实例七 波形发生器实验
波形发生器实验
本科生实验报告课程名称：模拟电子技术实验A 实验名称：波形发生器实验学院：专业班级：学生姓名：学号：实验时间：实验地点：指导教师：实验原理：1. RC桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)图5-12-1所示为RC桥式正弦波振荡器。
其中，RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1、R2、Rp、二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器Rp,可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
VD1、VD2 采用硅管(温度稳定性好)，且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。
Rs的接人是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。
电路的振荡频率起振的幅值条件其中，，ra为二极管正向导通电阻。
调整反馈电阻Rf(调Rp)，使电路起振，且波形失真最小。
如果不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大Rf。
如果波形失真严重，则应适当减小Rf。
改变选频网络的参数C或R,即可调节振荡频率。
一般采用改变电容C作频率量程切换，而调节R作量程内的频率细调。
2.方波发生器方波发生器是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生器。
实验原理如图5-12-2所示。
它是在滞回比较器的基础上，增加了一个RF、CF组成积分电路，把输出电压经RF。
CF反馈到集成运放的反相输人端，运放的输出端引入限流电阻Rs和两个背靠背的稳压管用于双向限幅。
电路振荡频率为其中方波的输出幅值3.三角波和方波发生器如图5-12-3所示，电路由同相滞回比较器A1和反相积分器A2构成。
比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波Uo, Uo 经电阻R为比较器A1提供输入信号，形成正反馈，即构成三角波、方波发生器。
图5-12-4所示为方波、三角波发生器输出波形图。
由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大大改善。
滞回比较器的國值电压，电路震荡频率，方波幅值，三角波幅值调节Rp可以改变振荡频率，改变比值会可调节三角波的幅值。
电路实验七(波形发生器电路分析)
实验名称：实验七波形发生器电路分析班级：学号：姓名：指导教师：成绩：评阅时间：1. 实验目的及实验设备（1）掌握典型矩形波发生电路的工作原理，研究输出波形占空比与元件参数的关系。
（2）掌握典型三角波波发生电路的工作原理，研究输出波形与元件参数的关系。
（3）实验设备：PC及Multisim仿真软件。
2. 实验原理（1）矩形波产生电路设某一时刻输出电压uO=+UZ，则同相输入端电位uP=+UT。
uO通过R3对电容C正向充电，如图中箭头所示。
反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐升高，当t趋近于无穷时，uN趋于+UZ；一旦uN=+UT，再稍增大，uO就从+UZ跃变为-UZ，与此同时uP从+UT跃变为-UT。
随后，uO又通过R3对电容C放电，如图中箭头所示。
反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐降低，当t趋近于无穷时，uN趋于-UZ；一旦uN=-UT，再稍减小，uO 就从-UZ跃变为+UZ，与此同时，uP从-UT跃变为+UT，电容又开始正向充电。
上述过程周而复始，电路产生了自激振荡，其中矩形波的周期为T＝2RCln（1＋2R1/R2）。
（2）三角波发生电路下图将方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出就得到三角波电压。
在实用电路中，将方波发生电路中的RC充、放电回路用积分运算电路来取代，滞回比较器和积分电路的输出互为另一个电路的输入，如下图所示。
其虚线左边为同相输入滞回比较器，右边为积分运算电路。
滞回比较器输出为方波，经积分运算电路后变换为三角波，波形如下图所示。
振荡频率为，调节电路中R1、R2、R3的阻值和C的容量，可以改变振荡频率。
而调节R1和R2的阻值，可以改变三角波的幅值。
3、实验内容：（1）如矩形波产生电路原理描述中所示电路图，如果取C＝10uF，自行确定其他元件参数，设计周期为20ms 的矩形波电路，并用示波器观测验证。
（2）如三角波产生电路原理描述中所示电路图，取Uz＝7V，R1＝R2=20KΏ,C=0.1uF, R4=5 KΏ, 试计算输出三角波的频率，并用示波器观测验证。
波形发生器实验---微机原理
L03:
;写 0FH，输出高电平
L04:
UP1:
INC AL CMP AL,DANUM JNE UP1 DOWN1: MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DALLY DEC CMP JNE JMP AL AL,00H DOWN1 LOOP1
SAWTOOTH: MOV FLAG,3 MOV AL,00H L01: MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DALLY
正弦波 Y=ASIN(X)：首先利用正弦函数算出各个点，一共取了 64 个点，存放在内存（SIN） 中，用 AL 指向内存首址，取第一个数，然后输出，接着内存地址加 1，延时一段时间，再取下 一个数，这样一直下去，直到读完 64 个数，并依次输出每一个点，就可得到正弦波。利用键盘
菜单选择，按键 4 就有正弦波产生。最后按键 5 可退出程序。
参考程序如下所示： IOY0 EQU 0DA00H ;片选 IOY0 对应的端 口始地址 DA0832 EQU IOY0+00H*4 ;DA0832 的端口地址 DANUM EQU 0FFH STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS DATA SEGMENT STR1 DB '1. Triangle Square Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 方波 STR2 DB '2. Triangle Delta Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 三角波 STR3 DB '3. Triangle Sawtooth Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 锯齿波 STR4 DB '4. Triangle Sine Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 正弦波 STR5 DB '5. Exit ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的字符串 正弦波 FLAG DB 0 SIN DB 00H,02H,05H,09H,0FH,15H,1DH,25H DB 2EH,38H,43H,4FH,5AH,67H,73H,7FH DB 80H,8CH,98H,0A5H,0B0H,0BCH,0C7H,0D1H DB 0DAH,0E2H,0EAH,0F0H,0F6H,0FAH,0FDH,0FFH DB 0FFH,0FDH,0FAH,0F6H,0F0H,0EAH,0E2H,0DAH DB 0D1H,0C7H,0BCH,0B0H,0A5H,98H,8CH,80H DB 7FH,73H,67H,5AH,4FH,43H,38H,2EH DB 25H,1DH,15H,0Fh,09H,05H,02H,00H DATA ENDS CODE SEGMENT USE16 ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK1 START: MOV MOV MOV MOV AX,DATA DS,AX AX,STACK1 SS,AX ;显示字符串 1
多种波形发生器实验分析报告
多种波形发生器实验分析报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (3)3. 实验原理 (4)二、实验内容与步骤 (5)1. 波形发生器设计与搭建 (6)1.1 设计要求与方案选择 (7)1.2 波形发生器硬件搭建 (9)1.3 波形发生器软件编程 (10)2. 多种波形合成与输出 (12)2.1 合成波形的设计与实现 (12)2.2 波形输出设置与调整 (13)2.3 实时监控与数据分析 (15)3. 实验测试与结果分析 (16)3.1 测试环境搭建与准备 (17)3.2 实验数据采集与处理 (18)3.3 结果分析与讨论 (19)三、实验结果与讨论 (20)1. 实验结果展示 (21)2. 结果分析 (22)2.1 各波形参数对比分析 (23)2.2 性能评估与优化建议 (24)3. 问题与改进措施 (25)四、实验总结与展望 (26)1. 实验成果总结 (27)2. 存在问题与不足 (28)3. 后续研究方向与展望 (29)一、实验概述本次实验旨在研究和分析多种波形发生器的性能特点，包括产生信号的频率、幅度、波形稳定性等方面。
实验中采用了多种类型的波形发生器，如正弦波、方波、三角波、梯形波等，并对其输出波形进行了详细的测量和分析。
实验过程中，我们首先对各种波形发生器的基本功能进行了测试，确保其能够正常工作。
我们对不同波形发生器产生的波形进行了对比分析，重点关注了波形的频率、幅度和波形稳定性等关键指标。
我们还对波形发生器的输出信号进行了频谱分析和噪声测试，以评估其性能表现。
通过本次实验，我们获得了丰富的实验数据和经验，为进一步优化波形发生器的设计提供了有力支持。
实验结果也为我们了解各种波形发生器在实际应用中的性能表现提供了重要参考。
1. 实验目的本次实验的主要目的是深入研究和理解多种波形发生器的原理及其在实际应用中的表现。
通过搭建实验平台，我们能够模拟和观察不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的产生与特性，进而探究其各自的优缺点以及在不同场景下的适用性。
波形发生器实验报告 模电波形发生器实验报告
波形发生器实验报告模电波形发生器实验报告精品文档，仅供参考波形发生器实验报告模电波形发生器实验报告实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报。
应用写作给出的定义如下科技实验报告是描述、记录某个科研课题过程和结果的一种科技应用文体。
下面是本站为大家带来的[波形发生器实验报告]，希望能帮助到大家!波形发生器实验报告第一部分设计内容一、任务利用运算放大器设计并制作一台信号发生器，能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号，其系统框图如图所示。
二、要求1不使用单片机，实现以下功能：(1)至少能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种周期性波形;在示波器上可以清晰地看清楚每种波形。
20分(2)输出信号的频率可通过按钮调节;(范围越大越好)20分(3)输出信号的幅度可通过按钮调节;(范围越大越好)20分(4)输出信号波形无明显失真;10分(5)稳压电源自制。
10分(6)其他2种扩展功能。
20分信号发生器系统框图第二部分方案比较与论证方案一、以555芯片为核心，分别产生方波，三角波，锯齿波，正弦波电路配置如图1所示图1此方案较简单，但是产生的频率不够大最后输出正弦波时，信号受干扰大。
方案二由简单的分立元件产生，可以利用晶体管、LC振荡回路，积分电路的实现方波三角波，正弦波的产生。
此方案原理简单但是调试复杂，受干扰也严重。
方案三、采用集成运放如(LM324)搭建RC文氏正弦振荡器产生正弦波，正弦波的频率，幅度均可调，再将产生的正弦波经过过零比较器，实现方波的输出，再由方波到三角波和锯齿波。
此方案电路简单，在集成运放的作用下，可以较容易的测到所需的波形。
通过调整参数可以得到较完美的波形。
实际设计过程采用方案三，基本原理如图2所示基本设计原理框图(图2)第三部分：电路原理及电路设计电路的构成：1、正弦波采用RC桥式振荡器(如图3), RC 串并联网络是正反馈网络，Rf 和R1为负反馈网络。
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。
波形发生器试验
二、电路连接说明及要点 N NhomakorabeaTE1 在测试正弦波调整电路时，先通过信号发生器产生标
准的三角波进行测试
NOTE2
通过三角波幅度的变化来观察输出变化，调节适当的
电位器来调整波形
NOTE3
实验中需要通过缓冲放大器来观察振荡电路内部波形
（A，B两点）
The End
4
A
K1
A'
C7 0.1uF
R4 10k
B
R2 10k K2 R3 8.4k P3
B'
C
连接三角波电路与末级缓冲电路，通过示波器观察
二、电路连接说明及要点
输出幅度 连接波形调整电路，用信号发生器产生三角波作为 输入，用末级缓冲器观察输出 连接三角波电路与波形调整电路，观察输出 （具体内容参考实验讲义）
1、方波、三角波产生电路
C1 U4
4
LM741 OS1 6 5 3 +
V-
-
0
3 +
OUT
V+
-
V-
A
R4
R1 2
4
2
1
U5 LM741 1 6 5
OS1
OS2
OUT
V+
B
7
OS2
R2
0
R3
7
2、三角波→正弦波调整电路
•三角波→正弦波（方法有多种） •折线法 •滤波法
D45 R10 10 0 R9x D1N4 00 7 D46 D1N4 00 7 D47 D48 D1N4 00 7 D49 D1N4 00 7 D50 D1N4 00 7
0
R6x
V3 x +6 Vd c 2 -
波形发生电路 实验报告
.实验报告课程名称：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： A.RC 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。
示波器、万用表 模电实验箱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 >2R 1，引入正反馈 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3．RC 桥式正弦波振荡电路的振荡频率: =0f 1/(2πRC)4．RC 桥式正弦波振荡电路里C 的大小：=C 0.01uF5．RC 桥式正弦波振荡电路R1的大小： R1= 15k Ω 6．RC 桥式正弦波振荡电路R2的大小： R2= 21.5k Ω 7．RC 桥式正弦波振荡电路是通过哪几个元器件来实现稳幅作用的？ 答：配对选用硅二极管 ，使两只二极管的特性相同，上下对称，根据振荡幅度的变化，采用非线性元件来自动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A1的输出会不会随电源电压的变化而变化？答：A1输出不会改变，电源电压的变化通过选频网络调节，不影响放大和稳幅环节 专业： 姓名： 学号： 日期：地点：8．波形发生器电路里01v的输出主要由谁决定，当电源电压发生变化时，它会发生变化吗？答：由两只二极管决定，电源电压变化时，V o1不会变化9．波形发生器电路里，R和C的参数大小会不会影响v的输出波形？答：会影响，而且v o的频率和幅值都由RC决定，因为R和C的回路构成选频网络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，=ppv 1.88V，=RMSv667mV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v从无到有，从正弦波直2．改变R2的参数（减小或增大R2），使输出至削顶，分析出现这三种情况的原因和条件。
示波器和波形发生器用法举例(罗)
实验平台地线
实验平台 电源线
二、采用稳压源为实验电路提供电源
数字电路 实验中， 通常使用 此组电源 输出，其 输出电压 值是固定 5V的。
三、调节波形发生器，输出一个CP时钟信号： 1.打开信号输出通道CH1 2.选择输出信号为矩形波
选择输出信号 类型为矩形波
按此开关打开 CHI通道
3.设置输出信号高电平（设置范围可选2~5V)
示波器及波形发生器用法举例
----以JK触发器及其应用实验为例 说明
本例中电路为采用JK触发器设计的一个异步四进制计数器
（如有同学想依照此电路连线，就没必要数面包板上的小孔编号了）
接地
四进制计数器电路连接
纵向5个小孔导 通，横向不导通
接+5v电源
边条横向20个小孔导通，纵向不导通
一、将实验平台与面包板的电源线及地线连接起来,利用实验平 台的两个led灯显示计数器的两个输出端：1Q和2Q
1.点击此按钮
3.最后，调节触发电平旋钮LEVEL，使波形稳定显示
使用LEVEL旋 钮调节触发电 平，使波形稳 定显示
正确的四进制计数器输出波形（1Q及2Q）
服务理念中的“点点” ◆理解多一点 真情浓一点 ◆学习勤一点 品质高一点 ◆理由少一点 效率高一点 ◆处理问题灵活点 工作过程用心点 ◆对待同事宽容点 互相协作快乐点
此时波形未能稳定显示（调节方式如后所示）
示波器调节要点： 1.选择各通道信号输入耦合方式为直流耦合
2.当示波器同时显示2个不同频率的信号时，需要选择其中频率 比较低的信号作为触发信号源以使波形稳定显示
（步骤为：先点击触发模块的MENU菜单，然后在打开的菜单中挑选CHI或 CH2作为触发信号）
实验二、波形发生器实验DE2-70版
实验二、多波形发生器实验DE2-70版一.实验内容:本实验要求设计一个波形发生器,生成正弦波,三角波,经过ASK调制的正弦波和经过BPSK调制的正弦波,通过开关可以选择波形,改变输出频率.各开关的控制功能见下表:二.实验原理用查找表的方法实验信号发生器.查找表法由相位累加器和存储器构成,如下图所示.相位累加器的功能是产生正弦波和三角波的相位值.每隔一个时钟周期,累加器的相位值自动增加一定数值,并将当前的相位值作为查找表的输入值进行查表.通过改变每次增加的相位值可以控制输出信号的频率.例如,每个时钟周期累加器的相位值增加90度,则四个时钟周期产生一个完整的正弦波.输出信号的周期为时钟周期的1/4.查找表用RAM来构造.例如,如果把相位值作为RAM的地址,只要在该地址中存储相应的正余弦幅度值,就可以通过相位值寻址RAM,输出正弦函数.任意波形发生器原理图三实验设计3.1程序构架程序的总体构架如图3-1所示,程序的顶层模块为ask_bpsk.bdf.其中有四个模块wave_sine, wave_askmod,wave_bpsk和wave_tri,分别生成正弦波,ASK正弦波,BPSK正弦波和三角波.通过一个多路选择器选择需要输出的波形,由输入信号wave_selc来控制.顶层模块的输入输出接口如下:input clk;input rst_n;input []wave_selc;input []fre;output []wave;output clk_out;程序中的四个模块发生器的结构非常类似,在此以正弦波为例介绍设计思路.3.2 wave_sine模块sin_wave产生频率可调的正弦波,输入输出接口如下:input clk;input clr;input []fre;output []wave_si;本实验要生成的正弦波形图,.在实验原理中已经指出,本实验采用查找表法生成所需的波形,查询表中存储了正弦波的相位和幅度之间的对应关系,查询表存储在FPGA的内部存储器中,使用Quartus II的Mega Winzard来制定需要的ROM.mif文件的大小为每个周期的正弦波有128个采样点,原则上要在ROM中存储这128个采样点的幅度值,在生成ROM前,先用Matlab计算正弦波的幅度值:x = round((sin(linspace(0,pi,49))+1)*5200)；for i=1:1:49y=x(i);endy=5200 5457 5714 5969 6222 6473 672169657205 7440 7669 7892 8109 8319 8521 87148900 9076 9243 9399 9546 9682 9807 992010022 10113 10191 10257 10311 10352 10381 1039610400 10390 10368 10333 10285 10226 10153 100699973 9865 9746 9615 9474 9322 9160 89898808 8619 8421 8215 8001 7781 7555 73237086 6844 6598 6348 6096 5842 5586 53295071 4814 4558 4304 4052 3802 3556 33143077 2845 2619 2399 2185 1979 1781 15921411 1240 1078 926 785 654 535 427331 247 174 115 67 32 10 04 19 48 89 143 209 287 378480 593 718 854 1001 1157 1324 15001686 1879 2081 2291 2508 27312960 31953435 3679 3927 4178 4431 4686 4943 5200在Quartus II中新建一个.mif文件,用于存储正弦函数的幅度值,这些值将初始到内部存储器中.在Quartus II中新建.mif文件的过程为:依次执行[File]->[New OtherFiles]->[ Memory Initialization File ]命令.将上述数据复制到.mif文件的表格中,保存上述.mif文件为data_sine.mif.用Quartus II中的Mega Winzard定制一个单端口的RAM,具体流程如下:(1)单击Tools菜单栏的Megawizard Plug-in Wizard选项,新建一个“megafunction variation”,如图:(2)选择ROM:1-PORT,设置器件类型为Cyclone II,输出文件类型为Verilog HDL输入文件名“sin_rom”,单击[下一步] 按钮.(3)定义存储深度为128个字(word),存储器的深度为14bit.使用M4K存储器,单击[下一步]按钮,(4)将新建的data_sine.mif文件导入至ROM中(5)然后单击[finish]按钮完成1-PORT ROM的定制.序复制进来，并保存。
东南大学 第七次 波形发生电路实验告
东南大学电工电子实验中心实 验 报 告实验七 波形发生电路一、实验目的1、 掌握正弦信号和非正弦信号产生的基本原理和基本分析方法，电路参数的计算方法，各参数对电路性能的影响。
2、 了解各种波形之间变换方法，重点是正弦波、方波、三角波之间的变换。
3、 掌握多级电路的安装调试技巧，掌握常用的频率测量方法。
二、设计原理1、 正弦波信号发生电路分析计算（图8-1）：(I) 放大器为同相放大器，其增益为 1FfR R +(II) 对于RC 串并联电路1//1111()(//)3()o R V j CV R R j RC j C j C RCωωωωω+==+++-(III) 为了保证正反馈，该RC 串并联网络在振荡频率f 0时的相移必须为0，即上式中分母的虚部系数在f 0时为0，即RCf RC f 00212ππ=，由此推出RC f π210=(IV) 由于振荡频率f 0时31=+V V O ，所以为了保证满足环路增益大于1的起振条件，放大器的增益必须略大于3，即FfR R 略大于2，当振荡器稳定是环路增益为1，放大器的增益为3，2FfR R = 2、 矩形波信号发生电路分析计算（图8-4，R D1、R D2是二极管D1、D2的导通电阻）：(I) 当U 0为正值的时候，二极管D1导通，D2截止，电容C 充电的时间常数为：1111()W D R R R C τ=++(II) 当U 0为负值的时候，二极管D2导通，D1截止，电容C 放电的时间常数为：1221()W D R R R C τ=++，(III) RC 电路总的充放电时间常数12121(2)w D D R R R R C τττ=+=+++，2113ln(12)R T R τ=+ 2223ln(12)R T R τ=+ 周期22121212133()()ln(12)(2)ln(12)w D D R RT T T R R R R C R R ττ=+=++=++++ 占空比22121111w D w D R R R T T R R R ++=++ 对于图8-2的方波信号发生器 2123()2ln(12)F R T T T R C R =+=+ 3、 三角波信号发生电路分析计算(图8-5)(I) 幅度：同相端电位由U 01和U 02共同决定即：011022211()W W V U R U R R R +=++当V + > 0，U 01=U Z ; 当V + < 0，U 01=-U Z ，U 01发生跳变的临界条件是V+ = V- =0即：012021211()0m w W U R U R R R +=+其中负向峰值122W O m Z R U U R =-同理可求得输出电压得正向峰值为12W Z R U R (II) 周期由于积分电路输出电压从负向峰值上升到正向峰值所需的时间是振荡周期的一半，即U 02在T/2时间内的变化量是2U 02m ，由积分电路的输入输出关系得：2022012T Zm W U dt U C R =⎰ ―——> 02122244m W W W Z U R R C T R C U R ==三、预习思考1、 正弦波发生电路(I) 简述正弦波发生电路的振荡条件和主要组成部分并在图8-1的电路上标出主要组成部分名称。
模拟电子技术实验：集成运算放大器的基本应用─波形发生器
实验九 集成运算放大器的基本应用（Ⅳ）─ 波形发生器 ─一、实验目的1、 学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。
2、 学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。
二、实验原理由集成运放构成的正弦波、方波和三角波发生器有多种形式，本实验选用最常用的，线路比较简单的几种电路加以分析。
1、 RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）图11－1为RC 桥式正弦波振荡器。
其中RC 串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R 1、R 2、R W 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器R W ，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管D 1、D 2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
D 1、D 2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。
R 3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。
电路的振荡频率2πRC1f O起振的幅值条件1fR R ≥2 式中R f ＝R W ＋R 2＋（R 3 // r D ），r D — 二极管正向导通电阻。
调整反馈电阻R f （调R W ），使电路起振，且波形失真最小。
如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大R f 。
如波形失真严重，则应适当减小R f 。
改变选频网络的参数C 或 R ，即可调节振荡频率。
一般采用改变电容C 作频率量程切换，而调节R 作量程内的频率细调。
图11－1 RC 桥式正弦波振荡器2、方波发生器由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比较器和RC 积分器两大部分。
图11-2所示为由滞回比较器及简单RC 积分电路组成的方波—三角波发生器。
它的特点是线路简单，但三角波的线性度较差。
主要用于产生方波，或对三角波要求不高的场合。
电路振荡频率式中 R 1＝R 1'＋R W ' R 2＝R 2'＋R W "方波输出幅值 U om ＝±U Z三角波输出幅值调节电位器R W （即改变R 2／R 1），可以改变振荡频率，但三角波的幅值也随之变化。
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”。
Multisim 波形发生器实验
实验7 波形发生器
实验：5 实验名称：波形发生器
一、实验目的：
1.掌握波形发生电路的特点和分析方法
2.熟悉波形发生器设计的方法
二、实验仪器设备：Multisim10.0仿真电路软件
三、实验原理：
三角波的仿真电路实验原理图
波形发生器由迟滞比较器和RC负反馈电路构成，方波经过积分后变成三角波，所有方波三角波发生器可以采用运算放大器和电压比较器构成。
正弦波发生电路原理图：
四、实验数据及处理
1)方波三角波发生电路仿真结果的分析
2)正弦波发生电路仿真结果的分析
波形三角波方波正弦波
其中U3为二阶低通滤波器，正弦波含有大量的谐波分量。
要减少谐波分量，低通滤波器的通带截止频率应大于三角波的基波频率且小于三角波的三次波频率。
波形发生器实验报告
单片机课程设计报告波形发生器2014 年02 月23日1、用户需求1、产生三角波、方波、正弦波信号2、输出信号的频率和幅度可以通过按键来改变,，分析波形产生的最高频率。
2、设计任务基于AT89C51的波形发生器主要功能如下：（1）可以三产生角波、方波、正弦波信号并通过按键控制。
（2）输出信号的频率和幅度可以通过按键来改变，分析波形产生的最高频率。
（3）以单片机为核心，经过D/A转换和放大电路的处理，最后输出信号。
3、原理框图及说明根据设计任务，设计如下框图：图1、原理框图电源部分，为单片机提供5V稳压电源；8位按键提供给用户用来选择需要输出的波形，以及修改频率及方波占空比；数码管显示所选择的的波形代号，1代表正弦波，2代表方波，3代表锯齿波，4代表三角波；幅度调节电路用来调节输出波形的幅度；D/A转换及放大电路可以将数字信号转换成模拟信号输出我们所需要的波形；显示电路则是将波形显示在屏幕上。
89C51上电后，扫描P1口，判断是否有键按下，进行相应的操作。
根据原理框图，设计电路图如附件1.设置的3位按键分别为S1代表正弦波，S2代表方波，S3代表锯齿波，S4代表三角波，S5代表增加方波占空比，S6代表减小方波占空比，S7代表增加频率，S8代表减小频率。
4、主要电路说明、元件选择及参数计算简易函数信号发生器原件清单如下：4.1主控芯片单片机的介绍(1)AT89C51的引脚如图2.2所示。
AT89C51单片机的40个引脚可分为：电源引脚2根、时钟引脚两根、控制引脚4根、输入/输出引脚32根。
各引脚功能描述如下：（1）主电压引脚●V CC：电源端，正常工作时接+5V电源● V SS：接地端（2）时钟引脚●XTAL1：内部振荡电路的反相放大器的输入端，接外部晶振和微调电容的一端。
采用外部时钟电路时，对HMOS型工艺的单片机而言，此引脚应接地；对CHMOS型而言，此引脚应接外部时钟的输入端。
●内部振荡电路的反相放大器的输出端，接外部晶振和微调电容的另一端。
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。
试验七、多波形发生器试验
试验七、多波形发生器试验一、试验目的1、 了解数字波形产生的原理；2、 学习用DSP 产生各种波形的基本方法和步骤，提高用C 语言进行DSP 编程的能力；3、 掌握DSP 与D/A 转换芯片（DAC7724）接口的使用；4、 掌握图形显示窗口的使用方法。
二、实验设备计算机、DSP 硬件仿真器、DSP 教学试验箱三、试验背景知识数字波形信号发生器是利用DSP 芯片，通过软件编程和D/A 转换来产生所需要的信号波形的一种方法。
在通信、仪器和控制等领域的信号处理系统中，经常会用到各种数字波形发生器。
譬如，一般产生正弦波的方法有两种：1、查表法：此种方法用于对精度要求不是很高的场合。
如果要求精度高，所需要的表格就很大，相应的存储器容量也要很大。
2、泰勒级数展开法：这是一种更为有效的方法。
与查表法相比，需要的存储单元很少，而且精度比较高。
一个角度为θ的正弦函数和余弦函数，都可以展开成泰勒级数，取其前5项进行近似得：35792222sin (1(1(1(1))))3!5!7!9!2*34*56*78*9x x x x x x x x x x θ=-+-+=---- 24682222cos 11(1(1(1)))2!4!6!8!23*45*67*8x x x x x x x x θ=-+-+=---- 其中：x 为θ的弧度值。
也可以用递推公式求正弦和余弦值：θθθθ)2sin()1sin(cos 2sin ---∙=n n nθθθθ)2cos()1cos(cos 2cos ---∙=n n n利用递推公式计算正弦和余弦值需已知COS θ和正、余弦的前两个值。
用这种方法，求少数点可以，如产生连续正弦、余弦波，则累积误差太大，不可取。
四、实验内容1、 DSP 源文件的建立；2、 DSP 程序工程文件的建立；3、 掌握DAC7724的使用方法。
4、 在图形显示窗口中显示出各种波形。
五、实验步骤1、 将DSP 仿真器与计算机连接号；2、 将DSP 仿真器的JTAG 插头与DSP 试验箱主板上DSP_JTAG 相连接；3、 打开试验箱电源。
波形发生器——精选推荐
波形发⽣器d 课题⼆、函数波形发⽣器的设计⼀、实验⽬的拓展模拟集成电路的应⽤。
⼆、实验原理在⽆线电通信，测量，⾃动化控制等技术领域⼴泛地应⽤着各种类型的信号发⽣器，常⽤的波形是正弦波，矩形波（⽅波）和锯齿拨。
随着集成电路技术的发展，已有能⼒同时产⽣同频的⽅波，三⾓波和正弦波的专⽤集成电路，称为函数波形发⽣器，如ICL8038。
1．函数波形发⽣器专⽤集成电路ICL8038就是⼀个函数波形发⽣器，其引出脚的排列及性能见附录⼀。
典型应⽤电路如图5-2-1所⽰。
Rw110kR120k-12v⽅波正弦波三⾓波图5-2-1 ICL8038典型应⽤电路ICL8038的内部原理见图5-2-2所⽰。
6+211V-(或地)CSCSS图5-2-2 ICL8038内部原理框图其基本⼯作原理如下。
CS1和CS2是两个恒流源，它们和外接的定时电容C组成积分电路。
电平⽐较器1和2以及双稳态触发器组成积分电路的控制电路。
定时电容C上的三⾓波经缓冲级后由3脚输出。
双稳态电路输出的⽅波经缓冲级后由9脚输出。
三⾓波再经过⼀个正弦波变换器后边为正弦波由2脚输出。
若要提⾼正弦波输出的带载能⼒，则可再外接⼀级跟随器。
恒流源CS1与外接电容C固定连接在⼀起，⽽恒流源CS2则由双稳态电路控制的开关S来决定是否与电容C接通。
若开关S断开，则只有CS1以电流I向电容C充电，电容C上的电压线性增⼤。
当该电压上升到⽐较器1的阈值电平（电源电压的2/3）时，双稳态电路翻转，S接通，此时，恒流源CS2以电流2I向电容C反向充电，由于同时还存在着CS1的作⽤，所以电容C将以电流I放电，电容C上的电压线形减⼩。
当该电压下降到⽐较器2的阈值电平(电源电压的1/3)时，双稳态电路复位，S断开，仅剩下CS1向电容C充电。
如此反复，从⽽形成振荡。
由上述可见，只有当恒流源CS1=I，CS2=2I时，电容C的充、放电时间常数才相等，这时输出的三种波形均对称。
不然，三⾓波将变为锯齿波，⽅波将变为矩形波(占空⽐>50%),正弦波将严重失真。
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实例七波形发生器实验
一、实验要求
1．利用AT89C51单片机和DAC0832构成波形发生器，能有输出方波、锯齿波、三角波和正弦波，且能进行频率控制。
2．让DAC0832工作于直通方式，利用AT89C51单片机的P0口直接输给DAC0832数据口；
3．分别用P1.0、P1.1、P1.2和P1.3控制方波、锯齿波、三角波和正弦波输出的选择开关，低电平有效。
4．分别用P1.4、P1.5、P1.6和P1.7控制方波、锯齿波、三角波和正弦波的指示灯，低电平有效。
5．利用AT89C51单片机P2口作为频率选择的输入口，输入数据范围0~255，值越大频率越高。
6．DAC0832的参考电平引脚V ref=0~+5V可调，输出运放电源采用+15V和-15V双极性供电。
7．画出AT89C51实现上述功能的完整电路图，包括单片机电源、复位电路、晶振电路和控制电路。
8．完成全部程序和电路调试工作。
二、实验目的
1．了解D/A转换的基本原理；
2．了解D/A转换芯片0832的性能及编程方法；
3．了解波形发生器的工作原理。
三、设计提示
1．P0口作为I/O输出需要上啦电阻
2．DAC0832的控制输出电路先设计应设计为：当输入数据0~255时，输出为0~最大（若V ref=+5V，运放电源采用+15V和-15V双极性供电时，输出0~+15V）。
3．正弦波输出采用查表方式，0~180度数据采用0~255，中间值根据sinx函数计算，先增后减。
4．波形的每个周期共设置255步，每步的周期则由P2口的值决定，这样即可以利用P2口的开关状态控制波形的频率。
5．+15V、-15V电源可以直接利用POWER进行设置。
参考流程：
主程序。