波形发生器的电路设计
lm358正弦波方波三角波产生电路
《LM358正弦波、方波、三角波产生电路设计与应用》一、引言在电子领域中，波形发生器是一种非常重要的电路，它可以产生各种不同的波形信号，包括正弦波、方波和三角波等。
LM358作为一款宽幅增益带宽产品电压反馈运算放大器，被广泛应用于波形发生器电路中。
本文将探讨如何利用LM358设计正弦波、方波和三角波产生电路，并简要介绍其应用。
二、LM358正弦波产生电路设计1. 基本原理LM358正弦波产生电路的基本原理是利用振荡电路产生稳定的正弦波信号。
通过LM358的高增益和频率特性，结合RC滤波电路，可以实现较为稳定的正弦波输出。
2. 电路设计（1）LM358引脚连接。
将LM358的引脚2和3分别与电容C1和C2相连，形成反馈电路，引脚1接地，引脚4和8分别接正负电源，引脚5接地，引脚7连接输出端。
（2）RC滤波电路。
在LM358的输出端接入RC滤波电路，通过调节电阻和电容的数值，可以实现所需的正弦波频率和幅值。
3. 电路测试连接电源并接入示波器进行测试，调节RC滤波电路的参数，可以观察到稳定的正弦波信号输出。
三、LM358方波产生电路设计1. 基本原理LM358方波产生电路的基本原理是通过LM358的高增益和高速响应特性，结合反相输入和正向输入，实现对方波信号的产生。
2. 电路设计（1）LM358引脚连接。
将LM358的引脚2和3分别与电阻R1和R2相连，引脚1接地，引脚4和8分别接正负电源，引脚5接地，引脚7连接输出端。
（2）反相输入和正向输入。
通过R1和R2的分压作用，实现LM358反相输入和正向输入，从而产生方波输出。
3. 电路测试连接电源并接入示波器进行测试，调节R1和R2的数值，可以观察到稳定的方波信号输出。
四、LM358三角波产生电路设计1. 基本原理LM358三角波产生电路的基本原理是通过LM358的反相输入和正向输入结合，实现对三角波信号的产生。
2. 电路设计（1）LM358引脚连接。
将LM358的引脚2和3分别与电容C1和C2相连，引脚1接地，引脚4和8分别接正负电源，引脚5接地，引脚7连接输出端。
波形发生电路实验报告总结.docx
专业：实验报告姓名：学号：日期：课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：实验名称：波形发生器电路分析与设计实验类型：电路实验同组学生姓名：一、实验目的和要求：桥式正弦振荡电路设计1.正弦波振荡电路的起振条件。
2.正弦波振荡电路稳幅环节的作用以及稳幅环节参数变化对输出波形的影响。
3.选频电路参数变化对输出波形频率的影响。
4.学习正弦振荡电路的仿真分析与调试方法。
B.用集成运放构成的方波、三角波发生电路设计1.掌握方波和三角波发生电路的设计方法。
2.主要性能指标的测试。
3.学习方波和三角波的仿真与调试方法。
二、实验设备：示波器、万用表模电实验箱三、实验须知：1． RC桥式正弦波振荡电路，起振时应满足的条件是：闭环放大倍数大于3，即 R f >2R1，引入正反馈3． RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率:RC桥式正弦波振荡电路，稳定振荡时应满足的条件是：电路中有非线性元件起自动稳幅的作用4． RC桥式正弦波振荡电路里C的大小：f01/(2π RC)C5． RC桥式正弦波振荡电路R1 的大小：6． RC桥式正弦波振荡电路 R2 的大小：R1=15kΩR2=Ω7．RC桥式正弦波振荡电路是通过哪几个8．波形发生器电路里 A1的输出会不会元器件来实现稳幅作用的随电源电压的变化而变化答：配对选用硅二极管，使两只二极答：A1输出不会改变，电源电压的变管的特性相同，上下对称，根据振荡化通过选频网络调节，不影响放大和幅度的变化，采用非线性元件来自动稳幅环节改变放大电路中负反馈的强弱，以实现稳幅目的8．波形发生器电路里v01的输出主要由谁9．波形发生器电路里， R 和 C的参数大决定，当电源电压发生变化时，它会小会不会影响 v0的输出波形答：发生变化吗会影响，而且 v o的频率和幅值都由答：由两只二极管决定，电源电压变RC决定，因为 R和 C的回路构成选频化时， V 不会变化网络o1四、实验步骤：A． RC桥式正弦波振荡电路：原理图：1．PSpice 仿真波形：示波器测量的波形：T=616us，v pp，v RMS667mV根据实际波形，比较实际数据和理论数据之间的差异：理论周期为650us，略大于试验数据，但非常接近，由于实际电阻和二极管的线性或非线性特性与理想状态有所不同，在误差允许范围内认为符合要求2．改变R2的参数（减小或增大R2），使输出v0从无到有，从正弦波直至削顶，分析出现这三种情况的原因和条件。
电路CAD课程设计：设计一个能产生方波和三角波的波形发生器
太原理工大学现代科技学院电路CAD 课程设计题目波形发生器摘要课设目的：设计一个能产生方波和三角波的波形发生器课设要求：使用集成运放设计一个波形发生器，产生一个频率为f o= 5 kHz的方波，其电压幅度为+V s = |－V s| = 14V。
同时产生一个频率为f o = 5kHz的三角波，其幅度为+Vt = |－V t| = 5V。
课设所用软件：protel 99 se 、EWB 课设原理图：AbstractCurriculum design purpose ：Design a can produce square and triangular wave waveform generator ；Course design requirements ：Use of integrated op-amp design a waveform generator, produce a frequency for fo = 5 kHz square wave, the voltage amplitude for + Vs = | - Vs | = 14 v. At the same time create a frequency for fo = 5 KHZ triangular wave, its amplitude for + Vt = | - Vt | = 5 v ；The course design of software ：protel 99 se 、EWB Curriculum design principle diagram ：目 录一、设计任务与要求1．方波发生器设计方波发生器电路三角波发生器电路电源电路波形发生器方框图Square waveTriangular wavePowerBlock diagram2．三角波发生器设计3．电源电路设计4. 使用软件5. 工作分配情况二、方案设计与论证三、单元电路设计与参数计算四、总原理图及元器件清单1．总原理图2．用Protel绘制的原理图生成网络表3．用Protel绘制的PCB板4. 元件清单及封装五、结论与心得一、设计任务与要求1. 方波发生器设计；2. 三角波发生器设计；3. 电源电路设计。
高速任意波形发生器的设计
ｐ ｏ ｏ ａ ｏ ｈ ｅ ｅ ａｏ ａ ｅ ｎ ｄ ｇｔｌ ｆ ｑ ｅ ｃ ｙ ｔ ｅ ｉ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｈ ａ ｄ ｒ ｉｃ ｉ ｏ ｌ ｕ ｉ ｎ ｏｔ ｒ ｒ ｐ ｓ ｌ ｆｒ ｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉ ｉ ｒ ｕ ｎ ｙ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｅ ｈ ｉｕ ． ｅ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｃ ｒｕ ｔ ｆ ａｌ ｎ ｔ ａ ｄ ｓ ｆ ａ ｅ ｒ ｓ ｗａ ｅ ｄ ｓｇ ｏ ｅ ｉ ｎ ｆｒ ＭＣＵ ａｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｅａｌ ｈ ｒ ｐ ｓ ｌｉ ｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ｏ ｔａ ｙ ｗ ｖ ｆｒ ，ａｅ ｙ ｓ ｒ ｄ ｗａ ｅ ｒ ｄ ｔ ｒ ｉｃ ｃｅ ｔ ｆ ｓ ｄ ａ ｅｏ ｍ ｓ ｆｌ —ｔ ｅ ｖ ｆ ｍ ａａ， ｉ ｉ ｅ ｏ ｏ ｓ ｌ ｌ ｃｒ ａ ｉ ｕ ｔ ｎ Ｏ ｏ ｉ ｅ ｅ ｅ ｔ ｃ ｌ ｒ ｉ ａ ｄ Ｓ ｎ，ａ ｄ ｔｕ ｆ ｉｈ ｐ ａ ｔ ａ ａｕ ｓ ｍｐ ｉ ｃｃ ｎ ｈ ｓｏ ｇ ｒｃ ｉ ｌ ｌ ｅ ． ｈ ｃ ｖ
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波形发生器的课程设计
学院《电子技术》课程设计报告题目波形信号发生器的设计姓名:学号:专业:班级:指导教师:职称:——学院——系2011年9月目录1 绪论 (1)1.1课题的目的 (1)1.2设计任务和要求 (1)2 总体设计方案 (2)2.1课题分析 (2)2.2设计步骤 (2)2.3设计方案 (3)3 主要器件简介 (3)3.1LM324的功能 (3)3.2电阻和电位器 (4)3.3电容 (4)3.4二极管和稳压管的识别和接法 (5)4 单元电路设计与计算 (5)4.1正弦波发生器 (5)4.2方波-三角波发生器 (6)5 系统总电路图 (8)6 仿真分析与安装调试 (8)6.1仿真分析图 (8)6.2安装调试 (9)6.3调整过程及波形分析 (9)7 总结 (9)参考文献 (18)附录 (19)波形信号发生器1 绪论波形信号发生器亦称函数信号发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路设计实验应用中不可缺少的仪器设备之一。
目前市场上出现的波形发生器多为纯硬件搭接而成，且波形有限，多为锯齿波、方波、正弦波、三角波等。
信号发生器作为一种常见的电子设备仪器，传统的仪器完全可以由硬件电路搭接而成。
如采用555振荡器产生的正弦波、方波、三角波的电路是可取的路径之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难度大，调节范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究及生产实践过程中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而有硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号用到的RC很大；大电阻，大电容制作上由困难，参数的精度难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点，一旦需求的功能增加，则电路的复杂程度会大大增加。
1.1 课题的目的课程设计是在校大学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
通过课程设计，学生巩固和加深对电子电路基本知识的理解，了解集成运算放大器在振荡电路方面的运用；通过对运算放大器构成的比较器、方波-三角波发生器电路的实验研究，熟悉集成运算放大器非线性应用及基本电路的调试方法。
lm324波形发生器
LM324波形发生器组员：*****基于LM324的简易波形发生器摘要：各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中锯齿波，正弦波，三角波和方波等是较为常见的信号。
在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。
为了实验研究的方便，研制一种使用方法的信号源是十分必要的。
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 方案1 (2)1.2 方案2 (3)1.3 方案3 (3)2 系统设计 (3)2.1 LM324芯片简介 (4)2.2 电路组成和工作原理 (4)2.3 电路设计与计算 (4)3 系统测试 (6)3.1 测试工具 (8)3.2 数据测试与结果分析 (8)3.3 测试结论 (9)4 设计结论 (10)1 方案设计与论证1.1 方案1通过芯片IC145152，使用锁相频率合成方法。
压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波，再利用过零比较器转换成方波，积分电路转换成三角波。
缺点：此方案，电路复杂，干扰因素多，不易实现。
1.2 方案2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。
1.3 方案3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。
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。
proteus波形发生器课程设计
proteus波形发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解波形发生器的原理，掌握Proteus软件中波形发生器的使用方法；2. 学会分析波形发生器的电路图，并能够描述各部分功能；3. 掌握如何调整波形发生器的参数，以实现不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的输出。
技能目标：1. 能够运用Proteus软件设计并搭建简单的波形发生器电路；2. 学会使用示波器等工具观察波形发生器输出的波形，并进行分析；3. 能够针对实际需求，调整波形发生器的参数，实现特定波形的输出。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子电路的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通、协作的能力；3. 引导学生认识到波形发生器在电子技术中的应用价值，提高学生的创新意识和实践能力。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，以实验操作和实际应用为主，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生为高年级电子专业或相关专业的学生，具有一定的电子电路基础和实际操作能力。
教学要求：结合Proteus软件和实际电路，引导学生从理论到实践，逐步掌握波形发生器的原理和应用。
在教学过程中，注重启发式教学，鼓励学生思考、提问、创新，提高学生的综合素养。
通过课程学习，使学生能够独立完成波形发生器的设计与搭建，为后续相关课程和实际工作打下基础。
二、教学内容1. 波形发生器原理介绍：讲解波形发生器的概念、种类、工作原理及其在电子电路中的应用。
- 教材章节：第二章第二节“波形发生器的基本原理”- 内容列举：正弦波、方波、三角波等常见波形的产生原理，集成波形发生器的特点。
2. Proteus软件使用：介绍Proteus软件的基本功能，重点讲解波形发生器的搭建、参数设置和仿真操作。
- 教材章节：第三章“Proteus软件的使用”- 内容列举：软件界面、基本操作、波形发生器组件、仿真分析等。
3. 波形发生器电路分析与设计：- 教材章节：第四章“波形发生器电路分析与设计”- 内容列举：电路图分析、各部分功能、参数调整、波形观察与调试。
波形发生器设计
波形发生器设计波形发生器是一种用于产生特定频率、幅度和波形的电子器件。
它在电子实验、仪器测试和通信系统中应用广泛。
波形发生器可产生各种波形，如正弦波、方波、锯齿波、三角波等。
在设计波形发生器时，需要考虑输出频率的稳定性、幅度控制的精度、波形形状的准确性等因素。
1.频率稳定性：波形发生器的频率稳定性是指在长时间运行中，输出频率的变化幅度。
为了提高频率稳定性，可以采用晶振作为基准震荡源，并通过锁相环、频率合成等方法进行稳定化处理。
2.幅度控制：波形发生器需要具备可调节输出幅度的功能，可通过电压控制放大器或级联多个放大器来实现。
此外，还需要考虑输出幅度的精度和范围。
3.波形形状准确性：波形发生器输出的波形形状应尽量接近预期的理想波形。
对于正弦波发生器，可以采用反馈电路来实现，通过控制反馈增益和相位来调节输出波形的形状。
4.输出阻抗：波形发生器的输出阻抗要与负载匹配，以确保输出波形的稳定性和准确性。
通常可以通过选择合适的输出级的类型以及调节反馈电路中的参数来实现。
5.频率范围：波形发生器应具备较宽的频率范围，以适应不同的应用需求。
常见的波形发生器频率范围为几Hz到几GHz，可以根据具体需求进行选择。
6.数字控制：现代波形发生器常采用数字控制，可以通过面板、遥控等方式进行操作和控制。
数字控制可以提高操作的灵活性和方便性，并可实现一些高级功能，如频率扫描、脉冲调制等。
综上所述，波形发生器的设计需要考虑频率稳定性、幅度控制、波形形状准确性、输出阻抗、频率范围和数字控制等方面。
设计人员需要根据具体需求选择适当的电路拓扑结构、器件和控制方法，并进行系统性能测试和优化，以实现高稳定性、高精度和高可靠性的波形发生器。
波形发生电路实验报告
实验报告课程名称：电路与电子实验Ⅱ指导老师：yyy 成绩：__________________实验名称：波形发生器电路实验类型：模电同组学生姓名：一、实验目的二、实验原理三、实验接线图四、实验设备五、实验步骤六、实验数据记录七、实验数据分析八、实验结果或结论一、实验目的和要求1.了解正弦波振荡的基本工作原理。
2.掌握RC 桥式正弦波振荡电路的分析、设计和调试方法。
3.深入理解正弦波振荡电路的起振条件、稳幅特性。
4.学习方波（矩形波）、三角波（锯齿波）振荡电路。
5.掌握比较器的使用；实现滞回比较器、窗口（三态）比较器6.以某个方波发生电路为例，比较LM358和LM393作为比较器对于波形性能有什么影响二、实验内容和原理a)正弦波振荡➢线性放大电路：器件工作在线性放大区（通频带内），负反馈；➢正弦波振荡电路：器件工作在线性放大区（通频带内），正反馈——首要条件正弦波振荡——无输入时，即能产生稳定（幅度、频率）的正弦波输出➢RC 桥式正弦波振荡电路✓正反馈，RC串并联网络✓电压传输系数为F(+)=V fV o =Z2Z1+Z2=1(1+C2C1+R1R2)+j(ωR1C2−1ωR2C1)✓✓RC桥式正弦波振荡电路设计方案右图所示用二极管实现自动稳幅的RC桥式正弦波振荡电路。
二极管的非线性：实现稳幅并有利于稳幅，但易引起失真；R3 ：减少失真，但不利于稳幅增益：b)方波发生器i.滞回比较器加简单RC 积分器构成的方波发生器振荡周期T 或振荡频率f 为：优点：简单缺点：三角波的线性度不好，主要用于产生方波。
c)矩形波和锯齿波发生电路d)比较器及应用电路i.LM393工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：2～36V，双电源:±1～±18V；消耗电流小，Icc=0.8mA；输入失调电压小，VIO=±2mV；共模输入电压范围宽，Vic=0～Vcc-1.5V；输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；LM393的输出部分是集电极开路，两个比较器的输出可以直接并联，共用外接电阻，实现“线与”。
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。
dds波形发生器设计与仿真心得
dds波形发生器设计与仿真心得设计和仿真DDS（Direct Digital Synthesis）波形发生器是一个涉及信号处理、模拟电路和数字电路的复杂任务。
以下是设计和仿真DDS波形发生器时涉及的一些关键方面和心得：基本原理理解：首先，理解DDS的基本工作原理是关键的。
DDS 通过数字控制频率和相位，生成精确的输出波形。
核心组件包括相位累加器、频率寄存器和查找表（或正弦余弦表）。
相位累加器设计：相位累加器是DDS的核心。
了解如何设计一个高分辨率、高精度的相位累加器对于波形生成的准确性至关重要。
理解相位累加的溢出和截断是设计中的关键问题。
频率控制和分辨率：DDS的频率由一个或多个寄存器控制。
确定频率分辨率和动态范围，并理解如何通过适当的寄存器值来控制频率是设计中的关键考虑因素。
查找表设计：DDS通常使用查找表存储正弦和余弦值，以减少计算复杂度。
设计和优化这个查找表对于实现高质量波形至关重要。
相位累加器的时钟：DDS的性能与相位累加器的时钟精度有关。
稳定的时钟源对于准确的频率和相位控制至关重要。
数字模拟转换器（DAC）：DDS输出需要连接到DAC，将数字信号转换为模拟信号。
DAC的性能对于输出波形的质量和精度至关重要。
仿真工具的选择：使用仿真工具（如SPICE、MATLAB/Simulink 等）对整个系统进行仿真。
这有助于验证设计、调整参数并优化性能。
实际性能验证：在硬件上实现并验证设计，尤其是与实际的时钟源和DAC连接时，能够揭示一些仿真可能忽略的问题。
实测数据有助于调整设计以满足实际需求。
消除非线性失真：DDS系统中可能存在非线性失真，理解这些失真的来源并采取措施来最小化它们是设计中的一个重要方面。
持续学习：DDS技术和工具在不断发展，了解新的技术和工具，以及参与社区和论坛，有助于不断改进和优化设计。
最终，DDS波形发生器的设计和仿真是一个挑战性的任务，要求结合理论知识、工程实践和对电路性能的深入理解。
毕业设计187基于模拟电路波形发生器设计
前言波形发生器是一种常用的信号源，广泛用于设计和测试、汽车制造、工业、生物医药、传感器仿真、制造模型实验等。
传统的信号发生器采用模拟电路技术，由分立元件构成振荡电路和整形电路，产生各种波形。
它在电子信息、通信、工业等领域曾发挥了很大的作用。
但是采用这种技术的波形发生器电路结构复杂、体积庞大、稳定度和准确度较差，而且仅能产生正弦波、方波、三角波等几种简单波形，难以产生较为复杂的波形信号。
随着微处理器性能的提高，出现了由微处理器、D/A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。
它扩展了波形发生器的功能，产生的波形也比以往复杂。
实质上它采用了软件控制，利用微处理器控制D/A,就可以得到各种简单波形。
但由于微处理器的速度限制，这种方式的波形发生器分辨率较低，频率切换速度较慢。
本设计拟订开发基于Matlab和EDA技术的波形发生器，它用高速存储器做查询表，通过数字形式存入的波形，再通过高速D/A转换器对存储器的波形进行合成。
只要改变FPGA中查找表数据就可以产生任意波形，因而具有相当大的灵活性。
随着我国四个现代化和经济发展，我国在科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步，同时这也对相应的测试仪器和测试手段提出了更高的要求，而波形发生器已成为测试仪器中至关重要的一类，因此在国内发展波形发生器具有重大意义和实际价值。
例如，它能模拟编码雷达信号、潜水艇特征信号、磁盘数据信号、机械振动瞬变过程、电视信号以及神经脉冲之类的波形，也能重演由数字示波器(DSO)捕获的波形等。
本课题的研究由我及李慧同学共同完成，本人主要利用FPGA产生波形进行仿真与测试，波形数据由来在李慧同学努力下实现的。
由于我的能力和水平有限，论文中肯定会有不妥之处和错误，恳请老师和同学提出批评和改进意见。
第1章 波形发生器方案设计第1.1节 基于模拟电路波形发生器设计方案正弦波振荡电路是用来产生一定频率和幅度的正弦波信号，输出单一频率的正弦波，是应用最广泛的振荡器。
电子模拟波形发生器设计研究实验报告
电子模拟波形发生器设计研究实验报告摘要波形发生器是用来产生一种或多种特定波形的装置，这些波形通常有正弦波、方波、三角波、锯齿波，等等。
以前，人们常用模拟电路来产生这种波形，其缺点是电路结构复杂，所产生的波形种类有限。
随着单片机技术的发展，采用单片机电路产生各种波形的方法已变的越来越普遍。
虽然，可能产生的波形会呈微小的阶梯状，但是，只要设计得当，这一问题可以得到一定的解决。
本设计使用的是555_virtual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。
1设计的目的及任务1.1课程设计的目的1.1.1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。
1.1.2本次课程设计是以微机为基础，设计并开发能输出多种波形（正弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波等）且频率、幅度可变的函数发生器。
1.1.3掌握各个接口芯片的功能特性及接口方法，并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。
1.1.4在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，在机房的练习大家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。
因此，缺乏一种系统的设计锻炼。
在课程所学结束以后，这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一起。
1.1.5通过这几个波形进行组合形成了一个函数发生器，使得我对系统的整个框架的设计有了一个很好的锻炼。
这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目，更可以锻炼大家微机知识的应用。
1.2设计任务和要求1.2.1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。
输出波形频率范围为0.02HZ~20HZ且可连续调。
各种波形幅值均连续可调。
设计电路所需的直流电源。
写出设计报告1.2.2方案论证，确定总体电路原理方框图及原理图。
1.2.3单元电路设计，元器件选择。
波形发生器的电路设计
3．输出频率输出范围：输出频率范围是指频率合成器输出最低频率fomin和最高频率fomax之间的变化范围。fmax—fmin越大，频率合成器的输出频率范围越宽，有时也对相对带宽Δf来衡量其输出频率范围：
1.3.2内研究现状2
1.4国内外研究发展趋势2
1.5论文内容及安排3
第二章数字密码锁的基本原理4
2.1设计原理4
2.1.1密码锁设计总体框架4
2.1.2密码总量的确定4
2.1.3密码制式的选择5
2.2密码锁的结构体5
2.2.1分频模块5
2.2.2盘模块6
2.2.3信号控制处理模块8
2.2.4显示模块9
关键词
波形发生器；现场可编程门阵列；直接数字频率合成
Abstrat
According to modern electronic systems for signal source frequency stability, accuracy and resolution of increasingly high demands, also have a wave in order to facilitate smooth any waveform, frequency stability, this article provides you with an arbitrary waveform generator design. Combination of direct digital frequency synthesizer (DDS) the advantages of using programmable FPGA chip and solution features easy changes, proposed a design based on FPGA and arbitrary waveform generator based on DDS technology programmer. VHDL (using top-down design problems of the design of multifunction digital waveform generator) and schematic capture, Quartus II implements the integrated design, simulation platform. Through experiments, we can see, using the method output waveforms of arbitrary waveform generator and the design of tradition than waveform generator, smooth, glitch-free, with waveform wave high stability, and high frequency stability and resolution of many benefits. And the waveform generator circuit is simple, easy to program, the resulting wave with phase noise, low step frequency, output level resolution and phase adjustment and other benefits.
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摘要根据现代电子系统对信号源的频率稳定度、准确度及分辨率越来越高的要求，也是为了能过方便的产生波形平滑、频率稳定的任意波形，本文提供了一种任意波形发生器的设计方案。
从而结合直接数字式频率合成器（DDS）的优点，利用FPGA芯片的可编程性和实现方案易改动的特点，提出一种基于FPGA和DDS技术的任意波形发生器设计方案。
采用VHDL（运用自顶向下设计思想设计多功能数字波形发生器的问题）和原理图输入方式，在Quartus II平台下实现该设计的综合、仿真。
通过实验可以看出，采用该方法设计的任意波形发生器输出的波形与传统的波形发生器相比，具有波形平滑、无毛刺、波形稳定度高、频率稳定度和分辨率高等众多优点。
而且该波形发生器电路简单，程控方便，产生的波形具有相噪好、频率步进低、输出电平分辨率小和相位可调等优点。
关键词波形发生器；现场可编程门阵列；直接数字频率合成AbstratAccording to modern electronic systems for signal source frequency stability, accuracy and resolution of increasingly high demands, also have a wave in order to facilitate smooth any waveform, frequency stability, this article provides you with an arbitrary waveform generator design. Combination of direct digital frequency synthesizer (DDS) the advantages of using programmable FPGA chip and solution features easy changes, proposed a design based on FPGA and arbitrary waveform generator based on DDS technology programmer. VHDL (using top-down design problems of the design of multifunction digital waveform generator) and schematic capture, Quartus II implements the integrated design, simulation platform. Through experiments, we can see, using the method output waveforms of arbitrary waveform generator and the design of tradition than waveform generator, smooth, glitch-free, with waveform wave high stability, and high frequency stability and resolution of many benefits. And the waveform generator circuit is simple, easy to program, the resulting wave with phase noise, low step frequency, output level resolution and phase adjustment and other benefits.Keywordswaveform generator; field programmable gate arrays; direct digital frequency synthesis目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2目的意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.3.1外研究现状 ........................................................................... 错误！未定义书签。
1.3.2内研究现状 ........................................................................... 错误！未定义书签。
1.4国内外研究发展趋势................................................................... 错误！未定义书签。
1.5 论文内容及安排 (2)第二章数字密码锁的基本原理 (2)2.1 设计原理 (2)2.1.1 密码锁设计总体框架 .......................................................... 错误！未定义书签。
2.1.2密码总量的确定 ..................................................................... 错误！未定义书签。
2.1.3密码制式的选择 ..................................................................... 错误！未定义书签。
2.2 密码锁的结构体........................................................................... 错误！未定义书签。
2.2.1 分频模块 .............................................................................. 错误！未定义书签。
2.2.2盘模块 ................................................................................... 错误！未定义书签。
2.2.3 信号控制处理模块 ................................................................ 错误！未定义书签。
2.2.4 显示模块 .............................................................................. 错误！未定义书签。
2.3 本章小结：................................................................................... 错误！未定义书签。
第三章基于FPGA的设计及VHDL语言介绍 (3)3.1 FPGA开发简介及发展 (3)3.1.1 FPGA设计方法及流程 (3)3.1.2 发展趋势 (4)3.1.3发展特点 (4)3.2 硬件描述语言简介 (5)3.3本章小结 (6)第四章QUARTUSⅡ系统环境下FPGA数字密码锁的仿真及分析 (8)4.1 QUARTUSⅡ简介 (8)4.2 程序仿真及分析 (8)4.3 本章小结..................................................................................... 错误！未定义书签。
结论. (9)参考文献 (10)附录一 (10)致谢 (10)第一章绪论1.1 研究背景FPGA(Field Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列，属于可编程逻辑器件的一种，是目前广泛采用的一种可编程器件，它的应用不仅使数字电路系统的设计非常方便，并且还大大缩短了系统研制的周期，缩小了数字电路系统的体积，而且其时钟频率已可达到几百兆赫兹，加上它的灵活性和高可贵性，非常实用与波形发生器的数字电路部分。
可编程逻辑器件(Programmable Logic Device, PLD）起源于20世纪70年代，是在专用集成电路的基础上发展起来的一种新型逻辑器件，是当今数字系统设计的主要硬件平台，其主要特点就是完全由用户通过软件进行配置和编程，从而完成某种特定的功能，且可以反复擦写。
在修改和升级PLD时，不需额外地改变PCB电路板，只是计算机上修改和更新程序，是硬件设计工作成为软件开发工作，缩短了系统设计的周期，提高了实现的灵活性并降低了成本，因此获得了广大硬件工程师的青睐，形成了巨大的PLD 产业规模。
作为一种为电子测量和计量提供电信号的设备，它和万用表、示波器、频率计等仪器一样，是最普通、最基本，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有点参量的测量都需要用到信号发生器。
从本质上看，测量时一个将客观物理量转换成测试信息量的变换过程[1]。
1.2目的意义在电子技术领域，常常需要频率、波形、幅度都可调节的电信号，用于产生这种电信号的电子仪器称作信号发生器。
随着现代电子技术的发展，在雷达、宇航、导航、通讯、电视广播、电子测量、电子对抗和遥控遥测等实用领域，人们对信号源的频率稳定度、频率纯度、范围和输出频率等提出了越来越精密的要求。
而为了提高频率的稳定度，人们经常采用的是晶体振荡器等方法来解决，但是已不能满足众多应用场合的要求。
伴随着电子测量技能与计算机技能的紧密结合，一种新的信号发生器—任意波形发生器应运而生，它可产生由用户定义的任意复杂的波形，因而具有广阔的运用发展前景。
1.3国内外研究现状自从上世纪40年代惠普为美国海军实验室开发出第一台信号发生器开始，信号发生区一直随着电子技术、半导体技术和计算机技术的发展而发展，几乎成为这些技术发展的缩影。
从技术上看，信号发生器经历了由模拟信号发生器、数字信号发生器到虚拟信号发生器的发展过程[2]。
传统的波形发生器只能产生一些常规的信号如脉冲波、方波、正弦波、三角波等。
随着科学的不断发展，传统的发生器在一些场合已经不能满足特定的要求了，在许多研究领域中，不但需要一些常规的信号，还需要一些不规则信号。
如某些电子设备的性能指标测试、系统中各种瞬变波形和电子设备中出现的各种干扰的模拟研究，还比如说电镀电源对于镀层的影响等。
对于这项领域的研究，我国起步较晚，与国外先进技术相比还有很大差距，因此开发高性价比的任意波形发生器是迫在眉睫，对于我国电子行业有很大的意义，具有很广泛的应用前景，也可打破国外技术的垄断和封锁。