正弦波信号发生器制作

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EDA正弦波信号发生器的设计

利用LPM 设计正弦信号发生器一、设计目的：进一步熟悉maxplu sII 及其LPM 设计的运用。

二、设计要求：1、利用原理图输入方式。

2、信号数据点值自行想法实现。

3、得出正确时序仿真文件。

三、设计原理：图1 正弦信号发生器结构框图图1所示的正弦波信号发生器的结构由三部分组成计数器或地址发生器（这里选择8位），正弦信号数据ROM （8位地址线，8位数据线），含有256个8位数据（一个周期）。

四、VHDL 顶层设计。

设计步骤：1、建立.mif 格式文件建立C 语言文件sin.cpp ，运行产生sin.exe 文件。

sin.cpp 程序代码：#include <iostream>#include <cmath>#include <iomanip>using namespace std;int main(){int i;float s;VHDL 顶层设计sin.vhd8位计数器（地址发生器）正弦波数据存储ROM 产生波形数据cout<<"WIDTH=8;\nDEPTH=256;\n\nADDRESS_RADIX=HEX;\nDA TA_R ADIX=HEX;\n\nCONTENT\nBEGIN\n";for(i=0;i<256;i++){s=sin(atan(1)*8*i/256);cout<<" "<<i<<" : "<<setbase(16)<<(int)((s+1)*255/2)<<";"<<endl;}cout<<"END"<<endl;return 0;}把上述程序编译后，在DOS命令行下执行命令：sin.exe > sin.mif;将生成的sin.mif 文件。

vhdl语言正弦波信号发生器设计

AS正弦波信号发生器设计一、实验内容1.设计一正弦信号发生器，采用ROM进行一个周期数据存储，并通过地址发生器产生正弦信号。

（ROM：6位地址8位数据；要求使用两种方法：VHDL编程和LPM）2.正弦信号六位地址数据128，140，153，165，177，188，199，209，219，227，235，241，246，250，253，255，255，254，252，248，244，238，231,223，214，204，194，183，171，159，147，134，121，109,96,84,72,61,51,41,32,24，17,11,7, 3，1，0，0，2，5,9，1420,28,36,46,56,67,78,90,102,115,127。

二、实验原理正弦波信号发生器是由地址发生器和正弦波数据存储器ROM两块构成，输入为时钟脉冲，输出为8位二进制。

1．地址发生器的原理地址发生器实质上就是计数器，ROM的地址是6位数据，相当于64位循环计数器。

2.只读存储器ROM的设计(1)、VHDL编程的实现①基本原理：为每一个存储单元编写一个地址，只有地址指定的存储单元才能与公共的I/O相连，然后进行存储数据的读写操作。

②逻辑功能：地址信号的选择下，从指定存储单元中读取相应数据。

(2)、基于LPM宏功能模块的存储器的设计①LPM：Library of Parameterized Modules，可参数化的宏功能模块库。

②Quartus II提供了丰富的LPM库，这些LPM函数均基于Altera器件的结构做了优化处理。

③在实际的工程中，设计者可以根据实际电路的设计需要，选择LPM库中适当的模块，并为其设置参数，以满足设计的要求，从而在设计中十分方便的调用优秀的电子工程技术人员的硬件设计成果。

三、设计方案1.基于VHDL编程的设计在地址信号的选择下，从指定存储单元中读取相应数据系统框图如下:2.基于LPM宏功能模块的设计LPM宏功能具有丰富的由优秀的电子工程技术人员设计的硬件源代码可供调用，我们只需要调用其设计的模块并为其设计必要的参数即可。

EDA实验-正弦波信号发生器设计

实验八正弦信号发生器的设计一、实验目的1、学习用VHDL设计波形发生器和扫频信号发生器。

2、掌握FPGA对D/A的接口和控制技术,学会LPM_ROM在波形发生器设计中的实用方法。

二、实验仪器PC机、EDA实验箱一台Quartus II 6.0软件三、实验原理如实验图所示，完整的波形发生器由4部分组成：• FPGA中的波形发生器控制电路,它通过外来控制信号和高速时钟信号，向波形数据ROM 发出地址信号，输出波形的频率由发出的地址信号的速度决定；当以固定频率扫描输出地址时，模拟输出波形是固定频率,而当以周期性时变方式扫描输出地址时,则模拟输出波形为扫频信号。

•波形数据ROM中存有发生器的波形数据,如正弦波或三角波数据。

当接受来自FPGA的地址信号后，将从数据线输出相应的波形数据，地址变化得越快,则输出数据的速度越快，从而使D/A输出的模拟信号的变化速度越快。

波形数据ROM可以由多种方式实现，如在FPGA外面外接普通ROM;由逻辑方式在FPGA中实现（如例6）；或由FPGA中的EAB模块担当,如利用LPM_ROM实现。

相比之下，第1种方式的容量最大，但速度最慢；，第2种方式容量最小，但速度最最快;第3种方式则兼顾了两方面的因素；• D/A转换器负责将ROM输出的数据转换成模拟信号，经滤波电路后输出。

输出波形的频率上限与D/A器件的转换速度有重要关系,本例采用DAC0832器件。

DAC0832是8位D/A转换器,转换周期为1µs,其引脚信号以及与FPGA目标器件典型的接口方式如附图2—7所示。

其参考电压与＋5V工作电压相接（实用电路应接精密基准电压）.DAC0832的引脚功能简述如下：•ILE(PIN 19）：数据锁存允许信号,高电平有效，系统板上已直接连在＋5V上。

•WR1、WR2(PIN 2、18）：写信号1、2，低电平有效。

•XFER（PIN 17)：数据传送控制信号,低电平有效。

•VREF(PIN 8）:基准电压，可正可负,－10V～＋10V.•RFB(PIN 9)：反馈电阻端。

举例说明一种正弦波信号发生器电路

举例说明一种正弦波信号发生器电路正弦波信号发生器是一种电路，可以产生正弦波信号。

正弦波信号是有很多应用的，比如在电子学实验中，我们需要用到正弦波信号来测试电路。

下面，我将简单介绍一种正弦波信号发生器的电路，并对其原理和工作流程进行说明。

首先，这种电路的核心部件是一个三极管，它被用作振荡器。

在这个电路中，三极管的基极、发射极和集电极都与其他电子元器件相连。

正弦波信号不断地从集电极引出，并送到负载电阻。

负载电阻的作用是阻止电路的过度电流流入电源。

同样，电路中还有一个电容器，它与三极管的基极和地相连。

它起到的作用是抑制三极管的噪声。

当三极管被正确地电偏置时，就开始振荡了。

这是因为基极可能连接到三角波波形发生器输出的高阻抗信号，它能抵消三极管的反馈性能。

随着电荷在电容器内流动，振荡波形变化，从而形成了正弦波信号。

这个电荷在三极管的基极和集电极之间来回流动。

这个电路有很多优点，其中最重要的是简单易用。

通过改变电路中的一些元器件，就可以改变输出的正弦波信号的频率。

此外，这个电路还可以通过使用放大器、变压器和滤波器等其他设备来进一步优化。

这个电路可以用于许多应用程序。

在实际使用中，常用于声音处理器件、无线电通信器件、电子设备测试、电子数字合成器、音乐器材等等。

这个电路非常普遍，无论在个人电子学方面还是工业领域都有它的身影。

这个电路的实现需要一定的知识和技能，但如果你已经具备了一定的电子学知识，那么它应该不难理解。

总的来说，这个电路是一种简单而有效的正弦波信号发生器，有很多实际应用。

正弦信号发生器实验报告

正弦信号发生器实验报告
《正弦信号发生器实验报告》
实验目的：
本实验旨在通过搭建正弦信号发生器，探究正弦波的特性以及其在电子电路中的应用。

实验材料：
1. 电压源
2. 电阻
3. 电容
4. 二极管
5. 信号发生器
6. 示波器
实验步骤：
1. 按照电路图搭建正弦信号发生器电路。

2. 调节电压源的输出电压，使其为所需的正弦波幅值。

3. 使用示波器观察输出波形，并调节电路参数，如电阻、电容的数值，以获得理想的正弦波形。

4. 测量并记录输出波形的频率、幅值等参数。

实验结果：
经过调节电路参数，成功搭建了正弦信号发生器。

通过示波器观察到了理想的正弦波形，并测量了其频率、幅值等参数。

实验结果表明，通过合理设计电路参数，可以得到稳定、准确的正弦波信号。

实验分析：
正弦信号是电子电路中常见的信号波形，具有周期性、稳定性好的特点，因此
在通信、音频处理等领域有着广泛的应用。

通过本实验，我们深入了解了正弦
波的产生原理，掌握了调节电路参数以获得理想波形的方法。

实验结论：
通过搭建正弦信号发生器，我们成功地产生了稳定的正弦波信号，并对其进行
了观察和测量。

这为我们进一步理解正弦波的特性以及其在电子电路中的应用
奠定了基础。

总结：
本实验通过实际操作，加深了对正弦信号发生器的理解，提高了实验操作能力，为今后的电子电路实验打下了良好的基础。

同时，也为我们将来在工程领域的
实际应用提供了宝贵的经验。

实验九定制LPM_ROM设计简单的正弦信号发生器

定制LPM_ROM设计简单的正弦信号发生器
实验名称：利用定制好的LPM_ROM设计简单的正弦信号发生器。

实验过程：
1：LPM_ROM的定制
图1 调用LPM_ROM
图2 LPM_ROM的参数设置
图3 加入初始化文件配置
2：LPM_ROM的仿真测试
图4 LPM_ROM仿真测试
3：波形分析
由图4可以看出，随着CLK的上升沿的出现，对应地址A的数据输出与初始化文件的数据完全吻合，实验得证。

再利用次模块完成一个简单的正弦信号发生器设计，该模块可以用来作为地址信号发生器（7位输出）和数据存储器（7位地址线，8位数据线），含有128个8位波形数据（一个正弦波形周期）。

4：正弦信号发生器的VHDL顶层设计
包括了对定制LPM_ROM时文件模块ROM78的例化调用。

图5 正弦信号发生器的VHDL描述
图6正弦信号发生器的仿真波形输出
5：波形分析
随着每个时钟上升沿的到来，输出端口将正弦波数据依次输出。

输出的数据与初始化配置文件相符。

6：观察RTL图
图7 正弦信号发生器的RTL电路图
分析：其中左边三个元件：加法器，寄存器构成7位计数器：其输出接右边ROM的地址输入端。

输出可接FPGA外的DAC，完成正弦波形输出。

实验结论：作为数据和程序的存储单位，ROM还有很多其他用处，如数字信号发生器的波形数据存储器，正弦信号发生器等。

正弦信号发生器实验报告

正弦信号发生器实验报告引言本实验旨在设计并构建一个正弦信号发生器，用于产生具有特定频率和振幅的正弦波信号。

正弦信号在电子工程中具有广泛的应用，如通信系统、音频设备和信号处理等。

本实验将介绍设计思路、所需材料和步骤，以及实验结果和讨论。

设计思路为了设计一个正弦信号发生器，我们需要以下主要组件：1.振荡电路：产生正弦波信号的核心部分。

2.振幅调节电路：用于控制输出信号的振幅。

3.频率调节电路：用于控制输出信号的频率。

我们将使用基本的集成电路和电子元件来实现这些功能。

接下来，我们将逐步说明每个组件的设计和实现。

所需材料在开始实验之前，我们需要准备以下材料和工具：1.集成电路：例如操作放大器（Op-amp）。

2.电容器和电阻器：用于构建振荡电路和调节电路。

3.面包板：用于连接电子元件。

4.电源：为电路提供所需的电能。

5.示波器：用于测量信号的振幅和频率。

实验步骤1.第一步：振荡电路设计和构建–选择一个合适的振荡电路拓扑，如RC振荡电路。

–计算并选择所需的电容器和电阻器数值。

–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。

2.第二步：振幅调节电路设计和构建–选择一个合适的振幅调节电路拓扑，如非反相放大器。

–根据需要的振幅范围计算并选择所需的电阻器数值。

–使用面包板将电阻器和集成电路连接起来。

3.第三步：频率调节电路设计和构建–选择一个合适的频率调节电路拓扑，如电阻-电容调谐电路。

–根据需要的频率范围计算并选择所需的电容器和电阻器数值。

–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。

4.第四步：电源和示波器连接–将电源连接到电路以提供所需的电能。

–将示波器连接到电路以测量输出信号的振幅和频率。

5.第五步：实验验证和调试–打开电源，并使用示波器观察输出信号。

–调节振幅和频率调节电路，验证是否可以在所需范围内调节信号的振幅和频率。

实验结果和讨论经过实验验证和调试，我们成功设计和构建了一个正弦信号发生器。

该信号发生器能够在所需的频率范围内产生具有可调节振幅的正弦波信号。

EDA课程设计正弦信号发生器的设计

《EDA技术》设计报告设计题目正弦信号发生器的设计院系：信息工程学院专业：通信工程学姓号：名：RST7 根地址线CLK计数器8 位R O M并转串输出TLV5620 D/A 转换一．设计任务及要求1. 设计任务 :利用实验箱上的 D/A 转换器和示波器设计正弦波发生器，可以在示波器上观察到正弦波2. 设计要求 :（1）用 VHDL 编写正弦波扫描驱动电路（2）设计可以产生正弦波信号的电路（3）连接实验箱上的 D/A 转换器和示波器，观察正弦波波形二．设计方案（1）设计能存储数据的 ROM 模块，将正弦波的正弦信号数据存储在在 ROM 中，通过地址发生器读取，将正弦波信号输入八位 D/A 转化器，在示波器上观察波形（2）用 VHDL 编写正弦波信号数据，将正弦波信号输入八位 D/A 转化器，在示波器上观察波形三．设计框图图 1 设计框图信号发生器主要由以下几个部分构成：计数器用于对数据进行采样，ROM用于存储待采样的波形幅度数值， TLV5620 用于将采集的到正弦波数字量变为模拟量，最后通过示波器进行测量获得的波形。

其中，ROM 设置为 7 根地址线， 8个数据位，8 位并行输出。

TLV5260 为串行输入的 D/A 转换芯片，因此要把 ROM 中并行输出的数据进行并转串。

四．实现步骤1. 定制 ROMROM 的数据位选择为8 位，数据数选择128 个。

利用megawizard plug-in manager定制正弦信号数据ROM 宏功能块，并将上面的波形数据加载于此ROM 中。

如图 3 所示。

图2 ROM 存储的数据图3 调入ROM 初始化数据文件并选择在系统读写功能2. 设计顶层.顶层设计主要是通过编写VHDL 语言或设计原理图用于产生计数信号和调用room 存储的数据并输出。

在此步骤里要建立EDA 工程文件，工程文件结构如图4 所示，SIN_CNT 中的VHDL 代码如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY SIN_GNT ISPORT ( RST, CLK, EN : IN STD_LOGIC;ADDR : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) );END SIN_GNT;ARCHITECTURE BEHA VIOR OF SIN_GNT ISCOMPONENT ROM ISPORT ( address : IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);inclock : IN STD_LOGIC;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) );END COMPONENT;SIGNAL Q : STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);BEGINU : ROM PORT MAP ( address => Q,inclock => CLK,q => DOUT);PROCESS(CLK, RST, EN)BEGINIF RST = '0' THENQ <= "0000000";ELSIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THENIF EN = '1' THENQ <= Q + 1;END IF;END IF;END PROCESS;ADDR <= Q;END BEHA VIOR;工程文件的建立步骤简述如下：1、新建一个文件夹。

正弦波信号发生器的设计及电路图

正弦波信号发生器的设计及电路图正弦波信号发生器的设计结构上看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。

分析RC串并联选频网络的特性，根据正弦波振荡电路的两个条件，即振幅平衡与相位平衡，来选择合适的放大电路指标，来构成一个完整的振荡电路。

很多应用中都要用到范围可调的LC振荡器，它能够在电路输出负载变化时提供近似恒定的频率、几乎无谐波的输出。

电路必须提供足够的增益才能使低阻抗的LC电路起振，并调整振荡的幅度，以提高频率稳定性，减小THD（总谐波失真）。

1引言在实践中，广泛采用各种类型的信号产生电路，就其波形来说，可能是正弦波或非正弦波。

在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，这就需要能产生高频信号的振荡器。

在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火，超声波焊接，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。

可见，正弦波振荡电路在各个科学技术部门的应用是十分广泛的。

2正弦波振荡电路的振荡条件从结构上来看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。

图1表示接成正反馈时，放大电路在输入信号某i=0时的方框图，改画一下，便得图2。

由图可知，如在放大电路的输入端（1端）外接一定频率、一定幅度的正弦波信号某a，经过基本放大电路和反馈网络所构成的环路传输后，在反馈网络的输出端（2端），得到反馈信号某f，如果某f与某a在大小和相位上一致，那么，就可以除去外接信号某a，而将1、2两端连接在一起（如图中的虚线所示）而形成闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。

正弦波信号发生器制作

正弦波信号发生器制作一、原理及工作方式1.参照信号源：可以使用晶体振荡器作为参照信号源，晶体振荡器的频率非常稳定，精度高，可以提供准确的参照频率。

2.振荡器：振荡器可以根据参照信号源产生一个与之匹配的频率信号，一般使用的是集成电路中的RC振荡器或LC振荡器。

3.滤波器：在振荡器输出的信号中含有很多谐波成分，需要通过滤波器去掉非基波的频率成分，使输出信号更接近理想的正弦波。

4.放大器：滤波器输出的信号还需要一定的放大才能达到输出阻抗。

正弦波信号发生器的工作方式一般分为模拟和数字两种。

模拟方式主要是通过电路实现信号的生成和放大，传统的信号发生器属于这种方式。

数字方式则是采用数字电路和数字信号处理器来实现信号的生成，这种方式可以实现更高精度和更多功能的信号发生器。

二、制作过程下面是一种基于模拟方式的正弦波信号发生器的制作过程。

1.选择元件：根据所需的频率范围选择适当的振荡器和滤波器，通常可以选择集成电路中的RC振荡器和LC滤波器。

同时还需要选择一款合适的放大器来放大滤波器输出的信号。

2.连接电路：按照电路原理图将选定的元件连接起来，根据元件的引脚和功能进行正确的连线。

3.调试：连接完成后，对电路进行调试。

首先需要确认参照信号源是否正常工作，然后调节振荡器的频率，观察信号的变化。

接下来调整滤波器的频率，使输出信号更接近理想正弦波。

最后调整放大器的放大倍数，使输出信号达到所需的幅度。

三、功能扩展除了基本的频率、幅度和相位调节之外，正弦波信号发生器还可以通过增加其他功能模块来实现更多的功能。

比如：1.频率计：增加频率计模块，可以实时测量输出信号的频率。

2.相位偏移：增加相位调节模块，可以实现对输出信号的相位进行调整。

3.数字控制：使用数字信号处理器来实现对信号发生器的数字控制，可以通过软件界面实现更加便捷的操作和参数调节。

4.波形选择：增加多种波形输出的功能，可以输出正弦波、方波、三角波等多种波形，满足不同实验的需求。

EDA课程报告_正弦波信号发生器的设计

《EDA》课程设计报告——正弦波信号发生器的设计一、设计目的通过本次课程设计，进一步了解QUARTUS Ⅱ与LPM_ROM与FPGA硬件功能的使用方法。

培养自己查阅资料及解决问题的能力。

二、设计要求1、通过按键，可以控制输出的是正弦波或三角波。

2、通过ADC0832输出正弦波与三角波，电压V范围在0至-10V之间3、通过示波器观察波形。

三、设计内容：在QUARTUSII上完成信号发生器的设计。

最后在实验板上实测，包括FPGA中ROM的在系统数据读写测试和利用示波器测试。

信号输出的D/A使用实验板上的ADC0832。

四、设计原理：图1所示的波信号发生器的结构由五部分组成：1、计数器或地址发生器（这里选择8位）。

正弦信号数据ROM（8位地址线，8位数据线），含有256个8位数据（一个周期）。

2、VHDL顶层设计。

3、8位D/A图1所示的信号发生器结构图中，顶层文件adc.vhd在FPGA中实现，包含两个部分：ROM的地址信号发生器，由8位计数器担任；一个正弦数据ROM（或者一个三角波数据ROM），由LPM_ROM模块构成。

地址发生器的时钟clk的输入频率fo与每周期的波形数据点数（在此选择256点），以及D/A输出的频率f的关系是：f=fo/256图1 正弦信号发生器结构框图图一信号发生器结构图FPGA DAC08328clk 运放Vo按键图2 信号发生器的设计图五、设计步骤：1、建立.mif 格式文件 mif 文件可用C 语言程序生成，产生正弦波数值的C 程序如下： #include<stdio.h> #include<math.h>VHDL 顶层设计adc.vhd 8位计数器（地址发正弦波数据存储ROM18位D/A三角波数据存储ROM2按键3 20分频main(){int i;float s;for(i=0;i<256;i++){s=sin(atan(1)*8*i/256);printf("%d :%d;\n",i,(int)((s+1)*255/2)) }}以zx.c保存。

制作一个正弦信号发生器的设计

★项目2：数字信号源
项目简述：设计制作一个正弦信号发生器。

（1）正弦波输出频率范围：1kHz～10MHz；
（2）具有频率设置功能，频率步进：100Hz；
（3）输出信号频率稳定度：优于10-2；
（4）输出电压幅度：1V到5V这间；
（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。

（6）输出电压幅度：在频率范围内
50负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值V opp=6V±1V；
（7）产生模拟幅度调制(AM)信号：在1MHz~10MHz范围内调制度m a可在30%～100%之间程控调节，步进量50%，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；
（8）产生模拟频率调制(FM)信号：在100kHz~10MHz频率范围内产生20kHz最大频偏，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；
（9）产生二进制PSK、ASK信号：在100kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10kbps，二进制基带序列信号自行产生；
开发时间：2007 开发人数：1
运行环境：windows xp、Quartus II
相关内容：（还未整体综合）
下面是调幅原理图：
下面是调频原理图：
下面是正弦信号发生器设计原理图：
下面是PSK设计原理图：。

简易正弦波发生器

简易正弦波发生器一、实验目的1、用LPM_ROM设计存放一个周期的256×8大小的rom；2、构建简易频率可控的正弦波发生器。

二、实验原理1、LPM库及LPM_ROMLPM即宏功能参数化模块。

可以在QuartusII设计文件中和门、触发器等基本单元一起使用，这些模块的功能一般都是通用。

其中Alter提供有基本的存储器模块LPM_ROM。

该模块初始化数据文件的格式为*.mif，可以在软件中自定义创建。

在定制ROM元件时，指定目录下所创建的mif文件。

2、基于可编程器件的正弦波发生器图1 基于可编程器件的正弦波发生器在ROM波形量化数据存储器中保存一个周期的正弦信号的幅值量化数据，通过存储地址的改变输出不同的数据在输出端构成一个周期的正弦信号。

在计数控制中基数为1时，即加1升序，输出的正弦波频率为时钟频率/256。

改变计数控制，将基数设为n，则输出的正弦波频率为基1状态下的n倍。

三、实验设计与仿真实验首先通过Matlab产生一个周期的256点正弦波量化数据，并转化为16进制保存成特定格式的MIF。

其生成结果见图2。

图3为简易正弦信号发生器的顶层结构框图。

通过地址产生单元对ROM模块进行寻址，进而输出波形离散点。

在地址控制端，通过调节var的高低电平可将正弦信号在两种不同的频率间切换。

图4为简易正弦信号发生器的仿真结果。

通过时序仿真可以看出数据按照输入的控制从rom中提取数据进行输出。

图2 存储器中数据图3 简易正弦信号发生器的顶层结构框图四、实验结果分析本实验使用可编程器件构建简易波形发生器，在此基础上可以生成更多的波形发生，如三角波、锯齿波、方波等。

实验的基本原理也是DDS（直接数字频率合成）实现的一般原理，由此，可以搭建基于可编程器件的任意波形发生器。

正弦波信号发生器的原理及制作

正弦波信号发生器的原理及制作
1．电路图和PCB的设计
正弦波信号发生器电路原理图如上图所示，下图是为其配套的电源电路。

整个电路可以在面包板上焊接而成，也可自制PCB图，效果会更佳。

2．电路工作原理和元器件的选择
由上图可见，正弦波信号发生器电路由两级构成。

第一级是一个RC文氏桥振荡器，通过双刀四掷波段开关ZK切换电容进行信号频率的粗调，每挡的频率相差10倍。

通过双连电位器RP1进行信号频率的细调，在该挡频率范围内频率连续可调。

RP2是一个多圈电位器，调节它可以改善波形失真。

若将R4改成阻值为3K的电阻，则调节RP2时，可以明显看出RC文氏桥电路的起振条件和对波形失真的改善过程。

电路的第二级是一个反向比例放大器，调节单连电位器RP3可以改变输出信号的幅度，本级的电压放大倍数最大为5倍，最小为零倍，调节RP3可以明显看到正弦波信号从无到有直至幅度逐渐增大的情况。

当然这级电路若采用同向比。

基于fpga的dds正弦信号发生器的设计和实现

基于fpga的dds正弦信号发生器的设计和实现
基于FPGA的DDS正弦信号发生器可以使用两种常见的实现
方法：Look-Up Table (LUT) 方法和相位累积器方法。

1. LUT方法：
- 首先，定义一个存储正弦波样本值的LUT (Look-Up Table)，LUT的大小取决于所需的精度和波形频率范围。

- 使用一个计数器来生成一个相位值，该相位值是一个0到LUT大小之间的数字。

- 将该相位值作为索引，通过查找LUT来获取对应的正弦波
样本值。

- 将该正弦波样本值通过数字-模拟转换器(DAC)转换为模拟
信号输出。

2. 相位累积器方法：
- 使用一个固定频率的时钟作为参考信号输入，例如50 MHz。

- 使用一个相位累积器累积每个时钟周期的相位值。

- 计算相位值对应的正弦波样本值，并通过DAC转换为模拟信号输出。

- 相位累积器的更新频率由所需的输出频率确定，可以通过
增加或减小相位值的增量来调节输出频率。

需要注意的是，FPGA上实现DDS正弦信号发生器时，需要
一个高速的DAC来将数字信号转换为模拟信号输出。

同时，
为了提高性能和减少功耗，可以采用流水线技术，通过并行处理来提高输出频率的精度和速度。

此外，还可以通过添加相位调制、振幅调制等功能来进一步扩展DDS正弦信号发生器的
功能。

要设计和实现基于FPGA的DDS正弦信号发生器，可以使用硬件描述语言如Verilog或VHDL编写相应的代码，并使用FPGA开发工具进行综合、布局以及生成比特流文件。

最后，将比特流文件加载到目标FPGA芯片上，就可以实现DDS正弦信号发生器的功能。

正弦波信号发生器制作

1)反向输入的迟滞比较器
反向输入的迟滞比较器电路如图7–52(a) 所示。其中R2将uo反馈到运放的同相端与R1 一起构成正反馈，其正反馈系数F正为
精选版课件ppt
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图7–52迟滞比较器电路及传输特性
(a)电路； (b)传输特性
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如图 7–53 所示。由于使电路输出状态跳变的输入电压不发生在同一电平上，
若ui上叠加有干扰信号时，只要该干扰信号的幅度不大于回差ΔU，则该干扰的存在就不会导致比较器输出状态的错误跳
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22
UCC
－ C
R
uo
＋ VZ1
－UE E
VZ2
(a)
UCC
－
R
C
＋ VD3
uo VD1
－UE E
VZ
VD2
VD4
(b)
图7–49 输出限幅电路
(a)UoH=UVZ1+UVD2,UoL=-(UVD1+UVZ2);
(b)UoH=UVD1+UVZ+UVD2,UoL=-(UVD4+UVZ+UVD3)
5、注意：集成运算放大器电源端要加入滤波电容。
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16
正弦波发生器所用元件
1、14脚IC座；集成运算放大器LM324。 2、10k电位器。 3、电阻若干。 4、二极管1N4148. 5、电容若干。
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17
电压比较器及弛张振荡器
1电压比较器
一、电压比较器的基本特性

正弦波发生器实验报告

正弦波发生器实验报告正弦波发生器实验报告一、引言正弦波发生器是电子实验中常用的一种信号发生器，用于产生稳定的正弦波信号。

在本实验中，我们将通过搭建一个简单的正弦波发生器电路，来探究其工作原理和性能。

二、实验目的1. 了解正弦波发生器的基本原理；2. 掌握正弦波发生器的搭建方法；3. 分析正弦波发生器的输出特性。

三、实验器材与原理本实验所需器材有：函数发生器、示波器、电阻、电容、集成电路等。

正弦波发生器的基本原理是利用反馈电路使放大器的输出信号与输入信号具有相同的幅度和相位，从而实现正弦波的产生。

四、实验步骤1. 搭建正弦波发生器电路：将函数发生器的输出信号接入放大器的输入端，通过反馈电路将放大器的输出信号再次输入到放大器的输入端，形成闭环反馈；2. 调节函数发生器的频率和幅度，观察放大器输出信号的变化；3. 使用示波器测量放大器输出信号的频率和幅度，并记录数据；4. 改变电路中的电阻和电容数值，观察输出信号的变化，并记录数据；5. 分析实验结果，总结正弦波发生器的性能。

五、实验结果与分析通过实验观察和测量，我们得到了一系列正弦波信号的输出结果。

实验中我们发现，正弦波发生器的输出频率与函数发生器的输入频率基本一致，但是幅度会有一定的衰减。

这是因为反馈电路中的电阻和电容会引入一定的阻尼，导致输出信号的幅度减小。

在改变电路中的电阻和电容数值时，我们发现输出信号的频率和幅度也会相应改变。

增加电容的数值会使输出信号的频率降低，而增加电阻的数值会使输出信号的幅度降低。

这是因为电容和电阻对信号的传递和衰减起到了重要作用。

六、实验总结通过本次实验，我们了解了正弦波发生器的基本原理和搭建方法。

实验结果表明，正弦波发生器可以产生稳定的正弦波信号，但是在输出过程中会有一定的衰减。

同时，电路中的电阻和电容数值的改变也会对输出信号的频率和幅度产生影响。

在实际应用中，正弦波发生器广泛用于各种电子设备和实验中，如音频设备、通信设备等。

简单正弦信号发生器设计实验报告

简单正弦信号发生器设计实验报告专业：电子信息工程班级课题名称：简单正弦信号发生器设计一:实验要求（1）设计一个正弦信号发生器，要求ROM是8位数据线，8位地址。

256个8位波形数据的mif文件通过两种方式建立，一种用Quartus II的专用编辑器建立，另一种是使用附录的mif文件生成器建立。

首先创建原理图工程，调用LPM_ROM等模块；在原理图编辑窗中绘制电路图，全程编译，对设计进行时序仿真，根据仿真波形说明此电路的功能，引脚锁定编译，编程下载于FPGA中，用实验系统上的DAC0832做波形输出，用示波器来观察波形。

完成实验报告。

（2）学习使用Quartus II的In-System Memory Content Editor来观察FPGA 中的LPM_ROM中的z形波数据，并在在线改变数据后，从示波器上观察对应的输出波形的改变情况。

（3）学习使用Quartus II的Signal Tap II观察FPGA的正弦波形。

二：实验原理正弦信号发生器的结构框图由四个部分组成：（1）计数器或地址发生器，用来作为正弦波数据ROM的地址信号发生器。

ROM中的数据将随地址数据的递增而输出波形数据，然后由DAC输出波形。

（2）正弦信号数据ROM，含64个8位数据。

（3）原理图顶层设计。

（4）8位D/A。

DAC的输出接示波器。

三：实验内容1、定制初始化波形数据文件：建立.mif格式文件。

File—new—other files,选择 Memory Initialization File选项,选择64点8位的正弦数据，弹出表格后输入教材图4-38中的数据。

然后以romd.mif的名字保存至新建的文件夹中。

2、定制LPM_ROM元件：利用MegaWizard Plug-In Manager定制正弦信号数据ROM宏功能块，并将以上的波形数据加载于此ROM中。

并以data_rom.vhd名字将生成的用于例化的波形数据ROM文件保存至上述文件夹中。

正弦波信号发生器的设计与实现

正弦波信号发生器的设计与实现中文摘要正弦波信号发生器广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域，是工业与实验领域重要的信号激励源。

系统是以STC89C52单片机，AD9850集成电路为核心器件，设计并实现了频率、幅值连续可调的正弦波发生器。

通过按键控制可实现正弦波频率的预置和幅度调节，步进精度为1Hz和10Hz，同时通过LCD12864液晶屏显示其对应频率。

经测试：系统输出正弦波连续可调，频率范围100Hz ～1MHz，分辨率1Hz；幅值范围1v～10v。

关键词：信号发生器；正弦波；STC89C52；AD9850Design and implementation of sine wave signal generatorABSTRACTSine wave signal generator is widely used in electronic circuits, automatic control system and teaching experiment etc., is an important signal source of industrial and experimental field.STC89C52 microcontroller, AD9850 integrated circuit are the core device of this system.The design and implementation of a sine wave generator frequency, amplitude adjustable. we can achieve the preset of sine wave frequency and adjust of the amplitude through the button control .The stepping accuracy of this design is 1Hz and 10Hz.The system can achieve the function of displaying the corresponding frequency through the LCD12864.After testing:the system output sine wave is continuous and adjustable, the frequency range of 100Hz to 1MHz, the resolution of 1Hz; range 1V ~ 10V.KEYWORD：Sine wave generator; sine wave; STC89C52 ; AD9850目录第一章绪论 01.1论文设计背景和意义 01.2波形发生器的发展 01.3信号发生器的实现方法 (1)本章小结 (2)第二章系统总体方案设计 (3)2.1设计的要求及系统功能 (3)2.2DDS的基本原理 (3)2.3功能分析 (4)2.3.1主控模块功能分析 (4)2.3.2 信号发生模块功能分析 (5)2.3.3液晶显示模块功能分析 (5)2.3.4放大模块功能分析 (5)本章小结 (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1单片机控制模块设计 (6)3.1.1 STC89C52单片机 (6)3.1.2时钟电路 (7)3.1.3复位电路 (7)3.2信号产生模块设计 (7)3.2.1 DDS结构 (7)3.2.2累加器 (8)3.2.3 控制相位的加法器 (8)3.2.4 控制波形的加法器 (8)3.2.5 D/A转换器 (8)3.2.6 AD9850集成模块 (8)3.3显示模块设计 (10)3.4.1 LCD12864基本特性 (10)3.4.2 LCD12864的设计使用 (11)3.4键盘输入控制模块设计 (11)3.5放大模块设计 (12)3.5.1 反相比例放大电路 (12)3.5.2 运算放大器OP37 (12)3.5.3 直流稳压模块 (12)3.5.4 lm7815/lm7915系列 (13)本章小结 (13)第四章系统软件设计 (15)4.1系统主程序设计 (15)4.2键盘扫描程序设计 (15)4.3显示程序设计 (16)4.4频率设定程序设计 (17)本章小结 (17)第五章系统调试 (18)5.1软件调试 (18)5.1.1 编程语言的选择 (18)5.1.2 系统开发环境 (18)5.2测试仪器 (19)5.3电源测试数据记录 (19)5.4系统测试 (19)5.5测试分析 (20)本章小结 (20)第六章总结 (21)参考文献 (22)致谢................................................................................................................................... 错误!未定义书签。