。
函数信号发生器的功能
函数信号发生器的功能函数信号发生器是一种可以生成各种类型信号的设备或软件。
它广泛应用于科学研究、工程测试、仪器校准等领域。
本文将介绍函数信号发生器的工作原理、应用领域以及一些常见的信号类型。
一、函数信号发生器的工作原理函数信号发生器的核心是一个信号发生器电路，其输出信号的波形由内部的信号发生器电路产生。
信号发生器电路可以采用多种方式实现，其中较常见的方法是使用集成电路或数字信号处理器（DSP）。
信号发生器电路的基本原理是通过对一个基准信号进行调制、变换和控制，生成不同类型的信号。
基准信号可以是正弦波、方波、三角波等，也可以是任意波形。
通过调整基准信号的幅度、频率、相位和偏置等参数，可以得到各种不同的信号。
二、函数信号发生器的应用领域函数信号发生器广泛应用于科学研究、工程测试和仪器校准等领域。
下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 信号处理和通信系统测试：在信号处理和通信系统设计和测试中，需要模拟各种不同的信号环境，以验证系统的性能和稳定性。
函数信号发生器可以生成各种模拟信号，如音频信号、视频信号、调制信号等，用于系统测试和性能评估。
2. 仪器校准和校准：在仪器校准和校准中，需要提供准确的标准信号，以验证和校准测量设备的准确性和精度。
函数信号发生器可以生成稳定、精确的标准信号，用于仪器校准和校准。
3. 科学研究和实验：在科学研究和实验中，需要生成各种特定的信号，以便进行研究和实验。
函数信号发生器可以生成特定频率、特定幅度和特定相位的信号，用于科学研究和实验。
4. 教育培训和学术研究：函数信号发生器也广泛应用于教育培训和学术研究。
它可以帮助学生和研究人员理解和研究信号的特性和行为。
通过调整函数信号发生器的参数，可以生成各种不同的信号，并观察其特性和行为。
三、常见的信号类型函数信号发生器可以生成多种类型的信号，下面将介绍几种常见的信号类型。
1. 正弦波：正弦波是最基本的周期信号，具有连续的、光滑的波形。
它的特点是振幅、频率和相位都是恒定的。
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函数信号发生器函数信号发生器作者：华伟锋卞蕊樊旭超2013-8-8函数信号发生器摘要直接数字频率合成（DDS）是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高、频率变换快等优点，在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。
本文介绍了DDS(直接数字频率合成)的基本原理和工作特点，提出以DDS芯片AD9850芯片为核心利用MSP430F5438单片机控制，辅以必要的外围电路，构成一个输出波形稳定、精度较高的信号发生器。
该信号发生器主要能产生标准的正弦波、方波与三角波(锯齿波)，波形可手动切换，频率步进可调，软件系统采用菜单形式进行操作，LCD液晶显示可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值，操作方便明了，还增加了很多功能。
关键词：AD9850；信号发生器；MSP430F149单片机；DDS；LCD液晶；Abstact：Direct Digital Synthesis (DDS) is an important frequency synthesizer technology, with high resolution, fast frequency conversion, etc., in radar and communications and other fields have a wide range of applications. This article describes the DDS (direct digital frequency synthesis) of the basic principles and work, we proposed to DDS chip AD9850 chip as the core using MSP430F5438 MCU control, supplemented by the necessary peripheral circuits to form a stable output waveform, high precision signal generator . The signal generator can generate standard primary sine wave, square wave and triangular wave (sawtooth), the waveform can be manually switched, frequency step adjustable software system used to operate the menu form, LCD liquid crystal display can be real-time display of the output signal type , amplitude, frequency and frequency step value, easy to understand, but also adds a lot of functionality.Key words：AD9850; signal generator; MSP430F5438MCU; DDS; LCD liquid crystal;1 引言信号源起激励作用，电路中的信号均由信号源所激励，由激励产生响应。
高精度的信号源对通信系统、电子对抗及各种电子测量技术十分重要。
随着电子技术的发展，对信号源的频率稳定度、准确度以及频谱纯度提出越来越高的要求。
直接数字频率合成（DDS）技术是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成技术。
与传统的频率合成技术相比，它具有频率分辨高、频率转变速度快、输出相位连续、相位噪声低、可编程和全数字化、便于集成等突出优点，成为现代频率合成技术的佼佼者，越来越得到广泛的应用，成为众多系统中不可缺少的组成部分。
对于信号调制，直接用电平发送容易收到干扰，而且效率也不高，我们只能用光电二极管来接收，抗干扰能力弱，如果调制，我们可以用高灵敏度的接收头，里面有载波检测电路，有抑制干扰的能力。
2 方案设计与论证2.1 总体方案描述整个系统由MSP430F5438微控制器，液晶彩屏显示，触摸屏控制、信号产生等模块构成。
整个系统上电后，单片机启动DDS，对LED进行初始化，预制完毕后向单片机发出一系列应答，接着单片机读取存储器数据，送至LED显示，然后进入按键扫描中，有效触摸则单片机进行波形档位的切换，读取频率数据，然后送给已启动的DDS 信号芯片，输出相应的频率的波形。
微控制器与液晶显示构成了控制显示模块，能对输出的电压和频率进行键盘设定和步进调整，并显示输出波形种类、电压频率及幅值，形成了良好的人机界面。
总体框图如图2.1。
图2-1 系统框图2.2 微处理器模块的比较与论证方案一：用单片机MSP430F5438作为系统的主控核心此单片机具有体积小，使用灵活的，易于人机对话和良好的数据处理，有较强的指令寻址和运算功能等优点。
方案二：用FPGA等可编程器件作为控制模块FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能，密度高，速度快，稳定性好等许多有点。
FPGA 在掉电后会丢失数据上电后须进行一次配置，因此FPGA在应用中需要配置电路和一定的程序。
并且FPGA作为数字逻辑器件，竞争、冒险是数字逻辑器件较为突出的问题，因此在使用时必须注意毛刺的产生、消除及抗干扰性。
在此系统中，采用单片机作为控制比采用FPGA实现更简便。
基于综合性价比，确定选择方案一。
2.3 信号产生模块的比较与论证方案一：使用集成函数发生器芯片集成函数芯片有ICL8038等。
ICL8038能输出方波、三角波、正弦波和锯齿波四种不同的波形，将它作为正弦信号发生器。
它是电压控制频率的集成芯片，失真度很低。
可输入不同的外部电压来实现不同的频率输出。
但是发挥部分要求正弦波以1Hz为步进增加，所以用ICL8038不方便控制。
方案二：直接数字频率合成（DDS）直接数字频率合成技术是根据相位间隔对正弦信号进行取样、量化、编码，然后储存在EPROM中构成一个正弦查询表。
频率合成时，相位累加器在参考时钟的作用下对时钟脉冲进行计数，同时将累加器输出的累加相位与频率控制字K预置的相位增量相加，以相加后的吉果形成正弦查询表的地址；取出表中与该相位对应的单元中的幅度量化正弦函数值，经D／A转换器输出模拟信号，再经低通滤波器平滑得到符合要求的模拟信号。
相位累加器的最大计数长度与正弦查询表中所存储的相位分隔点数相同，由于相位累加器的相位增量不同，将导致一周期内的取样点数不同，在取样频率(由参考时钟频率决定)不变的情况下，输出信号的频率也相应变化。
如果设定累加器的初始相位，则可以对输出信号进行相位控制。
目前有许多可用作信号发生器的专用DDS集成芯片，如ADI公司推出的AD9850其基本结构原理图如图2-2。
图2-2 AD9850基本结构综合比较以上方案，结合信号发生器产生的频率稳定度和精确度要求，我们选择DDS直接数字频率合成。
一方面，DDS较信号发生器更容易精确控制；另一方面，DDS 较锁相式频率合成外设少，更容易实现。
正弦信号产生后，经高速比较器后产生频率相同的方波，调节参考电压可调占空比。
方波产生后，经过积分电路，得到三角波(锯齿波)。
所以选择用AD9850芯片的直接数字频率合成。
2.4 输入控制模块比较与论证方案一：采用触摸液晶屏触摸屏在日常生活中随处可见，而触摸屏因为有坚固耐用，反应速度快，节省空间，能够实现更加有效的人机互动等功能等诸多优点，为大众所接受。
但程序设计会有一些复杂。
方案二：采用4*4键盘该键盘占用8个I/O口，并采用查询方法读取键盘，程序很容易实现，按键每次步进控制实现调频，在本系统中较为方便控制信号发生器及输入参数。
结合本系统，权衡两方案利弊，我们最后决定采用方案二作为输入控制模块。
2.5 显示模块比较与论证方案一：采用普通LED显示其优点是元器件价格低廉，而且外围电路简单。
但是扫描要占用大量的I/O口资源，还增大了单片机的运算开销，显示的信息也不够丰富。
方案二：采用LCD液晶显示其优点是显示信息非常丰富，可以很形象的显示信号发生器的各个参数。
同时颜色多样，不会很单调。
占用的I/O资源比较少，不需要循环扫描，节省了大量的程序开销。
鉴于本系统的扩展要求，我们采用LCD液晶作为我们的显示模块。
同时写入彩屏程序，使其更生动直观。
3 系统硬件的实现3.1 微处理器电路本作品用的MSP430F5438最小系统电路如图3-1。
图3-1 微控制器电路3.2 正弦信号产生电路本作品采用直接数字频率合成技术，使用ADI公司的集成DDS器件AD9850。
AD9850是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器，主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器（DAC）和高速比较器3部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成，并具有时钟产生功能。
AD9850的DDS系统包括相位累加器和正弦查找表，其中相位累加器由一个加法器和一个32位寄存器组成，相位寄存器的输出与外部相位控制字（5位）相加后作为正弦查找表的地址。
正弦查找表实际上是一个相位/幅度转换表，它包含一个正弦波周期的数字幅度信息，每一个地址对应正弦波中0°- 360°范围的一个相位点。
查找表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅度信号，然后驱动10 bit的DA变换器，输出两个互补的电流，其幅度可通过外接电阻进行调节。
AD9850包括一个高速比较器，将DA变换器的输出经外部低通滤波器后接到此比较器上即可产生一个抖动很小的方波，这使得AD9850还可以方便地用作时钟发生器。
三路输出切换用继电器，使得波形完整输出。
电路图如图3-2。
图3-2 信号产生电路3.3 方波产生电路本作品的方波产生电路是由外部高速比较器TLV3501搭建的。
由DDS产生的正弦波经过高速比较器，产生同频率同幅值的方波。
电路图如图3-3。
图3-3 方波产生电路3. 4 三角波及锯齿波产生电路三角波是由方波通过RC积分电路得到的。
频率设置为10K，锯齿波是由集成芯片TL494直接输出的，频率在1Hz～300Hz可调。
3. 5 滤波电路本作品滤波电路采用RLC七阶无源椭圆滤波器，电路图如图3-4。
图3-4 滤波电路3. 6 程控放大电路本作品可控增益调节部分使用了德州仪器（TI）公司的压控增益放大器VCA810，VCA810 在宽频带工作模式下，增益控制范围为-40dB～+40dB ，在程控放大之前加了继电器切换档位波形输出。
电路图如图3-5。
图3-5 程控放大电路3. 7 A/D转换电路为了实现更高的精确度，本系统采用TI公司的16位AD芯片ADS1115，该芯片具有采集精度高，转换速度快等优点。