模拟式信号发生器的设计
DSP课程设计——信号发生器(方波)
成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器（方波）1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。
它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。
其主要标志是两项重大进展，即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。
数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。
例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。
数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入．特别是对于谱分析的本质研究，对于非平稳和非高斯随机信号的研究，对于多维信号处理的研究等，都具有广阔前景。
数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。
多数科学和工程中遇到的是模拟信号。
以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。
模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。
数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电路知识，运用AD画图软件，设计并制作完成一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波，且频率可调，自行设计电路所需电源电路。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路。
本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。
产生方波、三角波的方案有很多种，本课题采用运放构成电压比较器出方波信号，采用积分器将方波变为三角波输出，其原理框图如图1所示。
2 硬件电路设计直流电源电路一般由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。
基本组成框图如图2所示。
(1)电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的电压u。
因此，uj=nu;(n 为变压器的变比)。
整流电路的作用是将交流电压u.变换成单方向脉动的直流Uz。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U=0.9u。
每只二极管所承受的最大反向1 0.45u电压uey=、2u,，平均电流/ouv)=之 R R对于RC滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：RC=(3～5)T/2，T为50Hz交流电压的周期，即20ms。
(2)器件选择①变压器将220V交流电压变成整流电路所需要的电压u。
②整流电路将交流电压u：转换成单方向脉动的直流U2，有半波整流、全波整流，可以利用整流二极管构成整流桥堆来实现。
此题建议用二极管搭建全波整流电路实现。
③滤波电路将脉动直流电压Uz滤除纹波，变成纹波较小的U，有RC滤波电路、LC滤波电路等。
此题建议采用大电容滤波。
④稳压器常用集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。
下面分别介绍其典型应用及选择原则。
固定式三端稳压器的常见产品有：78XX系列稳压器输出固定的正电压，如7805输出为+5V；79XX系列稳压器输出固定的负电压，如7905输出为-5V。
模电信号发生器课程设计
模电信号发生器课程设计一、课程名称：模拟电子学信号发生器课程设计二、课程目标：帮助学生理解和应用模拟信号发生器的原理，学会设计、搭建和测试模拟电子电路。
三、课程大纲：1. 介绍模拟信号发生器（1周）模拟信号发生器的基本原理和作用。
常见的模拟信号波形及其特性。
信号发生器在电子实验和测试中的应用。
2. 信号波形生成（2周）正弦波、方波、三角波等信号波形的产生原理。
波形的频率、幅度和相位控制。
使用基本电路元件设计和实现信号波形生成电路。
3. 频率和幅度控制（2周）频率控制电路的设计与实现。
幅度控制电路的设计与实现。
频率和幅度的互相影响与调整。
4. 调制技术（3周）调幅、调频、调相等调制技术的原理。
调制电路的设计与实验。
调制技术在通信系统中的应用。
5. 噪声和失真（2周）信号发生器中可能引入的噪声和失真。
减小噪声和失真的方法。
实验中对信号质量的评估与优化。
6. 课程总结与项目（2周）复习课程中学到的关键概念和技能。
小组或个人项目：设计并搭建一个简单的模拟信号发生器电路，进行测试和改进。
四、评估方式：课堂参与和小组讨论（20%）实验报告和作业（30%）期中考试（20%）期末考试（30%）五、实验和项目详细说明：实验1：正弦波发生电路设计学生将设计和搭建一个正弦波发生电路，使用基本的放大器电路和反馈网络。
实验要求学生调整电路参数，观察波形的变化，并测量频率和幅度。
实验2：方波和三角波产生电路设计学生将设计并搭建方波和三角波发生电路，了解不同波形的产生原理。
实验要求学生比较各波形的特性，调整电路以实现不同频率和幅度的波形。
实验3：频率和幅度控制电路设计学生将设计可调频率和幅度的信号发生电路，掌握频率和幅度控制电路的原理。
实验要求学生测量和记录不同控制参数下的波形变化。
实验4：调制技术实验学生将学习并实现调幅、调频和调相电路，了解调制技术的应用。
实验要求学生观察和分析调制后的波形，理解调制技术在通信系统中的作用。
基于Labwindows／CVI的多路模拟信号发生器设计
李武 晋
（ 州 大 学 电 气 工 程 学 院 贵 州 贵 阳 ５ ０ ３ 贵 ５０ ）
［ 要］ 文 章 着重描 述 多路 模 拟 信 号产 生机 理 以及 数据 采 集助 手 ＮＩ ＤＡＱｍｘ的 配 置 和使 用 。介 绍 摘 － 了一种基 于 Ｌ ｂ ｉｄ ｗｓＣ ａ ｗ ｎ ｏ ／ ＶＩ多路 模 拟信 号的 软件 实现 方 法 。 由于 ＮＩ Ｄ － ＡＱｍｘ常 常 用 于数据 采 集 和 单
１ ２ 多 路 模 拟 信 号 产 生 机 理 ．
Ｃｈ ｎ ｅ １ Ｓ ｍ ｐｅ ｖ ａ ｎ ｌ － ａ ｌ／
Ｃｈａ ｅ － Ｓａ ｐｌ ｎｎ ｌ２ ｍ ｅ１ Ｃｈａ ｅ － Ｓａ ｐｌ ｎｎ ｌ２ ｍ ｅ２
Ｃｈａ ｅ － Ｓａ ｐｌ ｎｎ ｌ２ ｍ ｅ２
多路模 拟 输 出 首 先 要 选 择 输 出 信 号 的通 道 ， 在
ａｏ Ｆ ４中 去 ， 以下 为 写 语 句 的 原 型 ： Ｌ ｂ ｎ ｏ ／ ＶＩ ＮＩ 司 推 出 的 交 互 式 ｃ Ａｎ ｌｇ ６ ａ ｗｉｄ ｗｓＣ 是 公
语 言 开发 环境 。Ｌ ｂ ｎ ｏ ／ ＶＩ ａ ｗｉｄ ｗｓＣ 将功 能 强 大 、 用 使
灵活 的 Ｃ语 言与 用 于数 据 采集 分析 和 显 示 的 测 控专 业工具 有 机得结 合 起 来 ， 的集 成 化 开 发 环 境 、 它 交互
பைடு நூலகம்
仪器硬件主要 由 ＮＩ 机箱及 模拟 输 出模块组 成 ， 模 拟输 出模块采用 Ｎ 公 司的 Ｐ Ｉ ７３ Ｉ Ｘ 一６３ 。该 模块 有 ８路 １ｂｔ ＭＳ Ｓ ６ｉ １ ／ 模拟输 出， 路数字 Ｉ０， 提供 一１Ｖ～＋ ８ ／ 可 Ｏ １Ｖ输 出电压 ， 出 电压 可通 过 编 程 控 制 。利 用 该 模 ０ 输 块， 我们可 以实现直流 、 交流信号的多路模拟 输出。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技在此处键入公式。
术知识，运用AD软件设计并制作一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波信号，且频率可调，并自行设计电路所需电源1.2 整机实现的基本原理及框图1.电源电路组成由变压器—整流电路—滤波电路—滤波电路—稳压电路组成。
变压器将220V 电源降压至双15V，经整流电路变换成单方向脉冲直流电压，此电源使用四个整流二极管组成全波整流桥电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压u1。
因此，u1=nu i（n 为变压器的变比）。
整流电路的作用是将交流电压山变换成单方向脉动的直流U2。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U2=0.9u1。
每只二极管所承受的最大反向电压u RN= √2u1，平均电流I D(A V),=12I R=0.45U1R对于RC 滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：RC= (3~5）T/2，T 为50Hz 交流电压的周期，即20ms。
此电源使用大电容滤波，稳压电路，正电压部分由三端稳压器7812输出固定的正12V电压，负电压部分由三端稳压器7912输出固定-12V电压。
并联两颗LED灯分别指示正负电压。
2．该函数发生器由运放构成电压比较器出方波信号，方波信号经过积分器变为三角波输出。
2 硬件电路设计硬件电路设计使用Altium Designer 8.3设计PCB，画好NE5532P,7812及7912的原理图和封装后，按照电路图画好原理图后生成PCB图。
合理摆放好各器件后设置规则：各焊盘大小按实际情况设置为了更容易的进行打孔操作，设置偏大一些，正负12V电源线路宽度首选尺寸1.2mm，最小宽度1mm，最大宽度1.2mm，GND线路宽度首选尺寸1mm，最小宽度1mm，最大宽度1.5mm，其他线路首选尺寸0.6mm，最小宽度1mm，最大宽度1.2mm。
编程实现模拟信号发生器
中图分类号 ： Ｎ９ ２ ＴＰ １ Ｔ １ ； ３２ 文献标 识码 ： Ａ
０ 引言
编 程 实 现 模 拟 信 号 发 生 器
李建文 ， 唐 甜
７ ０２ ） １ ０ １ （ 陕西科技大学 电气 与信 ｇＴ程学院 ， 陕西 西安
摘
要： 在皮肤 听声器的改进过程 中， 为了对特殊声音信号进行测试或合成设计 了模拟信号发
生器． 文中首先详细分析 了Ｒ Ｆ ＩＦ和 ＷＡ Ｅ等声音文件格式， Ｖ 着重通过特殊声音信号的制作 和播放两个环节研究了如何在 Ｖ ｓａ Ｃ ｉ ｌ ＋＋编程环境下实现具体的细节， ｕ 声音波形的制作是 利用 Ａ ｔ ｅ ｃ ｖＸ控件来实现的， ｉ 通过将声音文件作 为资源加入程序资源文件或 内存两种方法实
为 了解 决聋 哑人 的听力 问题 ， 人们 使用 了包括助 听器 和 电子 耳蜗在 内的各 种方法 ． 这些 方法 虽可 以使 聋人 的听力 问题得 到一些 缓解 ， 目前还 没有 一种方 法能够 圆满地 解决 这个 问题［ 陕西科技 大学李 建 文 但 ．
教授发明了变压式皮肤听声器 ， 其实质是通过声一 电转换后让皮肤获得对电流信号 的感觉 ， 使全聋人通过
第５ 期
李建文 等 ： 编程实现模 拟信 号发生器
・１７ ・ ０
个 ｃｕ ｋ ｈ ｎ 所组成 ： 辨别码 “ｍ ” “ ａａ． ｉ ａ Ｃ＋＋ 中，ｆ ｔ 的 ｃｕ ｋ下包含 了一个 Ｐ ＭＷＡ Ｅ ｆ ｔ及 ｄ ｔ” Ｖ ｓ ｌ ｕ “ ｎ” ｈ ｎ Ｃ Ｖ —
实验一虚拟信号发生器的的设计
实验一虚拟信号发生器的的设计学号：044100116 班级：通信041 姓名：马吉炜【实验目的】1.学习和掌握基于LabVIEW开发环境的编程技术2.学习和掌握LabVIEW中信号发生节点的使用3.熟悉虚拟仪器的组成【【实验内容】设计一基于PC机的信号发生器，能够产生方波、正弦波、三角波、锯齿波以及任意函数的波形，并能满足一定的性能指标。
一、信号发生器的用途在研制、生产、使用、测试和维修各种电子元器件、部件以及整机设备时，都需要有信号源，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、设备上，用其他测量仪器观察、测量被测者的输出响应，以分析确定它们的性能参数，如图所示。
这种提供测试用电信号的装置，统称为信号发生器，用在电子测量领域，也称为测试信号发生器。
和示波器、电压表、频率计等仪器一样，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。
二、信号发生器按输出波形分类根据使用要求，信号发生器可以输出不同波形的信号。
按照输出信号的波形特性，信号发生器可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。
非正弦信号发生器又可包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
三、信号发生器的性能指标输出波形----能产生正弦波，余弦波，方波，锯齿波，三角波以及任意函数的波形，可以根据需要改变波形的频率和幅值。
频率范围----理论上全频段，但具体涉及到计算机性能。
输出电压----一般指输出电压的峰—峰值。
波形特性----不同波形有不同的表示法。
一般正弦波和三角波的特性用非线性失真系数表示；而方波的特性参数是上升时间。
如正弦信号发生器的输出在理想情况下应为单一频率的正弦波，但由于信号发生器内部放大器等元、器件的非线性，会使输出信号产生非线性失真，除了所需要的正弦波频率外， 还有其他谐波分量。
人们通常用信号频谱纯度来说明输出信号波形接近正弦波的程度，并用非线性失真系数γ表示：%100122322⨯+++=U U U U nγ1U 是基频分量的振幅，i U 是第i 次谐波分量的振幅。
基于CPLD的模拟弹丸信号发生器的设计
摘 要 ：设 计 一种 特定 的脉 冲序 列 信 号 发 生 器 ， 以模 拟 自动 武 器 在 连 发 或 霰 弹 射 击 状 态 下 弹 丸过 靶 产 生 的 脉 冲 信 号 ， 并 用 此 脉 冲 信 号发 生器 对 Ｖ 测 速模 块进 行校 准 。利 用 Ｅ Ａ 技 术 设 计 核 心 信 号 发 生 电路 ， 设 计 的信 号 发 生 器 能 ＸＩ Ｄ 所 够 对 输 出 脉 冲 信号 的个 数 和 频 率 进 行 控 制 ， 可 通 过 数 据 选 择 电 路 控 制 输 出 为 规 则 脉 冲 信号 还是 随机 脉 冲 信 号 ， 后 并 最
ｓｍ ｕ ａ ｉｎ ｓｇｅ ｅ ａ ｅ ｉ ｌ ｔｏ ｉ ｎ ｒ ｔ ｄ．Ａｃ ｕ ｉｌ ｔ ｓ ｓｓ ｏｗ ｈａ ｈ ｉｎａ ｎｅ ａｔ ａ ｕｌｙ ｍ ｅ ｔｔ ｅ ｄ ｓｇｎ ｒ ｑｕｉｅ ｅ ｔ ，ｔ ａ ｓ ｔ ａｌｆｅｄ ｅ ｔ ｈ ｔ ｔｔ ｅ ｓｇ ｌｇｅ ｒ ｏｒｃ ｎ ｆ ｌ ｅ ｈ ｅ ｉ ｅ ｒ ｍ ｎ ｓ ｈ ｔｉ ｉ ｃ ｎ ｓｍ ｕｌｔ ａｒｅ ｙ ｆｒ ｔ ｔ ｕ ｏ ａ ｉ ｅ ｐ ｔ ａ ｉ ａ ｅ ａ ｖ ｉｔ ｉｅ ｓ ａ ｕｓｏｆａ ｔ ｍ ｔｃｗ ａ ｏｎｓ ．
ｄ ｓｇ ｅ ａ ｏ ｎ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ａ ｄ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｕ ｐ ｔ ｐ ｌｅ ｓｇ ａ ，ｂ ｔ ａ ｓ ｅ ｉ ｅ ｗｈ ｔ ｅ ｈ ｕ ｐ ｔ ｅ ｉ ｎ ｄ ｃ ｎ ｎ ｔ ｏ ｌ ｏ ｔｏ ｈ ｕ ｅ ｎ ｒ ｑ ｅ ｃ ｆｏ ｔ ｕ ｕ ｓ ｉ ｎ ｌ ｕ ｌｏ ｄ ｃｄ ｅ ｈ ｒ ｔ ｅ ｏ ｔ ｕ
弹 丸 速 度 的 测 试 在 兵 器 参 数 测 试 中 有 着 十 分 重 要 的
作用 ， 因为 弹丸 飞行 速度值 是 衡量 弹 药特 性 和弹 道特 性 的
DDS信号发生器设计和实现
DDS信号发生器设计和实现一、引言DDS（Direct Digital Synthesis）是一种基于数字信号处理技术的信号发生器设计方法。
DDS信号发生器是通过数字的方式直接生成模拟信号，相比传统的方法，具有频率稳定、调制灵活、抗干扰能力强等优势，广泛应用于频率合成、通信系统测试、医疗设备、雷达系统等领域。
本文将介绍DDS信号发生器的设计和实现。
二、DDS信号发生器的原理1.相位累加器：负责生成一个连续增加的相位角，通常以一个固定精度的二进制数表示。
2.频率控制器：用于控制相位累加器的相位角速度，从而控制信号的频率。
3.数字到模拟转换器：将相位累加器的输出转换为模拟信号。
4.系统时钟：提供时钟信号给相位累加器和频率控制器。
三、DDS信号发生器的设计步骤1.确定要生成的信号的频率范围和精度需求。
2. 选择适合的数字信号处理器或FPGA进行设计。
常用的DSP芯片有AD9910、AD9858等，FPGA则可选择Xilinx、Altera等厂商的产品。
3.根据需求设计相位累加器和频率控制器，相位累加器的位数和频率控制器的速度决定了信号的精度。
4.确定数字到模拟转换器的采样率和分辨率，选择合适的D/A转换芯片。
5. 编写控制程序和信号生成算法，包括相位累加器和频率控制器的控制。
可以使用C语言、Verilog HDL等进行编程。
6.进行硬件的布局和连线，将各个组件按照设计要求进行连接。
7.进行电源和接地的设计，确保稳定的供电和减少噪声干扰。
8.进行数字信号处理器或FPGA的编程，烧录控制程序。
9.进行信号输出测试，调整参数和算法，确保生成的信号符合要求。
10.编写使用说明书和性能测试报告，并对信号发生器进行完整性和可靠性测试。
四、DDS信号发生器的实现案例以实现一个简单的正弦信号发生器为例，介绍DDS信号发生器的实现过程。
1.确定生成的正弦信号范围为1Hz~10kHz，精度为0.1Hz。
2. 选择Xilinx的FPGA芯片，根据需要设计12位的相位累加器和24位的频率控制器。
基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现_翻译设计
基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现_翻译设计虚拟仪器是一种将传感器、仪器和设备等硬件部件替换为软件实现的测量仪器。
基于虚拟仪器的信号发生器是利用计算机软件生成各种类型的信号，以模拟实际测量中的信号源。
以下是基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现的一般步骤：1. 软件平台选择：选择适用于信号发生器设计的虚拟仪器软件平台，例如LabVIEW、MATLAB等。
2.界面设计：根据信号发生器的功能需求，设计用户界面。
用户界面应包括信号参数设置、波形展示、开始/停止等控制按钮。
3.信号生成算法实现：根据需要生成的信号类型（如正弦波、方波、三角波等），编写相应的信号生成算法。
算法可以利用基本的数学函数和算法来生成各种类型的信号。
4.参数设置与控制：在用户界面中添加对信号参数的设置和控制。
用户可以通过界面输入信号频率、幅度、相位等参数，并通过控制按钮控制信号的开始和停止。
5.波形展示：在用户界面中显示生成的信号波形。
可以使用波形绘图工具来实时绘制信号波形，或将生成的信号保存为文件进行后续处理和分析。
6.实时更新和响应：信号发生器应能实时更新生成的信号，并对用户输入的参数和控制进行及时响应。
应确保信号发生器的稳定性和准确性。
7.验证与测试：对设计的虚拟仪器信号发生器进行验证和测试。
可以通过与实际信号源进行比较，验证生成的信号是否符合预期。
8. 优化与改进：根据测试结果对虚拟仪器信号发生器进行优化和改进。
可以增加新的功能，修复潜在的bug，并提高信号发生器的性能和稳定性。
总之，基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现主要包括选择软件平台、设计界面、实现信号生成算法、参数设置与控制、波形展示、实时更新和响应、验证与测试以及优化与改进等步骤。
函数信号发生器模拟电路课程设计
《模拟电子技术基础》课程设计任务书设计题目方波－三角波－正弦波函数发生器设计要求设计制作一个方波－三角波－正弦波频率范围100Z H ～1K Z H ,频率可调。
实验仪器设备：示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表设计步骤和要求：（1） 根据设计要求，查阅相关资料，提出理论设计方案，画出电路原理图；（2） 根据已知条件及性能指标要求，选择元器件的型号及参数，并列出材料清单，画出电路连线图；（3） 将元器件安装在通用电路板，确认布线合理后再进行元器件的焊接。
（4） 测试性能指标，调整和修改元件参数值，使其满足电路设计要求，将修改后的元件参数值标在设计的电路图上。
（5） 上述各项完成后，再进行一些实验研究和讨论。
（6） 所有实验完成后，写出规范的设计报告。
目 录1 函数发生器的总方案及原理框图……………………………………（4） 1.1函数发生器的总方案论证.........................................................（4） 1.2原理框图.....................................................................（4） 2设计的目的及任务 (5)2.1 课程设计的目的 (5)2.2 课程设计的任务和要求 (5)2.3 课程设计的技术指标……………………………………………………（5） 3元器件选择……………………………………………………………（6） 4 各组成部分的工作原理及实现功能4.1 方波发生电路的工作原理 (6)4.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (7)4.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (10)4.4电路的参数选择及计算 (12)4.5 总电路图 (13)5电路的安装和调试 (14)5.1 方波---三角波发生电路的安装和调试 (14)5.2 三角波---正弦波转换电路的安装和调试 (14)5.3 总电路的安装和调试 (14)5.4 电路安装和调试中遇到的问题及分析解决方法 (14)6 实验总结 (15)7参考文献 (16)1． 函数发生器总方案及原理框图1.1函数发生器的总方案论证函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
仿真信号发生器实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过使用仿真软件Proteus和Keil uVision，学习并掌握信号发生器的设计与仿真方法，加深对信号发生器原理和电路设计的理解，提高实际操作能力。
二、实训内容1. 信号发生器原理信号发生器是一种产生各种标准信号的设备，广泛应用于通信、测量、科研等领域。
本次实训主要设计以下四种波形发生器：正弦波、方波、三角波和锯齿波。
2. 信号发生器电路设计（1）正弦波发生器：采用STM32F103单片机作为核心控制单元，通过查找正弦波查表法生成正弦波数据，经DAC0832数模转换芯片转换为模拟信号输出。
（2）方波发生器：利用STM32F103单片机的定时器产生方波信号，通过改变定时器的计数值来调整方波频率。
（3）三角波发生器：通过STM32F103单片机的定时器产生方波信号，再经过积分电路转换为三角波信号。
（4）锯齿波发生器：利用STM32F103单片机的定时器产生方波信号，再经过微分电路转换为锯齿波信号。
3. 信号发生器仿真（1）使用Proteus软件搭建信号发生器电路，并进行仿真测试。
（2）通过调整电路参数，观察输出波形的变化，验证电路设计的正确性。
（3）将仿真结果与理论分析进行对比，分析仿真结果与理论分析的一致性。
三、实训步骤1. 设计信号发生器电路原理图根据信号发生器原理，设计电路原理图，包括单片机、DAC0832数模转换芯片、矩阵键盘、LCD12864液晶屏幕等元件。
2. 编写程序使用C语言编写信号发生器程序，包括初始化配置、按键扫描、波形生成、LCD显示等功能。
3. 仿真测试（1）在Proteus软件中搭建电路，将程序编译生成的hex文件烧录到STM32F103单片机中。
（2）运行仿真，观察输出波形，验证电路设计及程序的正确性。
（3）根据仿真结果，调整电路参数，优化波形输出。
四、实训结果与分析1. 仿真结果通过仿真测试，成功实现了正弦波、方波、三角波和锯齿波的产生，波形输出稳定，符合设计要求。
信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)
模拟电路课程设计报告设计课题：信号发生器设计班级：10通信工程三班学生姓名：陶冬波学号：2010550921指导教师：设计时间：目录一、信号发生器摘要--------------------3二、设计目的---------------------3三、设计内容和要求四、设计方案------------------------------------------34.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------84.4多用信号发生器-------------------------------------------------9五、组装调试及元件清单---------------------------105.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------115.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11六、总结设计电路，改进措施----------------------116.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------116.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11七、收获和体会-----------------------------------------12八、参考文献--------------------------------------------12信号发生器设计一、信号发生器设计摘要：本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。
基于虚拟仪器技术的模拟信号发生器简化设计
＆ｉ Ａｄ ｄ ｒ Ｓ ｉ ｚ ｅ ） ； ｉ ｆ （ Ａｃ ｃ ｅ ｐ ｔ ！ Ｉ ＮＶ ＡＬ Ｉ Ｄ ＿ Ｓ Ｃ Ｏ ＫＥ Ｔ ） ｛ Ｃ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｆ ｏ ．ｓ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ ＝ Ａ ｃ ｃ ｅ ｐ ｔ ；
＼ ＼ Ｉ ６ ｏ ７ ｑ 采 集 卡 ；
・
２ ． ３ 软件 设计
『 ｎ Ｂ Ｎ Ｃ ２ ￣０ 其
软 件在 图形化 编程 软件 Ｌ ￣Ｖｉ ｅ ｗ 的平 台上完 成 ， 由主 程 序和功 能子程序 组成 ， 分为 以下几个模块 ：
例 试 系统
模 出 模 入
Ａ： 硬件 设 置 ： 设 置仪器 地 址 、 输 出信 号 的刷新 率 、 缓 冲
应用铰术与研究 学术探讨 Ｉ
２０ １ ３ 年 第 ５期 ｛
ｌ
基于虚拟仪器技术的模拟信号发生器简化设计
曾 荣 白 巍 于 杰 王 成
华阴 ７ １ ４ ２ ０ ０ ） （ 中 国华 阴兵器 试验 中心 ，陕西
［ 摘
要］ 本 文设 计 了一 种基 于虚 拟仪 器技 术的 多功能信号 发生 器 ， 并介 绍 了其在 测试领域 的应 用前 景和方 向。
『 测 试 数 据 Ｉ
Ｊ ｌ
Ｂ： Ｂ ＮＣ ． ２ ０ ９ ０多功能 连接器 用于 将各 种 由 Ｂ ＮＣ端 口的
输 入 转 换 到 ＮＩ ６ ０ ７ ０数 据 采 集 卡 的 输 入 端 ， 或 将 ＮＩ ６ ０ ７ ０数 据
单片机PWM信号发生器的原理与设计
单片机PWM信号发生器的原理与设计引言在现代电子技术中，脉冲宽度调制(PWM)信号发生器被广泛应用于各种电路和系统中。
单片机作为常见的嵌入式系统解决方案，具备了成本低、功耗低、可编程性强等优势，因此被广泛用于PWM信号发生器设计中。
本文将介绍单片机PWM 信号发生器的原理与设计。
一、PWM信号发生器的原理1.1 脉冲宽度调制(PWM)概述脉冲宽度调制(PWM)是一种将模拟信号转换为数字信号的技术。
PWM信号由连续的短脉冲组成，其脉冲的宽度可以根据需要进行调整。
通过改变脉冲信号的宽度与周期之比，可以模拟出不同的模拟信号输出。
1.2 PWM信号发生器的基本原理PWM信号发生器的基本原理是通过控制脉冲的宽度和周期，实现对输出波形的精确控制。
单片机通常具有定时器模块，通过定时器模块的特定设置，可以生成精确的脉冲信号。
单片机还需要连接输出引脚，将生成的PWM信号输出给外部电路。
二、单片机PWM信号发生器的设计2.1 硬件设计单片机PWM信号发生器的硬件设计包括选择合适的单片机、外部电路连接和输出端口设计。
首先，选择适合的单片机。
考虑到PWM信号发生器需要高精度、可编程性强的特点，可以选择带有定时器模块的单片机。
常见的单片机型号有ATmega系列、PIC系列等。
根据实际需求选择合适的型号。
其次，进行外部电路连接。
通常需要连接电源、晶体振荡器以及输出端口。
电源提供电压稳定源，晶体振荡器提供时钟信号。
输出端口需要连接到PWM信号的目标设备上。
最后，进行输出端口设计。
根据实际需求确定输出端口的数量和类型。
常用的输出接口有GPIO、PWM输出等。
根据单片机型号和外部电路要求进行设计。
2.2 软件设计单片机PWM信号发生器的软件设计包括定时器设置和PWM生成代码编写。
首先，进行定时器设置。
根据单片机型号和需求，设置定时器的时钟源、分频系数、计数模式等参数。
通过合理的定时器设置，可以实现精确的脉冲宽度和周期控制。
其次，编写PWM生成代码。
8038片子制作信号发生器
工作原理模拟式音频函数信号发生器是一种典型的信号源，其核心部分是信号产生单元产生的信号通常有正弦波，脉冲波，三角波等。
利用单片精密函数发生器ICL8038作为本系统的核心模块，加上外围电路来实现符合设计要求的音频函数信号发生器。
设计要求1、能够产生准确的三角波，矩形波，正弦波，设计出合理的电路结构图；2、频率范围为0.02KHZ~20KHZ；3、频率温漂小于50×10／℃4、正弦波输出失真低于1%；5、方波占空比可调范围2%~98%；6、供电电压：单电源+10V~+30V，双电源±5V~±15V。
总体设计本着达到设计指标而又简单实用的原则本设计采用：单片精密函数信号发生器ICL8038加外部电路来构成音频函数信号发生器。
设计总体框图如图3-1。
图3-1 音频函数信号发生器系统方框图系统单元电路设计原理及分析ICL8038功能及原理性能特点ICL8038型精密函数发生器是美国英特西尔公司产品，国产型号为5G8038。
它属于单片集成电路，具有频率范围宽、频率稳定度高、外围电路简单、易于制作等优点。
它可产生0.001Hz-300kHz高质量的正弦波、矩形波（或者方波、窄脉冲）、三角波（或锯齿波）等函数波形，很适宜装入万用表内部。
此外，利用ICL8038还能实现FM调制、扫描输出。
性能特点：（1）电源电压范围宽。
采用单电源供电时，V+-GND的电压范围是+10-+30V；采用双电源供电时，V+-V-的电压可在±5-±15V内选取。
电源电流约15mA （2）振荡频率范围宽，频率稳定性好。
频率范围是0.001Hz-300kHz，频率温漂仅50ppm/℃(1ppm=10-6)。
（3）输出波形的失真小。
正弦波失真度＜5%，经过仔细调整后，失真度还可降低到0.5%。
三角波的线性度高达0.1%。
（4）矩形波占空比的调节范围很宽，D=1%-99%，由此可获得窄脉冲、宽脉冲或方波。
基于MSP430单片机的信号发生器设计
基于MSP430单片机的信号发生器设计信号发生器是一种用于产生各种波形信号的仪器，常用于电子实验、通信测试等领域。
本文将基于MSP430单片机设计一个简单的信号发生器，并介绍其原理、硬件电路和软件设计过程。
一、设计原理MSP430是德州仪器（TI）推出的一款低功耗微控制器，具有丰富的外设和易用的开发环境，适合用于嵌入式系统设计。
通过MSP430的数字模拟转换器（DAC）和PWM输出功能，我们可以实现一个基本的信号发生器。
本设计基于MSP430G2553单片机，通过PWM输出产生不同频率的方波，并通过DAC输出控制方波的幅度，从而生成正弦、三角和方波等不同波形的信号。
二、硬件电路设计硬件电路主要包括MSP430G2553单片机、DAC芯片、PWM输出电路和运放放大电路。
1.MSP430G2553单片机MSP430G2553单片机具有16位的定时器，可产生必要的时序信号，以及8位的数字模拟转换器（DAC），可用于控制信号幅度。
2.DAC芯片DAC芯片用于将MSP430的数字信号转换为模拟信号，并控制信号的幅度。
常用的DAC芯片有MAX523和TLV5620等。
3.PWM输出电路PWM输出电路用于产生不同频率和占空比的方波信号。
我们可以利用MSP430的定时器功能或使用外部PWM芯片，如L293D或ULN2803A。
4.运放放大电路运放放大电路用于放大DAC输出的信号，以得到更高的输出幅度。
我们可以选择常见的运放芯片，如LM324或OPA2134三、软件设计过程软件设计主要包括定时器配置、PWM输出配置和DAC控制等模块。
1.定时器配置首先，我们需要配置MSP430的定时器，以产生所需的频率。
通过设定定时器的计数周期和分频系数，可以设置定时器的频率。
2.PWM输出配置接下来，我们需要配置PWM输出。
通过设定PWM期间和占空比，可以产生不同频率和占空比的方波信号。
3.DAC控制最后，我们需要利用MSP430的DAC输出控制信号的幅度。
基于LabVIEW 的虚拟信号发生器的设计
基于LabVIEW的虚拟信号发生器的设计简介信号发生器在电子测量中具有很重要的作用，它能产生一定频率、波形和幅度的信号，用于测试电路的响应和性能。
LabVIEW是一款非常适合信号发生器设计的软件，它通过编程语言G语言来构建虚拟仪器，可以模拟实际的信号发生器。
本文将介绍如何使用LabVIEW设计实现一个简单的虚拟信号发生器。
设计需求我们需要实现如下功能：1.可以产生多种类型的信号，包括正弦波、方波、三角波和锯齿波。
2.可以调节信号的频率和幅度。
3.可以选择单一频率的信号或多频率的混合信号。
4.可以保存产生的信号到文件中。
设计思路我们可以按照如下思路实现该虚拟信号发生器。
1.实现信号类型选择功能，包括正弦波、方波、三角波和锯齿波。
2.实现信号频率和幅度的调节。
3.实现多频率的混合信号产生。
4.实现保存信号功能。
LabVIEW应用界面设计首先，我们需要在LabVIEW中构建虚拟信号发生器的界面。
我们可以通过“Front Panel”的控制引入模块，选择控件，例如“Waveform Graph”、“Waveform Chart”、“Numeric Control”、“String Indicator”、“Combo Box”、“Radio Buttons”、“File I/O”等等。
LabVIEW界面示意图LabVIEW界面示意图如图所示，我们可以选择用“Combo Box”控件选择信号波形类型，“Numeric Control”控件调整信号频率和幅度，并且使用“File I/O”控件将产生的信号保存到本地文件中。
信号产生我们需要使用LabVIEW中的函数模块来实现信号的产生。
下面以正弦波为例子，介绍如何实现。
1.选择“Function Palette”中的“Waveform”选项，拖动“Sine Waveform”到空白“Block Diagram”区域中。
2.在信号输出端插入“Waveform Graph”，并将其连接到“Sine Waveform”的输入端口。
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模拟式信号发生器的设计
1、基本电路设计要求
(1) 发生波形包括正弦波、三角波、锯齿波和方波
(2) 幅度要求方波、正弦波为±5V ；三角波、锯齿波为±2.5V 。
(3) 频率调节范围100Hz ～1MHz 。
2、电路的设计
本系统以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器。
ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz ～300KHz 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
另外由于该芯片具有调制信号输入端，所以可以用来对低频信号进行频率调制。
ICL8038的引脚如图1。
第1、12引脚为正弦波失真度调整，调整接在该引脚上的输入电压可调整输出正弦波的失真度；第2引脚为正弦波的输出引脚；第3引脚为三角波的输出引脚；第4、5引脚为占空比及频率调整引脚；第6引脚为+V cc 输入引脚；第7引脚为偏置电压输出引脚；第8引脚为偏置电压输入引脚；第9引脚为矩形波输出引脚；第10
引脚为外接充电电容引脚；第11引脚为-V EE 或地引脚；第13、14引脚为未用引脚。
ICL8038的内部结构图如图2所示。
图2 ICL8038内部框图
正弦波失真度调整
正弦波输出三角波输出占空比及
+V 调频偏置电压
频率调整
弦波失真度
调整
-V 接电容形波输出频电压输入端
EE 或地
.
.
.
.
图1 ICL8038引脚图
其中，振荡电容C由外部接入，它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。
恒流源2的工作状态是由恒流源1对电容器C连续充电，增加电容电压，从而改变比较器的输入电平，比较器的状态改变，带动触发器翻转来连续控制的。
当触发器的状态使恒流源2处于关闭状态，电容电压达到比较器1输入电压规定值的2／3倍时，比较器1状态改变，使触发器工作状态发生翻转，将模拟开关K由B点接到A点。
由于恒流源2的工作电流值为2I，是恒流源1的2倍，电容器处于放电状态，在单位时间内电容器端电压将线性下降，当电容电压下降到比较器2的输入电压规定值的1／3倍时，比较器2状态改变，使触发器又翻转回到原来的状态，这样周期性的循环，完成振荡过程。
在以上基本电路中很容易获得3种函数信号，假如电容器在充电过程和在放电过程的时间常数相等，而且在电容器充放电时，电容电压就是三角波函数，三角波信号由此获得。
由于触发器的工作状态变化时间也是由电容电压的充放电过程决定的，所以，触发器的状态翻转，就能产生方波函数信号，在芯片内部，这两种函数信号经缓冲器功率放大，并从管脚3和管脚9输出。
适当选择外部的电阻R A和R B和C可以满足方波函数等信号在频率、占空比调节的全部范围。
因此，对两个恒流源在I和2I电流不对称的情况下，可以循环调节，从最小到最大，任意选择调整，所以，只要调节电容器充放电时间不相等，就可获得锯齿波等函数信号。
频率范围为10~100kHz的函数信号发生器的具体电路如图3所示。
图3 信号发生电路
调节W1 和W2 通过LM353 控制ICL8038 起振。
当开关K断开时调W3，以改变方波的占空比，可使方波的占空比为50％。
调节W5，使正弦波线性度调节端1 为3Vs／5(Vs＝Vcc+Vss)，调节W6 使另一个正弦波线性度调节端口为2Vs／5 就可得理想的正弦波信号。
W4 用作低频端线性校正。
W4，W5 和W6 反复调整才能得到一个好的正弦波。
端口1输出的是的矩形波，改变外接电阻的阻值则可调节方波的占空比。
端口2输出的是正弦波。
端口3输出的是三角波，当W7取最大值时，可是电压幅度减半为±2.5V，调节W7的大小使电压幅度在±5V变换，改变外接电阻的阻值可调节振荡电容充放电时间，使三角波变为锯齿波输出。
图3输出的信号的频率调节范围为10Hz~100KHz，为了达到要求的频率范围100Hz~1MHz，波形输出的端口还必须加锁相倍频电路，把频率放大10倍才能符合要求。
锁相倍频器采用NE564，f out=Nf in，N=10。
电路如图4所示。
图4 NE564锁相倍频器。