波形发生器课程设计报告
单片机课程设计报告———波形发生器
设计题目：波形发生器学生姓名:系别：专业：班级：学号：指导教师：2011年12月22日郑州轻工业学院课程设计任务书题目波形发生器专业、班级学号姓名薛茹主要内容：设计一个产生各种波形的波形发生器基本要求：利用单片机P1.0引脚输出频率范围1Hz – 1000Hz的正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波，并用示波器观察。
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.......................................................................... - 3 -2.1设计要求 (3)2.2方案论证 (3)三、硬件电路设计 ................................................................... - 3 -3.1设计思路、元件选型 (3)3.2原理图 (3)3.3主要芯片介绍 (3)3.4硬件连线图 (3)四、软件设计.......................................................................... - 3 -4.1锯齿波的产生过程 (3)4.2梯形波的产生过程 (3)4.3三角波的产生过程 (3)4.4方波的产生过程 (3)4.5正弦波的产生过程 (3)五、调试与仿真 ...................................................................... - 3 -六、总结................................................................................. - 3 -七、参考文献： ...................................................................... - 3 -一、设计目的及意义1.1设计目的（1）利用所学单片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。
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。
波形发生器课程设计报告
1.设计题目:波形发生电路2.设计任务和要求:要求：设计并用分立元件和集成运算放大器制作能产生方波和三角波波形的波形发生器。
基本指标：输出频率分别为：102H Z、103H Z；输出电压峰峰值V PP≥20V3.整体电路设计1）信号发生器:信号发生器又称信号源或振荡器。
按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波。
通过模拟电子技术设计的波形发生器是一个不需要外加输入信号，靠自身振荡产生信号的电路。
2）电路设计：整体电路由RC振荡电路，反相输入的滞回比较器和积分电路组成。
理由：a）矩形波电压只有两种状态，不是高电平，就是低电平，所以电压比较器是它的重要组成部分；b）产生振荡，就是要求输出的两种状态自动地相互转换，所以电路中必须引入反馈；c）输出状态应按一定的时间间隔交替变化，即产生周期性变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。
RC振荡电路：即作为延迟环节，又作为反馈电路，通过RC充放电实现输出状态的自动转换。
反相输入的滞回比较器：矩形波产生的重要组成部分。
积分电路：将方波变为三角波。
3）整体电路框图：为实现方波，三角波的输出,先通过RC振荡电路，反相输入的滞回比较器得到方波，方波的输出，是三角波的输入信号。
三角波进入积分电路，得出的波形为所求的三角波。
其电路的整体电路框图如图1所示：图14）单元电路设计及元器件选择a）方波产生电路根据本实验的设计电路产生振荡，通过RC电路和滞回比较器时将产生幅值约为12V的方波，因为稳压管选择1N4742A（约12V）。
电压比较电路用于比较模拟输入电压与设定参考电压的大小关系，比较的结果决定输出是高电平还是低电平。
滞回比较器主要用来将信号与零电位进行比较，以决定输出电压。
图3为一种滞回电压比较器电路，双稳压管用于输出电压限幅，R 3起限流作用，R 2和R 1构成正反馈，运算放大器当u p >u n 时工作在正饱和区，而当u n >u p 时工作在负饱和区。
[多功能波形发生器]课程设计报告
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[多功能波形发生器]课程设计报告天津职业技术师范大学电子工程学院《多功能波形发生器》课程设计报告同组学生姓名（学号）：李启航、邢芳芳、张申、张旋班级：电气信息 1006 班任务分工：李启航：设计电路并进行电脑仿真，调试电路；邢芳芳：查阅资料并提供方案并参与模拟仿真；设计时间： 2019年05月02日——2019年05月06日指导教师：目录一、课程设计的目的与要求......................................3 二、方案论证选择..................................................3 三、原理设计........................................................4 四、方案实现与测试...............................................7 五、课程设计小结.. (8)一、课程设计的目的与要求（含设计指标）设计目的及要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。
设计指标1）输出波形：正弦波、三角波、方波。
2）采用以集成运算放大器和晶体管为核心进行设计。
3）设计参数—性能指标要求：1频率：160Hz ○2输出电压：方波10V；三角波6V；正弦波4V；○二、设计过程：方波发生器 1、电路组成方波—三角波发生器的工作原理：方波—三角波发生器的工作原理如图2-3-1所示。
图中第一级运算放大器A1构成滞回比较器，第二级运算放大器A2构成积分电路，第二级的输出又反馈到第一级运算放大器的同相输入端。
图2-3-1中，滞回比较器的输出电压为uo1,积分运算电路的输出电压uo滞回比较器的输入电压，根据叠加原理，可得出运算放大器A1同相输端的电位为u+=R2uo/(R1+R2)+R1uo1/(R1+R2) (2-3-1)因为滞回比较器的输出电压uo1=Uo1，假设t=0时积分电容的初始电压为零，uo=0，滞回比较器的输出电压uo1=+Uo1时u+=R2/(R1+R2)u+R1Uo1/(R1+R2）经反向积分，输出电压u将随着时间往负方向线性增长，u将随之减少，当减少至零时，滞回比较器翻转，输出端uO1从+UO1翻转为-UO1。
波形发生器设计报告
波形发生器设计报告摘要本设计是以AT89C52为控制模块，控制DAC0832输出正弦波、方波、三角波，并利用倍频器输出波形的频率可达到1MHz。
关键词：AT89C52；DAC0832；倍频器；波形发生器。
设计任务：（1）能产生正弦波、方波、三角波；（2）频率、幅度可以设定；（3）输出频率能达到1MHZ。
发挥部分（自选）。
总体设计方案：该系统功能主要由AT89C52单片机通过相应的软件编程实现程序逻辑功能并结合相关的周围硬件电路而实现。
程序流程图-原理图本设计分为以下模块：一、控制模块二、键盘输入模块三、产生波形模块四、显示模块仿真波形一、三角波二、方波三、正弦波总结本次课程设计所用到的程序除LCD显示部分及DAC0832部分参考了其他的程序外全系独立编写，通过这一课程设计，使在课堂上所学习的单片机语言应用能力获得了大的提高，也极大的增强了编写调试程序和硬件连接的能力。
编程工作是一项繁重，系统的脑力劳动，需要编程者具有足够的耐心和毅力，耐心细致的工作态度和严谨务实的工作作风。
本次所编写的多功能波形发生器的源程序总共将近二百多行，系统庞大而且繁杂，在编写过程中，所遇到的问题非常多，整个编写过程就是一个不断面临问题，不断解决问题的过程，这一过程充满了挑战性，也充满了各种困难，但不断的追踪错误的来源也是很有趣味的一件事情。
出现了运行错误后，就处处添加显示代码，让LCD将它的运算过程中的数据显示出来，追踪错误的源头，最终会发现在运算过程的某一步上出现了异常，然后分析问题为什么会出在这里，找到程序中隐藏的逻辑错误并修改，找到错误的所在并解决掉是非常具有吸引力的。
通过这次课程设计使对单片机语言的理解和掌握上有了很大的进步，以前所了解的单片机语言仅限于一些片面的知识，通过这次编程，将这些零零碎碎的知识汇集起来，编写出了一个完整的系统，并且对单片机语言的应用能力有了极大的提高，对于硬件接口的问题也有了深刻的了解，体会到了单片机的独具一格的思想。
模电波形发生器课程设计
电子技术课程设计报告书课题名称波形发生器的设计 姓 名 学 号 学 院通信与电子工程学院 专 业通信工程 指导教师周来秀讲师2011年 12月 16日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2010级通信工程专业模拟电子技术课程设计波形发生器的设计1.设计目的（1）进一步学习和掌握电子电路的工作原理，培养学生设计电子电路的能力；（2）学会使用Multisim11软件做仿真实验，修改、完善、验证和实现电路的设计方案；（3）掌握波形发生器的结构。
2.设计思路（1）设计电压比较器和积分电路；（2）将两个电路组合成波形发生器。
（3）进行输出仿真，并写出设计总结报告。
3.设计过程3.1设计电路原理框图本文设计的波形发生器主要由电压比较器、积分电路等部分组成，其原理框图如图1所示。
其中，电压比较器为积分电路提供相对稳定的电压；积分电路为电容器提供正向和反向充电。
图1 电路原理框图3.2电压比价器的选择单门限电压比较器虽然电路简单，灵敏度高，但是当输入信号中含有干扰信号时，在输入接近门限电压时，输出就会时正时负，极不稳定，抗干扰性极差。
而迟滞比较器（在单门限电压比较器的基础上引入正反馈网络），由于正反馈网络的存在，使得它的门限电压随输出电压的变化而变化，这样就使得它的抗干扰能力大大增强。
所以，设计采用如图2所示的迟滞比较器。
图2迟滞比较器3.3 积分电路的设计积分电路有求和积分电路和基本积分电路，根据实际需要来选择，本次设计是要对输出电压进行波形变换，所以选用基本积分电路。
在选择电容的材料时，考虑到积分电容的漏电阻对积分电路的输出电压影响较大，为了提高运算的精确度，所以应选择漏电小、质量好的云母电容进行积分。
综上所述，设计采用如图3所示的积分电路。
图3积分电路3.4总电路图总电路图如图4所示。
图4总电路图3.4.1工作原理分析如图4所示，3R 的左边电路为双门限同相输入电压比较器（滞回比较器），不用单门限比较器是因为它的抗干扰能力差，在接近门限电压是使得输出电压时正时负不稳定。
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。
基于51单片机的波形发生器设计报告
基于51单片机的波形发生器设计报告波形发生器是一种电子设备，用于产生各种不同类型和频率的电信号波形。
基于51单片机的波形发生器设计是一种常用的工程设计。
下面是一个关于基于51单片机的波形发生器设计的报告，详细介绍了设计的原理、步骤、电路、程序和性能。
一、设计原理：二、设计步骤：1.确定波形发生器的输出频率范围和分辨率要求。
2.选择适当的定时器/计数器模块来实现频率的计时和控制。
3.设计电路，包括定时器/计数器模块、晶振、滤波电路和输出接口等。
4.编写程序，配置定时器/计数器模块的工作模式、计数值和中断服务程序。
5.调试和测试电路和程序，确保波形发生器正常工作并满足设计要求。
三、电路设计：1.定时器/计数器模块：选择一个合适的定时器/计数器模块，如51单片机的定时器/计数器T0或T1、根据设计要求，设置工作模式、计数器模式和计数值。
2.晶振：选择适当的晶振频率，一般为11.0592MHz，将晶振连接到单片机的晶振引脚。
3.滤波电路：根据需要，设计一个滤波电路来滤除不需要的高频噪声和杂散信号。
4.输出接口：设计一个输出接口电路来连接单片机和外部电路，使用电平转换电路将单片机的低电平（0V）输出转换为所需的电平电压。
四、程序设计：1.配置定时器/计数器模块的工作模式和计数值，设置中断服务程序。
2.在中断服务程序中，根据设计要求生成矩形波信号，并将信号输出到输出端口。
3.在主程序中，初始化单片机和定时器/计数器模块，使波形发生器开始工作。
4.在主循环中，可以设置按键输入来改变输出频率，通过调整计数值来实现不同的频率输出。
五、性能评估：1.输出频率范围：根据设计要求，测试波形发生器的最低和最高输出频率是否在设计范围内。
2.分辨率：对于指定频率范围，测试波形发生器的输出频率的分辨率，即最小可调节的频率。
3.稳定性：测试波形发生器的输出信号的稳定性和准确度，是否有漂移和偏差。
4.噪声：测试波形发生器的输出信号是否有杂散噪声和幅度波动。
多种波形发生器课程设计
多种波形发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握多种波形发生器的原理及其功能。
2. 学生能够识别并描述方波、三角波、正弦波等基本波形的特点。
3. 学生能够解释波形发生器在电子技术中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的波形发生器电路图。
2. 学生能够操作示波器等实验设备，观察并分析不同波形的特点。
3. 学生能够通过小组合作，完成波形发生器的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到波形发生器在科技发展中的重要性，增强对电子技术的兴趣。
2. 学生在学习过程中，培养合作精神、探究精神和创新意识。
3. 学生能够遵循实验操作规范，树立安全意识，养成严谨的科学态度。
课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，旨在帮助学生了解并掌握波形发生器的原理和应用。
学生特点：学生为高中年级，具备一定的电子基础知识和实验操作能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，通过理论讲解、实验演示和小组合作，使学生能够达到上述课程目标。
在教学过程中，注重培养学生的动手能力、思考能力和创新能力，将知识目标、技能目标和情感态度价值观目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 波形发生器的原理及其分类- 方波、三角波、正弦波等基本波形的数学表达式和特点- 波形发生器在电子电路中的应用实例2. 实践操作：- 示波器的使用方法- 波形发生器电路图设计- 波形发生器电路的搭建与调试3. 教学大纲：- 第一课时：波形发生器原理及分类介绍，示波器使用方法讲解- 第二课时：方波、三角波、正弦波等基本波形特点及数学表达式分析- 第三课时：波形发生器应用实例分析，电路图设计方法讲解- 第四课时：小组合作，进行波形发生器电路搭建与调试4. 教材章节：- 教材第四章：波形发生器- 教材第五章：示波器及其应用教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
在教学过程中，教师需按照教学大纲安排教学内容和进度，结合教材章节，使学生在掌握理论知识的同时，能够进行实践操作，提高学生的综合能力。
波形发生器--综合电子课设
自动化学院综合电子课设报告课程名称综合电子设计实验名称波形发生器设计、制作实验仪器 C51单片机、proteus软件 LED显示屏、D\A转换等专业班级/学号学生姓名实验日期实验地点成绩指导教师目录第1章概述 (2)第2章系统设计 (3)2.1 方案论证和比较 (3)2.2 总体设计 (3)第3章硬件电路设计 (4)3.1主控制器 (4)3.2 数模转换电路 (4)第4章软件设计 (9)第5章系统总结和分析 (10)参考文献 (11)附录1 系统原理图 (12)附录2 主要源代码 (12)第1章概述在科学研究、工程教育及生产实践中，常常要用到波形发生器。
如工业过程控制、教学实验、机械振动、生物医学领域。
目前，长期使用的信号发生器绝大部分都是由模拟电路构成的，这类仪器作为信号源，频率达百兆赫兹，在高频范围内其频率稳定性高、可调性好。
而用于低频信号输出时，其需要RC值很大，参数准确度难以保证，而且体积大，损耗也大。
目前，有人研究制造了由数字电路构成的波形发生器，其低频性能好，但是体积较大，价格较贵。
本设计采用一片AT89C51和一片DAC0832数模转换器做成的低频信号波形发生器，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、耗电少等。
第2章系统设计2.1 方案论证和比较方案一：采用函数信号发生器ICL8038集成模拟芯片，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。
方案二：采用AT89C51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，方案二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，性价比高，所以采用该方案。
DAC0832波形发生器课程设计实验报告1
DAC的输出统造之阳早格格创做班级： 1221201博业：测控技能与仪器姓名：xxxxx教号：xxxxx指挥教授：周伟东华理工大教 2015年1月12日目录第1章系统安排规划 (2)1.1 安排思路 (2)1.2 规划比较与采用 (2)第2章系统硬件安排……………………………………………………………………….2.2.1 主统造器电路 (2)2.2 数模变更电路……………………………………………………………………………3第3章系统硬件安排…………………………………………………………………….. .6 3.1 系统完全过程………………………………………………………………………….. .63.2 数模变更步调………………………………………………………………………….. .6第4章系统调试 (8)4.1 proteus的调试 (8)第5章论断与归纳 (1)15.1 论断 (11)（系统总体安排与完毕搞一个归纳，是客瞅的，主要包罗：安排思路，安排历程，尝试截止及完备矫正的目标.）5.2 归纳 (11)（那是一个主瞅的归纳，道道自己支获战缺乏等圆里的真质.）第1章系统安排规划1.1 安排思路（一）、课设需要各个波形的基础输出.如输出矩形波、锯齿波，正弦波.那些波形的真止的简曲步调：正弦波的真止利害常贫苦的.它的真止历程是通过定义一些数据，而后真止时曲交输出定义的数据便不妨了.然而为了真止100HZ的频次，毕竟创造，将总时间除了总步数，根据每步真止时间，算出延常常间，最后达到央供，而后修一个表通过查表去举止输出，那样主要处事任务便降到了修表的历程中.那样搞的佳处正在于，查表所泯灭的时钟周期相共，那样输出的面与面之间的距离便相等了，输出的波形止将更趋于完好，天然更让咱们感触的下兴的是它输出波形的频次将近达到了100赫兹，不妨谦足咱们安排的扩展央供了.而三角波，则屡屡乏加1，当达到初值时，屡屡乏减1，算出延常常间，也便达到央供了，矩形波战锯齿波类似.（二）、那次搞的三种波形不妨相互变更，那个真止起去找了很多人最后创造，正在屡屡循环之初举止扫描，而正在每其中断出心处，对付中断劣先级举止设定，最后达到安排脚段.1.2 规划比较与采用规划一：采与模拟电路拆修函数旗号爆收器，它不妨共时爆收圆波、三角波、正弦波.然而是那种模块爆收的不克不迭爆收任性的波形（比圆梯形波），而且频次安排很不便当.规划二：采与锁相式频次合成器，利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频次锁定正在所需频次上，该规划本能良佳，然而易以达到输出频次覆盖系数的央供，且电路搀杂.规划三：使用集成旗号爆收器爆收芯片，比圆AD9854,它不妨死成最下几十MHZ的波形.然而是该规划也不克不迭爆收任性波形（比圆梯形波），而且代价下贵.规划四：采与AT89C51单片机战DAC0832数模变更器死成波形，加上一个矮通滤波器，死成的波形比较杂洁.它的特性是可爆收任性波形，频次简单安排，频次能达到安排的500HZ以上.本能下，正在矮频范畴内宁静性佳、支配便当、体积小、耗电少.经比较，规划四既可谦足课程安排的基础央供又能充散收挥其劣势，电路简朴，易统造，性价比下，所以采与该规划.第2章系统硬件安排2.1 主统造器电路89C52可编程并止交心芯片有三个输进输出端心，即A心、B 心战C心，对付应于引足PA7～PA0、PB7～PB0战PC7～PC0.其里里另有一个统造寄存器，即统造心.常常A心、B心动做输进输出的数据端心.C心动做统造或者状态疑息的端心，它正在办法字的统造下，不妨分成4位的端心，每个端心包罗一个4位锁存器.它们分别与端心A／B协共使用，不妨用做统造旗号输出或者动做状态旗号输进.89C52可编程并止交心芯片处事办法证明:办法0：基础输进／输出办法.适用于三个端心中的所有一个.每一个端心皆不妨用做输进或者输出.输出可被锁存，输进不克不迭锁存. 办法1：选通输进／输出办法.那时A心或者B心的8位中设线用做输进或者输出，C心的4条线中三条用做数据传输的联结旗号战中断哀供旗号.办法2：单背总线办法.惟有A心具备单背总线办法，8位中设线用做输进或者输出，此时C心的5条线用做通讯联结旗号战中断哀供旗号.◆本理框图：硬件安排2.2 数模变更电路由于单片机爆收的是数字旗号，要念得到所需要的波形，便要把数字旗号变更成模拟旗号，所以该文采用代价矮廉、交心简朴、变更统造简单并具备8位辨别率的数模变更器DAC0832.DAC0832主要由8位输进寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A变更器以及输进统造电路四部分组成.然而本质上，DAC0832输出的电量也不是真真能连绝可调，而是以其千万于辨别率为单位删减，是准模拟量的输出.DAC0832是电流型输出，正在应用时中交运搁使之成为电压型输出.1、DAC0832的引足及功能：DAC0832是8辨别率的D/A变更集成芯片.与微处理器兼容.那个DA芯片以其代价矮廉、交心简朴、变更统造简单等便宜，正在单片机应用系统中得到广大的应用.D/A变更器由8位输进锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A变更电路及变更统造电路形成.◆各引足功能证明：D0～D7：8位数据输进线，TTL电仄，灵验时间应大于90ns(可则锁存器的数据会堕落)；ILE：数据锁存允许统造旗号输进线，下电仄灵验；CS：片选旗号输进线（选通数据锁存器），矮电仄灵验；WR1：数据锁存器写选通输进线，背脉冲（脉宽应大于500ns）灵验.由ILE、CS、WR1的逻辑拉拢爆收LE1，当LE1为下电通常，数据锁存器状态随输进数据线变更，LE1的背跳变时将输进数据锁存；XFER：数据传输统造旗号输进线，矮电仄灵验，背脉冲（脉宽应大于500ns）灵验；WR2：DAC寄存器选通输进线，背脉冲（脉宽应大于500ns）灵验.由WR2、XFER的逻辑拉拢爆收LE2，当LE2为下电通常，DAC寄存器的输出随寄存器的输进而变更，LE2的背跳变时将数据锁存器的真质挨进DAC寄存器并启初D/A变更.IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的真质线性变更；IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之战为一常数；Rfb：反馈旗号输进线，改变Rfb端中交电阻值可安排变更谦量程粗度；Vcc：电源输进端，Vcc的范畴为+5V～+15V；VREF：基准电压输进线，VREF的范畴为-10V～+10V；AGND：模拟旗号天DGND：数字旗号天DAC0832三种数据输进办法：（1）单慢冲办法：即数据通过单沉慢冲后再支进D／A变更电路，真止二次写支配才搞完毕一次D／A变更.那种办法可正在D／A变更的共时，举止下一个数据的输进，可普及变更速率.更为要害的是，那种办法特天适用于央供共时输出多个模拟量的场合.此时，要用多片DAC0832组成模拟输出系统，每片对付应一个模拟量. （2）单慢冲办法：不需要多个模拟量共时输出时，可采与此种办法.此时二个寄存器之一处于曲通状态，输进数据只通过一级慢冲支进D／A变更电路.那种办法只需真止一次写支配，即可完毕D／A变更.（3）曲通办法：此时二个寄存器均处于曲通状态，果此要将、、战端皆交数字天，ILE交下电仄，使LE1、LE2均为下电仄，以致二个锁存寄存器共时处于搁止曲通状态，数据曲交支进D／A变更电路举止D／A变更.那种办法可用于一些不采与微机的统造系统中或者其余不须0832慢冲数据的情况.第3章系统硬件安排3.1 系统完全过程3.2 数模变更步调#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define DAC0832 P2#define ALL 65536#define Fosc 12000000uchar TH_0,TL_0,flag1,flag=0;uint FREQ=100,num;float temp;uchar code sin_num[]={0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1,2,2,2,2, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7,7,8,8,9,9,10, 10, 11, 12, 12, 13, 14, 15, 15, 16, 17, 18, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 34, 35,36,37,38, 39, 40, 41, 42, 44, 45, 46, 47, 49, 50, 51, 52, 54, 55, 56,57, 59, 60, 61, 63, 64, 66, 67, 68, 70, 71, 73, 74, 75, 77, 78,80, 81, 83, 84, 86, 87, 89, 90, 92, 93, 95, 96, 98, 99, 101,102,104, 106,107, 109, 110, 112, 113, 115, 116, 118, 120, 121,123,124,126,128,129, 131, 132, 134, 135, 137, 139, 140, 142, 143, 145, 146,148, 149,151,153,154, 156, 157, 159, 160, 162, 163, 165, 166, 168, 169,171,172,174,175,177,178, 180, 181, 182, 184, 185, 187, 188, 189, 191, 192,194,195,196,198,199,200, 201, 203, 204, 205, 206, 208, 209, 210, 211, 213,214,215,216,217,218,219, 220, 221, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230,230,231,232,233,234,235, 236, 237, 237, 238, 239, 240, 240, 241, 242, 243,243,244,245,245,246,246, 247, 247, 248, 248, 249, 249, 250, 250, 251, 251, 251,252,252,253,253,253, 253, 254, 254, 254, 254, 254, 255, 255, 255, 255, 255,255,255,255,255};sbit cs=P3^6;sbit change1=P3^2;sbit change2=P3^1;sbit change3=P3^0;void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void init(){TMOD=0X01;temp=ALL-Fosc/12.0/256/FREQ;TH_0=(uint)temp/256;TL_0=(uint)temp%256;EA=1;EX0=1;IT0=1;ET0=1;TR0=1;}void changefreq(void){if(change==0){flag++; if(flag==4) {flag=0;num=0;}}TH_0=(uint)temp/256;TL_0=(uint)temp%256;}void sanjiaobo(void){for(num=0;num<255;num++){cs=0;DAC0832=num;cs=1;}for(num=255;num>0;--num){cs=0;DAC0832=num;cs=1;}}void fangbo(void){cs=0;DAC0832=0XFF;cs=1;for(num=0;num<255;num++);cs=0;DAC0832=0X00;cs=1;for(num=255;num>0;num--);}void juchibo(void){cs=0;DAC0832=++num;cs=1;}void zhengxianbo(void){for(num=0;num<255;num++){cs=0;DAC0832=sin_num[num];cs=1;}for(num=255;num>0;num--){cs=0;DAC0832=sin_num[num];cs=1;}}void ext0() interrupt 0{changefreq();}void timer0() interrupt 1{TH0=TH_0;TL0=TL_0;TR0=0;switch(flag){case 0: {sanjiaobo();TR0=1;break;}case 1: {fangbo();TR0=1;break;}case 2: {juchibo();TR0=1;break;}case 3: {zhengxianbo();TR0=1;break;}default: ;}}void main(){init();while(1);}第4章系统调试4.1 proteus的调试矩形波锯齿波正弦波第5章论断与归纳5.1 论断鉴于单片机的旗号爆收器安排，那个旗号爆收器的安排中波及到一个典型的统造历程.通过单片机统造一个数模变更器DAC0832爆收所需要的电流，而后使用运算搁大器LM324不妨将其电流输出线性天变更成电压输出，再将电压通过运算搁大器的搁大，不妨得到足够幅度的旗号.通历步调的统造，不妨爆收一系列有顺序的波形.有了大概思路后，尔便启初连交硬件电路.最先，尔先根据央供找佳了需要的本件，单片机AT89C52用做主统造模块；而后再连佳数模变更电路那一齐；再者把那二段拉拢正在所有，便完毕了一个简朴硬件电路.末尾根据连佳电路写出所需步调，运止乐成后产死Hex 文献.再用自己连佳的仿真图运止，如果运止仄常，便不妨得到咱们需要的波形.按键不妨切换波形战改变频次幅度的大小.虽然波形图基础不妨真止，然而电路图还存留一些问题.便搁大电路那块去道，尔部分只用了一个搁大器，反馈电路用的正背搁大，幅度安排不明隐.尔厥后便删大了搁大倍数，效验相比较佳了很多5.2 归纳课设启初的时间由于不体味，不知从何下脚，所以便上钩搜了很多闭于旗号爆收器的资料，并翻阅了一些相闭书籍籍.通过将近二周的单片机课程安排，毕竟完毕了尔的DAC输出统造的安排，基础达到安排央供，从心底里去道，仍旧很下兴的，然而下兴之余不克不迭不深思呀！正在本次安排的历程中，尔创造很多的问题，虽然往日还搞过那样的安排然而那次安排果然让尔少进了很多.对付于单片机安排，其硬件电路是比较简朴的，主假如办理步调安排的问题，而步调安排是一个很机动的物品，它反映了您办理问题的逻辑思维战革新本领，它才是一个安排的灵魂天圆.果此正在所有安排历程中大部分时间是用正在步调上头的.很多子步调是不妨借镜书籍本上的，然而何如贯串各身材步调才是闭键的问题天圆，那需要对付单片机的结构很认识.果此不妨道单片机的安排是硬件战硬件的分离，二者是稀不可分的.要安排一个乐成的电路，必须要有耐性，要有脆持的毅力.正在所有电路的安排历程中，泯灭时间最多的是各个单元电路的连交及电路的细节安排上，如正在多种规划的采用中，尔小心比较分解其本理以及可止的本果.那便央供咱们对付硬件系统中各组件部分有充分深进的明白战钻研，并能对付之机动应用.完毕那次安排后，尔正在书籍本表里知识的前提上又有了更深条理的明白.共时正在本次安排的历程中，尔还教会了下效用的查阅资料、使用功具书籍、利用搜集查找资料.尔创造，正在咱们所使用的书籍籍上有一些知识正在本质应用中本去本去不是格中理念，百般参数皆需要自己去安排.奇而还会逢到过失的资料局里，那便央供咱们应越收注沉试验关节.。
单片机波形发生器报告_课程设计报告 精品
单片机课程设计报告东莞理工学院课程单片机课程设计题目多波形发生器院系电子工程学院专业班级2011级电子信息工程2班2013年6月27日目录第一部分1.1波形发生器的概述 (3)1.2 本设计任务 (3)第2 部分2.1本设计的意义 (4)2.2 设计要求 (4)2.3 设计原理 (4)2.4 硬件设计 (4)2.5 软件设计 (8)第三部分3.1 心得 (19)3.2参考文献 (19)第一部分1.1波形发生器的概述波形发生器：顾名思义，一个能产生各种波形的仪器。
波形发生器可通过以下方法产生：(1)：利用模拟电路的运放电路，可以产生三角波、锯齿波、正弦波。
用数字电路的555电路可以产生方波。
这方法的电路元件数量不多，焊接简单，但不稳定难以调试，产生的波形也不理想。
(2)：利用市面上可以购得的专用直接数字合成DDS芯片的波形发生器：能产生任意波形。
而且可以达到很高的频率，其他方法很难做到这一点，所产生的的波形频率不高。
但这方法成本高，而且课程设计用这些芯片就没意思了。
（3）：用AT89c51单片机和DAC0832芯片，用轻触按键组成的键盘来控制波形的选择以及各种扩展功能。
P1口连接按键键盘，作为波形的选择和其他扩展功能的输入口。
P0口连上上拉电阻后，接上数码管，用来显示所选择波形的类型。
这方法较上面两种方法好。
调试主要通过编辑89c51的程序，而且89c51、DAC0832、LM339这几个芯片的价格不贵。
至于编程方面，锯齿波、三角波、正弦波这三种分段后呈单调性的波形，可以通过等差增减来实现。
但是经过Proteus 7 Professional仿真后，所产生的波形不理想。
所以通过手动的方法计算出输出各点的电压值，然后在编写程序时以数组的方式给出。
当需要时，只要按照顺序进行输出即可。
1.2 本设计任务设计要求：一、基本功能：1 、可产生多种波形，如正弦波、三角波、锯齿波、方波；2 、各种波形可通过按键选择；二、扩展功能：1 、可调节信号的频率、占空比等参数；2 、其他自行增加的功能；扩展部分：按键s5、s6分别是控制方波的占空比增、减；s7、s8分别是控制波形的频率增、减。
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。
(波形发生器) 单片机课程设计报告
单片机原理及系统课程设计专业：自动控制班级：姓名：学号：指导教师：评语：平时（40）修改（30）报告（30）总成绩兰州交通大学自动化与电气工程学院年月日波形发生器1 引言本系统是基于STC89C51单片机的波形发生器。
采用STC89C51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）和按键等。
通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波和锯齿波。
其设计简单、性能优良，具有一定的实用性。
文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法，STC89C51的基础理论，着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。
2 设计方案及原理2.1设计原理及元件选型(1)设计原理该设计设计一个低频信号发生器，我们采用的是AT89C51 单片机用软件实现信号的输出。
该单片机是一个微型计算机，包括中央处理器CPU，RAM，ROM、I/O 接口电路、定时计数器、串行通讯等，是波形设计的核心。
该信号发生器原理框图如图1，总体原理为：利用A T89C51 单片机构造低频信号发生器，可产生正弦波，方波，三角波，锯齿波四种波形，通过汇编语言对单片机的编程即可产生相应的波形信号，并可以通过键盘进行各种功能的转换和信号频率的控制，当输出的数字信号通过数模转换成模拟信号也就得到所需要的信号波形，通过运算放大器的放大输出波形，同时让显示器显示输出的波形信息。
通过P1口和开关K0-K3相连接来控制各个波形的输出。
能根据k0-k4键状态进行波形切换，当某一按键按下时，输出相对应的波形。
(2) 元件选型单片机AT89C51系统，DAC0832一片，PC机一台，运算放大器2.2设计方案（1）总体方框图：单片机AT89C51DAC0832转换放大电路输出波形键盘输入接口电路图1 总体设计功能图（2）设计思路利用中断，当5个开关中有任意一个闭合时，跳转至中断程序，在中断程序中判断是哪一个按键闭合，跳转至相应的程序，执行输出波形的操作，每输出一个点之后，判断按键是否断开，如果依旧闭合，则继续输出，如果已经断开，则结束中断程序。
调频波形发生器课程设计
调频波形发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解调频波形发生器的基本原理，掌握其工作流程。
2. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的调频波形发生器电路。
3. 学生掌握调频技术的基本概念，了解其在通信领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用示波器、信号发生器等实验设备进行调频波形发生器的调试与测试。
2. 学生具备独立设计、搭建和调试简单调频波形发生器的能力。
3. 学生能够通过实际操作，提高解决实际问题的能力和动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索未知、勇于创新的科学精神。
2. 学生通过小组合作，培养团队协作意识，增强沟通与表达能力。
3. 学生能够认识到调频波形发生器在实际应用中的价值，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为电子技术学科的一门实践性较强的课程，旨在让学生通过理论学习和实践操作，掌握调频波形发生器的原理和应用。
学生特点：学生处于高中年级，具有一定的电子技术基础，对实际操作和动手实践有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践能力，培养创新意识和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际电路设计，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 调频原理及其在通信系统中的应用- 调频波形发生器的电路结构和工作原理- 调频信号的特点及其调制与解调方法2. 实践操作：- 使用信号发生器产生调频信号- 搭建并测试简单的调频波形发生器电路- 利用示波器观察调频信号的波形及其特性3. 教学大纲：- 第一周：调频原理及其在通信系统中的应用- 第二周：调频波形发生器的电路结构和工作原理- 第三周：调频信号的特点及其调制与解调方法- 第四周：实践操作一，使用信号发生器产生调频信号- 第五周：实践操作二，搭建并测试简单的调频波形发生器电路- 第六周：实践操作三，利用示波器观察调频信号的波形及其特性4. 教材关联：- 教科书第四章第二节：调频技术及其应用- 教科书第五章第三节：波形发生器及其设计教学内容注重科学性和系统性，结合课程目标，合理安排教学进度。
课程设计报告(波形发生器)
课程设计课程名称模拟电子技术基础课程设计题目名称波形发生电路_学生学院物理与光电工程学院专业班级电子科学与技术（5）班学号学生姓名指导教师2008-12-17摘要和关键词【摘要】：用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻R及电容C实现100HZ—20KHZ的变换，再通过电压跟随器输出正弦波，电压跟随器起到保护前级不受后级影响。
正弦波通过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路，整形为三角波，同样经过电压跟随器输出三角波，方波、三角波的频率与正弦波频率相同。
【关键词】：RC桥式振荡电压跟随器过零比较器积分运算电路设计任务与技术指标要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。
指标：输出频率分别为：102H Z、103H Z和104Hz；方波的输出电压峰峰值V PP≥20V电路设计及其原理1）方案比较方案一先通过压控方波振荡电路产生方波信号，方波信号经过积分运算电路整形为三角波，三角波通过低通滤波器整形为正弦波。
方案二用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻R 及电容C实现100HZ—20KHZ的变换，再通过电压跟随器输出正弦波。
正弦波通过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路，整形为三角波。
方案二同方案一比较，有较为明显的优势，首先，由于是采用滤波方式产生正弦波，高低频特性较差，可实现的波形频率范围较窄。
方案二采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦波，频率范围较宽，用过零比较器整形为方波，更容易实现幅度的调节。
由于方案二的优势，本设计采用方案二。
2） 单元电路设计RC 桥式正弦振荡电路RC 桥式正弦波振荡电路，也称文氏桥振荡电路。
它可由以下四个部分组成： （1） 放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，实现能量的控制。
（2） 选频网络：确定电路的振荡频率，使电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。
波形发生器课程设计报告
课程设计报告书波形发生器学院电子与信息学院专业班级学生姓名学生学号指导教师课程编号课程学分 1起始日期 2017波形发生器一、选题背景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，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、矩形波的函数波形发生器。
二、方案论证1、设计题目要求1.1、功能要求1.1.1、同时三通道输出，采用正弦波、矩形波、三角波的级联结构；1.1.2、电源由稳压电源供给；1.2、指标要求：1.2.1、输出电压要求正弦波Vp-p>10V、矩形波Vp-p>10V、三角波Vp-p>4V；1.2.2、输出波形频率范围为100Hz—2kHz；1.2.3、通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%；1.2.4、矩形波占空比可调整，调整范围：10%～90%；2、总体设计方案2.1 设计思路根据模拟电子技术基础课程，可通过RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，通过比较器变换成矩形波，再通过积分电路变换成三角波；或者同过滞回比较器和RC电路组成的矩形波发生电路产生矩形波，通过积分电路变换成三角波，再用滤波法变换成正弦波。
2.2 设计方案满足上述设计功能可以实施的方案很多，现提出以下几种方案：2．2．1方案一①原理框图图2.2.1 方案一原理框图②基本原理通过RC桥式正弦波振荡电路，产生正弦波，改变电阻R和电容C的值实现频率可调；通过单限比较器，产生矩形波，接入参考电压，通过改变与参考电压串联电阻的阻值，实现占空比可调；通过积分电路，产生三角波。
2．2．2方案二①原理框图图2.2.2 方案二原理框图②基本原理通过矩形波发生电路产生矩形波，改变阻值和电容实现频率可调，利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路，改变电位器阻值实现占空比可调；通过积分电路产生三角波；通过低通滤波器产生正弦波。
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课程设计报告书波形发生器学院电子与信息学院专业班级学生姓名学生学号指导教师课程编号课程学分1起始日期2017波形发生器一、选题背景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，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、矩形波的函数波形发生器。
二、方案论证1、设计题目要求1.1、功能要求同时三通道输出，采用正弦波、矩形波、三角波的级联结构；电源由稳压电源供给；1.2、指标要求：输出电压要求正弦波Vp-p>10V、矩形波Vp-p>10V、三角波Vp-p>4V；输出波形频率范围为100Hz—2kHz；通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%；矩形波占空比可调整，调整范围：10%～90%；2、总体设计方案2.1设计思路根据模拟电子技术基础课程，可通过RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，通过比较器变换成矩形波，再通过积分电路变换成三角波；或者同过滞回比较器和RC电路组成的矩形波发生电路产生矩形波，通过积分电路变换成三角波，再用滤波法变换成正弦波。
2.2设计方案满足上述设计功能可以实施的方案很多，现提出以下几种方案：2．2．1方案一①原理框图图2.2.1方案一原理框图②基本原理通过RC桥式正弦波振荡电路，产生正弦波，改变电阻R和电容C的值实现频率可调；通过单限比较器，产生矩形波，接入参考电压，通过改变与参考电压串联电阻的阻值，实现占空比可调；通过积分电路，产生三角波。
2．2．2方案二①原理框图图2.2.2方案二原理框图②基本原理通过矩形波发生电路产生矩形波，改变阻值和电容实现频率可调，利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路，改变电位器阻值实现占空比可调；通过积分电路产生三角波；通过低通滤波器产生正弦波。
2.3方案论证与比较方案一中的RC 桥式正弦波振荡电路，因为两个电位器阻值须相等才能实现减少失真，所以改变频率时，两个电位器的改变量必须相等，增加了调节的难度；方案二的滤波法要求三角波为固定频率或者频率变化范围很小，而题目要求频率范围为100Hz —2kHz ，不符合要求；而若用折线法需要大量电阻与二极管，成本较高；综上所述，方案一在成本与指标实现上更具优势，所以采用方案一。
三、单元电路设计3．1、RC 桥式正弦波振荡电路3．1．1、RC 桥式正弦波振荡电路及其工作原理或功能说明图3.1.1RC 桥式正弦波振荡电路倘若存在频率f 0，是电路产生的附加相移为±π，而且1F A >••，则电路将产生自激振荡。
当趋近于3时，趋近于无穷大，表明电路即使在无输入的情况下，也会有频率为f 0的输出电压，即电路产生了自激振荡。
因为电路仅对频率f 0的信号放大，而对其他频率的信号迅速衰减为零，所以输出频率为f 0的正弦波。
3．1．2、RC 桥式正弦波振荡电路元件的选取与计算由于要求频率范围为100Hz —2kHz ，选取1kHz 为中心频率。
由于得到•A up •Auf①41059.121RC f -⨯==π Hz 1000RC21f 0==π②为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri 和输出电阻Ro 的影响，应使R 满足下列关系式：Ri>>R>>Ro ，一般Ri 约为几百千欧以上，Ro 仅为几百欧以上。
故确定R=16K Ω，则C=10nF 。
RC 选频网络对于中心频率f 0的放大倍数为，而回路起振条件为1F A >••。
故放大电路的电压放大倍数，即，取。
而d 4f r R R +=其中，d r 为二极管的正向动态电阻。
为了减小输入失调电流和漂移的影响，电路应该满足直流平衡条件，即：综上所述：由Ω==K 16R //R R f 31d 4f r R R +=r d ≈5.1K Ω得：R1=24k Ω Rf=48k ΩR 4=42.9k Ω(经实验室实际调试，取41k Ω)3．2、单限比较器电路3．2．1、单限比较器电路及其工作原理或功能说明图3.2.1单限比较器电路根据叠加原理，集成运放反向输入端的电位REF 655I 656N U R R R u R R R u +++=令0u u P N ==，则求出阈值电压REF 65T U R R U -= 当T I U U <时，ＰＮ＜ＵU ，所以ＯＭＵ+='O U ，Z OH O U U u +==；当T I U U >时，P N u u >，所以ＯＭＵ-='O U ，Z OL O U U u -==。
只要改变参考电压的大小和极性，以及电阻R5和R6的阻值，就可以改变阈值电压的大小和极性。
3．2．2、单限比较器电路元件的选取与计算为了节省元件的使用，直接使用运放工作电源作参考电压电源；由于输入信号的频率与振幅都会影响R5、R6的取值，经试验R5取100K Ω的电位器，R6取200k Ω时满足占空比范围10%~90%的指标；R7作保护电阻，取2K Ω。
2R R 3f ≥3R R R A 313=+=•31F =•2R R 3f=2R R 3f=③ ④ ⑤⑦⑥3.3、积分电路3．3．1、积分电路及其工作原理或功能说明3．3．1积分电路由“虚地”，电容电流等于电阻R8电流，所以得到积分电路公式：又公式可知，当输入为矩形波时，输出为三角波。
3．3．2、积分电路元件的选取与计算为使三角波不出现顶部失真，应使用较大的电容，这里选取0.1μF 的电容；经试验调试，R 选取为5K Ω的电位器调节时，既能使波形保持不失真，又便于调节；为了防止低频信号增益过大，在电容上并联一个电阻加以限制，经调试，取阻值为30K Ω效果最好。
3.4、稳压电源电路3．4．1、稳压电源电路及其工作原理或功能说明图3.4.1稳压电源电路稳压直流电源是将220V 交流电力转换为直流的电路或装置，为电子设备提供能量。
小功率直流稳压电源由以下四部分组成：变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。
1) 电源变压器是降压变压器，它将电网220V 交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定； 2) 整流电路利用单向导电元件，把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半。
电路中的每只二极管承受的最大反向电压为2U 2(2U 是变压器副边电压有效值)。
）（）（1021I 0t u t t u RC 1u +--=⑧3) 滤波电路可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
4) 稳压电路主要由78系列（输出正电压）和79系列（输出负电压）构成。
3．4．2、稳压电源电路元件的选取与计算变压器的原、副边匝数比：； 查询1N4001的反向击穿电压为50V>22V ，符合要求； 整流电路输出电压为22V ；电容的值应满足：C>>(T*I)/(2U),一般选择电容的值为C=(3-5)(T*I)/(2U).其中T 为输入正弦信号的周期，我们现在用的市电频率都为50Hz,故有其周期为T=1/f=0.02s,I 为三端稳压器的最大输入电流，U 为三端稳压器的最小输入电压（22V ），带入各项计算得：C=1817uF ，取2000uF 。
四、整机电路4.1整机电路图图4.1整机电路图五、性能指标的测量与分析10122022N N U U 1212===5.1电路测试5.1.1测试使用的仪器示波器数字万用表步骤①连接电路，用示波器按顺序查看正弦波，矩形波，三角波波形；②在出问题的电路单元查看导线连接是否正确；③检查UA741芯片静态工作点电压是否正常；④检测并调节电位器电阻；数据分析：所测得数据振幅均满足“输出电压要求正弦波Vp-p>10V、矩形波Vp-p>10V、三角波Vp-p>4V”的条件；输出波形频率范围超过100Hz—2kHz；矩形波占空比实现10%～90%范围内可调整。
5.1.5电路波形图图频率100Hz，占空比10%图频率100Hz，占空比90%图频率1KHz，占空比10%图频率1KHz，占空比90%图频率2KHz，占空比10%频率2KHz，占空比50%图频率2KHz，占空比90%图图频率1KHz三角波5.1.5故障分析及处理RC桥式正弦波振荡电路无波形输出，检测导线无错误，用万用表检测运放工作电压，发现不正常，查看运放供电电压后发现，电源没有接地，接地后，有波形出现；但是输出的波形失真，检查导线无错误后，用数字万用表检测并调节R1、R2至阻值相等后，波形不再失真。
单限比较器电路无波形输出，检查导线连接无误后，调节电位器R5阻值，矩形波逐渐出现。
积分电路输出三角波出现失真，用一值为100KΩ的电阻并联电容C3，波形失真减少，改用150KΩ与50KΩ电阻，发现用50KΩ的效果更好，以此法再试用其他电阻，发现30KΩ的电阻效果最好。
5.2电路实现的功能和系统使用说明电路能实现三通道同时输出，可输出正弦波，矩形波，三角波；频率可在100Hz —2kHz范围内调节；矩形波的占空比可在10%～90%范围内调整。
同时调节R1、R2即可调节频率；调节R5和参考电压极性，即可调节矩形波占空比。
六课程设计总结拿到题目首先是看题目要求，回忆自己所学过的知识，思考如何实现，再网上找相关资料，用Multisim仿真，在面包板上搭建，调试。
网上的资料质量参差不齐，通过这次课程设计，我更好的学会的判断与筛选；往往需要自己结合课本知识来重新计算，重新设计。
仿真的成功不意味着搭建电路就好成功，在这次课程设计就遇到了波形失真，需要调整参数，接线错误，需要反复检查才能找到等问题。
另外，询问同学和老师也是解决问题的好方法；在与同学和老师的讨论中，学到了很多个人经验积累的小技巧，收益匪浅。
最后，通过这次课程设计，我对模拟电子电路的理论知识有了更深的了解，把理论运用于实际，也大大提高了我的动手能力。
参考文献［1］童诗白，华成英.《模拟电子技术基础》．北京：高等教育出版社，2015.334~336,425~428。