函数信号发生器的设计电路
函数信号发生器的设计电路-函数发生器电路
北华航天工业学院《电子技术》课程设计报告报告题目: 信号发生器设计电路作内容摘要本方案主要用集成运放ＬM324与UＡ７41等元器件设计组成一个简易函数信号发生器。
该函数信号发生器主要由迟滞比较器、积分器电路、二阶RC 有源低通滤波器电路等三部份组成.迟滞比较器电路形成方波,经积分器电路输出三角波,再经二阶RＣ有源低通滤波器电路形成正弦波,通过电源实现１~１２V可调,经过电位器实现频率调节.由此构成了一个简易得函数信号发生器。
本实验主要通过使用Multisim、ｐｒotel软件等完成电路得软件设计。
关键字:集成运放方波三角波正弦波目录一、概述 (1)二、方案设计与论证 (2)１。
方案一 (2)2．方案二 (2)三、单元电路设计与分析…………………………………………………………２1.迟滞比较器32．积分器 (3)3。
低通滤波器…………………………………………………………………３四、总原理图及元器件清单 (4)五、结论 (6)六、心得体会……………………………………………………………………６七、参考文献 (6)一、概述通过集成运放构成迟滞比较器、积分器与低通滤波电路,依次分别输出方波、三角波、正弦波。
通过调节电压源或滑动变阻器,可改变波形得幅值与频率。
二、方案设计与论证函数发生器一般就是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形得电路或仪器.根据用途不同,有产生三种或多种波形得函数发生器，使用得器件可以就是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路（如单片函数发生器模块80３8)。
产生正弦波、方波、三角波得方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
１。
方案一采用分立器件实现电路组成,主要得部件有双运放uA741运算放大器、电压比较器、积分运算电路、二阶低通滤波电路、选择开关、电位器与一些电容、电阻组成．该方案由三级单元电路组成得，第一级单元可以产生方波,第二级可以产生三角波,第三级可以产生正弦波．2.方案二采用集成电路实现，主要部件有高速运算放大器LＭ３18、单片函数发生器模块5G80３８、选择开关、电位器与一些电容、电阻组成.该方案通过调节不同电位器可调节函数发生器输出振荡频率大小、占空比、正弦波信号得失真,可产生精度较高得方波、三角波、正弦波，且具有较高得温度稳定性与频率稳定性.3.方案比较与选择方案二采用芯片虽然精度较高,温度稳定性与频率稳定性比较好,而它们只能产生3０0kHz以下得中低频正弦波、矩形波与三角波,且频率与占空比不能单独调节，从而给使用带来很大不便,也无法满足高频精密信号源得要求。
函数信号发生器的设计
函数信号发生器的设计函数信号发生器是一种电子测试仪器，用于产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
它广泛应用于电子、通信、计算机、自动控制等领域的科研、教学和生产中。
本文将介绍函数信号发生器的设计原理和实现方法。
一、设计原理函数信号发生器的设计原理基于信号发生器的基本原理，即利用振荡电路产生一定频率和幅度的电信号。
振荡电路是由放大器、反馈电路和滤波电路组成的。
其中，放大器负责放大电信号，反馈电路将一部分输出信号反馈到输入端，形成正反馈，使电路产生自激振荡，滤波电路则用于滤除杂波和谐波，保证输出信号的纯度和稳定性。
函数信号发生器的特点是可以产生多种波形信号，这是通过改变振荡电路的参数来实现的。
例如，正弦波信号的频率和幅度可以通过改变电容和电阻的值来调节，方波信号的占空比可以通过改变开关电路的工作方式来实现，三角波信号和锯齿波信号则可以通过改变电容和电阻的值以及反馈电路的参数来实现。
二、实现方法函数信号发生器的实现方法有多种，其中比较常见的是基于集成电路的设计和基于模拟电路的设计。
下面分别介绍这两种方法的实现步骤和注意事项。
1. 基于集成电路的设计基于集成电路的函数信号发生器设计比较简单，只需要选用合适的集成电路，如NE555、CD4046等，然后按照电路图连接即可。
具体步骤如下：（1）选择合适的集成电路。
NE555是一种常用的定时器集成电路，可以产生正弦波、方波和三角波等信号；CD4046是一种锁相环集成电路，可以产生锯齿波信号。
（2）按照电路图连接。
根据所选集成电路的电路图，连接电容、电阻、电感等元器件，形成振荡电路。
同时，根据需要添加反馈电路和滤波电路，以保证输出信号的稳定性和纯度。
（3）调节参数。
根据需要调节电容、电阻等参数，以改变输出信号的频率和幅度。
同时，根据需要调节反馈电路和滤波电路的参数，以改变输出信号的波形和稳定性。
（4）测试验证。
连接示波器或万用表，对输出信号进行测试和验证，以确保输出信号符合要求。
函数信号发生器(三角波,梯形波,正弦波)
电子课程设计题目：函数信号发生器的设计学院：机械工程学院班级：测控技术与仪器071班作者：学号：指导教师：2010年7月7日摘要：该函数发生器采用AT89S51 单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（1458N）等。
电路采用AT89S51单片机和一片DAC0832数模转换器组成函数信号发生器，在单片机的输出端口接DAC0832进行DA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。
它具有价格低、性能高和在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少等特点。
由于采用了1458N运算放大器，使其电路更加具有较高的稳定性能，性能比高。
此电路清晰，出现故障容易查找错误，操作简单、方便。
本设计主要应用AT89S51作为控制核心。
硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
关键词：AT89S51、DAC0832、波形调整【Abstract】： For special requirement the function generator usingAT89S51 microcontroller as the control, external analog / digital conversion circuit (DAC0832), op-amp circuit (1458C) and so on. AT89S51 microcontroller circuit and an integral function DAC0832 digital-signal generator, the microcontroller output port connected to DA converter DAC0832, and then wave through the op amp to adjust the final output connected to the oscilloscope waveform display. It has a low cost, high performance and low frequency range, good stability, easy operation, small size, low power consumption and so on. As a result of 1458G operational amplifier circuit to a more stable performance with high performance is high. The circuit clear, easy to find failure error, simple and convenient.The design of the main application AT89S51 as the control center. Simple hardware circuit, software, functional, and reliable control system, high cost performance characteristics, has some use and reference.Key words:AT89S51, DAC0832, waveform adjust目录1、设计概述1.1、设计任务----------------------------------4 1.2、方案选择与论证----------------------------41.3、系统设计框图------------------------------52、硬件电路设计--------------------------------53、软件系统设计3.1、阶梯波设计思想及流程图--------------------133.3、三角波和正弦波设计思想--------------------144、系统软件仿真4.1、protues仿真原理图------------------------154.2、仿真波形图--------------------------------165、课程设计心得体会---------------------------176、参考文献------------------------------------177、附录附录一：protel原理图----------------------------18 附录二：PCB图 ----------------------------------18 附录三：焊接后的电路板实物图---------------------19 附录四：实际电路板调试后发生阶梯波图-------------19附录五：实验源程序-------------------------------191.1设计任务与要求：1采用AT89S51及DAC0832设计函数信号发生器；2输出信号为正弦波或三角波或阶梯波；3输出信号频率为100Hz，幅度-5V—+5V可调；4必须具有信号输出及外接电源、公共地线接口，程序在线下载接口。
电路实验报告 函数信号发生器
电子电路综合设计实验实验一函数信号发生器的设计与调测班级: 2009211108**: ***学号: ********小班序号: 26课题名称函数信号发生器的设计与实现一、摘要函数信号发生器是一种为电子测量提供符合一定要求的电信号的仪器, 可产生不同波形、频率和幅度的信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时, 为测定电路的一些电参量,用信号发生器来模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
信号发生器可按照产生信号产生的波形特征来划分：音频信号源、函数信号源、功率函数发生器、脉冲信号源、任意函数发生器、任意波形发生器。
信号发生器用途广泛, 有多种测试和校准功能。
本实验设计的函数信号发生器可产生方波、三角波和正弦波这三种波形, 其输出频率可在1KHz至10KHz范围内连续可调。
三种波形的幅值及方波的占空比均在一定范围内可调。
报告将详细介绍设计思路和与所选用元件的参数的设计依据和方法。
二、关键词函数信号发生器迟滞电压比较器积分器差分放大电路波形变换三、设计任务要求:1、（1）基本要求:2、设计一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。
3、输出频率能在1-10KHZ范围内连续可调, 无明显是真；4、方波输出电压Uopp≥12V, 上升, 下降沿小于10us, 占空比可调范围30%-70%；5、三角波输出电压Uopp≥8V；6、正弦波输出电压Uopp≥1V；设计该电源的电源电路（不要求实际搭建）, 用PROTEL软件绘制完整的电路原理图（SCH）。
（2）提高要求:1.三种输出波形的峰峰值Uopp均在1V-10V范围内连续可调。
2.三种输出波形的输出阻抗小于100Ω。
3.用PROTEL软件绘制完整的印制电路板图（PCB）。
（3）探究环节:1.显示出当前输入信号的种类、大小和频率（实验演示或详细设计方案）。
2.提供其他函数信号发生器的设计方案（通过仿真或实验结果加以证明）。
四、设计思路和总体结构框图（1）原理电路的选择及总体思路:根据本实验的要求, 用两大模块实现发生器的设计。
简易函数信号发生器设计报告
简易函数信号发生器设计报告一、引言信号发生器作为一种测试设备，在工程领域具有重要的应用价值。
它可以产生不同的信号波形，用于测试和调试电子设备。
本设计报告将介绍一个简易的函数信号发生器的设计方案。
二、设计目标本次设计的目标是：设计一个能够产生正弦波、方波和三角波的函数信号发生器，且具有可调节频率和幅度的功能。
同时，为了简化设计和降低成本，我们选择使用数字模拟转换（DAC）芯片来实现信号的输出。
三、设计原理1.信号产生原理正弦波、方波和三角波是常见的函数波形，它们可以通过一系列周期性的振荡信号来产生。
在本设计中，我们选择使用集成电路芯片NE555来产生可调节的方波和三角波，并通过滤波电路将其转换为正弦波。
2.幅度调节原理为了实现信号的幅度调节功能，我们需要使用一个可变电阻，将其与输出信号的放大电路相连。
通过调节可变电阻的阻值，可以改变放大电路的放大倍数，从而改变信号的幅度。
3.频率调节原理为了实现信号的频率调节功能，我们选择使用一个可变电容和一个可变电阻，将其与NE555芯片的外部电路相连。
通过调节可变电容和可变电阻的阻值，可以改变NE555芯片的工作频率，从而改变信号的频率。
四、设计方案1.正弦波产生方案通过NE555芯片产生可调节的方波信号，并通过一个电容和一个电阻的RC滤波电路，将方波转换为正弦波信号。
2.方波产生方案直接使用NE555芯片产生可调节的方波信号即可。
3.三角波产生方案通过两个NE555芯片，一个产生可调节的方波信号，另一个使用一个电容和一个电阻的RC滤波电路，将方波转换为三角波信号。
五、电路图设计设计的电路图如下所示：[在此插入电路图]六、实现效果与测试通过实际搭建电路，并连接相应的调节电位器，我们成功地实现了信号的幅度和频率调节功能。
在不同的调节范围内，我们可以得到稳定、满足要求的正弦波、方波和三角波信号。
七、总结通过本次设计，我们成功地实现了一个简易的函数信号发生器，具有可调节频率和幅度的功能。
数控正弦函数信号发生器设计电路
可变256分频
基准电路
锁相环电路
256分频
正弦函数表
输出
D/AII
幅度开关
D/A I
2、频率控制电路
频率控制电路含时基电路，频率开关和PLL压控振荡器，如图3所示。若输出正弦信号频率 要求为10Hz～1.25KHz，则模256计数器输入时钟信号的频率范围为2.56KHz ～320KHz， 即：第一部分电路产生的方波频率范围的下限应小于2.56KHz，上限应为320KHz。就是 PLL锁相环要输出上述频率。
•
（2）脉冲波信号源
•
① 信号频率：10Hz～1.25kHz步进调整，步长为5Hz
•
② 脉冲占空比：2%～98%步进可调，步长为2%
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•
• （3）三角波及锯齿波
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① 信号频率：10Hz～1.25kHz步进调整，步长为5Hz
• 2．发挥部分
•
（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。
•
（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。
2.1时基电路的设计
• 首先选择4060振荡及分频芯片加上3.2768MHz晶体经过8位分频产生12.8KHz方波信号，再10分 频产生1.28KHz给PLL(锁相环)作为基准时钟。利用PLL倍频功能产生2.56KHz至320KHz频率方 波。（N=2-255)
时基电路
CD4060是14位二进制计数器，3.2768M/2^8=12.8K 4518是BCD码计数器，12.8K/10=1.28K
i=int(m); if (m-1>=0.5) print(“﹪5x”,i+1); else print (“﹪5x”,i); } }
函数信号发生器设计方案
函数信号发生器设计方案设计一个函数信号发生器需要考虑的主要方面包括信号的类型、频率范围、精度、输出接口等等。
下面是一个关于函数信号发生器的设计方案，包括硬件和软件两个方面的考虑。
硬件设计方案：1.信号类型：确定需要的信号类型，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等等。
可以根据需求选择合适的集成电路或FPGA来实现不同类型的信号生成。
2.频率范围：确定信号的频率范围，例如从几Hz到几十MHz不等。
根据频率范围选择合适的振荡器、计数器等电路元件。
3.精度：考虑信号的精度要求，如频率精度、相位精度等。
可以通过使用高精度的时钟源和自动频率校准电路来提高精度。
4.波形质量：确定信号的波形质量要求，如波形畸变、谐波失真等。
可以使用滤波电路、反馈电路等技术来改善波形质量。
5.输出接口：确定信号的输出接口，如BNC接口、USB接口等，并考虑电平范围和阻抗匹配等因素。
软件设计方案：1.控制界面：设计一个易于操作的控制界面，可以使用按钮、旋钮、触摸屏等各种方式来实现用户与信号发生器的交互。
2.参数设置：提供参数设置功能，用户可以设置信号的频率、幅度、相位等参数。
可以通过编程方式实现参数设置，并通过显示屏或LED等方式来显示当前参数值。
3.波形生成算法：根据用户设置的参数，设计相应的波形生成算法。
对于简单的波形如正弦波可以使用数学函数来计算，对于复杂的波形如任意波形可以使用插值算法生成。
4.存储功能：可以提供存储和读取波形的功能，这样用户可以保存和加载自定义的波形。
存储可以通过内置存储器或外部存储设备实现，如SD卡、U盘等。
5.触发功能：提供触发功能，可以触发信号的起始和停止，以实现更精确的信号控制。
总结：函数信号发生器是现代电子测量和实验中常用的仪器，可以产生各种不同的信号类型，提供灵活的信号控制和生成能力。
在设计过程中，需要综合考虑信号类型、频率范围、精度、波形质量、输出接口等硬件方面的因素，以及控制界面、参数设置、波形生成、存储和触发等软件方面的功能。
【精品】函数信号发生器课程设计报告
【精品】函数信号发生器课程设计报告函数信号发生器课程设计报告摘要：本课程设计主要是设计一台函数信号发生器，它在从低频（如Sine）到较高频（如Square）常用波形之间能够进行切换，常用于电子仪器和测量检测中，用来给装置注入一定形态的信号，以辅助检测装置的有效性，稳定性，精度等特性。
该设备采用STM32F030F4P6单片机，使用1602液晶屏显示函数状态，用HD74HC4040电路分频输出指定期望频率，使用R-2R电路控制EPWM波形从正弦波到脉冲波，满足多种测试状况下的需求。
本系统实现调整频率的功能，使用户可以设置函数发生器的频率，因此满足用户的不同要求。
关键词： STM32F030F4P6； 1602液晶屏； HD74HC4040 电路； R-2R 电路； PWM 波形一、简介函数信号发生器是一种常用的信号发生器，可以产生多种类型的波形。
包括正弦波、三角波、方波、脉冲波和梯形波等等，其应用广泛，比如在检测仪表中，可以用来观察测量仪表的工作状态，以便于分析测量仪表的特性，进而排除故障。
此外，函数信号发生器通常也可以用在动态信号检测中，对电机、变压器和泵等，进行性能检测和控制应用，也可用来做为一种测试应用，来控制和验证电子设备性能，在现在的电子技术发展中，函数信号发生器扮演重要的作用。
二、设计实现设计本次函数信号发生器主要任务是实现指定期望频率信号的输出，并对多种波形满足需求。
主要设备相关技术如下：（一）STM32F030F4P6单片机STM32F030F4P6单片机，采用ARM 32位内核设计，使用Cortex-M0指令集，配备有SYSTICK时钟，PWM波形输出，I2C接口，满足调整函数信号发生器指定频率和波形的要求。
（二）1602液晶屏它的主要功能是显示函数发生器的状态，如频率，波形，用户可以通过屏幕上的提示，清楚的了解函数发生器当前的实时状态，使用比较简单。
（三） HD74HC4040 电路使用 HD74HC4040 电路进行分频输出，可以实时调整输出信号的频率。
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。
函数信号发生器电路课程设计
《模拟电子技术基础》课程设计任务书设计题目设计制作一个方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器。
设计任务和要求：①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调；②正弦波幅值为±2V；③方波幅值为2V，占空比可调；④三角波峰-峰值为2V；⑤锯齿波峰-峰值为2V；⑥设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
实验仪器设备：示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表设计步骤与要求：（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，画出电路连线图；（3）使用multisim软件在电脑上仿真电路；（4）测试性能指标，调整与修改元件参数值，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，并列出材料清单。
（5）将元器件安装在实验箱上，确认布线合理后再通电调节、测试。
（6）上述各项完成后，再进行一些实验研究和讨论。
（7）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 课程设计的任务与要求 (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电路的安装与调试 (14)5.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (14)5.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 (14)5.3 总电路的安装与调试 (14)5.4 电路安装与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。
北邮电子电路实验-函数信号发生器-实验报告
北京邮电大学电子电路综合设计实验实验报告实验题目：函数信号发生器院系：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：班内序号：一、课题名称：函数信号发生器的设计二、摘要：方波-三角波产生电路主要有运放组成，其中由施密特触发器多谐振荡器产生方波，积分电路将方波转化为三角波，差分电路实现三角波-正弦波的变换。
该电路振荡频率由第一个电位器调节，输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定；正弦波幅度和电路的对称性分别由后两个电位器调节。
关键词：方波三角波正弦波频率可调幅度三、设计任务要求：1．基本要求：设计制作一个方波-三角波-正弦波信号发生器，供电电源为±12V。
1）输出频率能在1-10KHZ范围内连续可调；2）方波输出电压Uopp=12V(误差<20%)，上升、下降沿小于10us；3）三角波输出信号电压Uopp=8V(误差<20%)；4）正弦波信号输出电压Uopp≥1V，无明显失真。
2．提高要求：1）正弦波、三角波和方波的输出信号的峰峰值Uopp均在1~10V范围内连续可调；2）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围30%--70%四、设计思路1. 结构框图实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出，其可采用电路图有多种。
此次实验采用迟滞比较器生成方波，RC积分器生成三角波，差分放大器生成正弦波。
除保证良好波形输出外，还须实现频率、幅度、占空比的调节，即须在基本电路基础上进行改良。
由比较器与积分器组成的方波三角波发生器，比较器输出的方波信号经积分器生成三角波，再经由差分放大器生成正弦波信号。
其中方波三角波生成电路为基本电路，添加电位器调节使其频率幅度改变；正弦波生成电路采用差分放大器，由于差分放大电路具有工作点稳定、输入阻抗高、抗干扰能力较强等优点，特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
2．系统的组成框图五、分块电路与总体电路的设计1．方波—三角波产生电路如图所示为方波—三角波产生电路，由于采用了运算放大器组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。
函数信号发生器实验报告
函数发生器设计（1）一、设计任务和指标要求1、可调频率范围为10Hz~100Hz 。
2、可输出三角波、方波、正弦波。
、可输出三角波、方波、正弦波。
3、三角波、方波、正弦波信号输出的峰-峰值0~5V 可调。
可调。
4、三角波、方波、正弦波信号输出的直流电平-3V~3V 可调。
可调。
5、输出阻抗约600Ω。
二、电路构成及元件参数的选择 1、振荡器、振荡器由于指标要求的振荡频率不高，由于指标要求的振荡频率不高，对波形非线性无特殊要求。
对波形非线性无特殊要求。
对波形非线性无特殊要求。
采用图采用图1所示的电路。
所示的电路。
同时同时产生三角波和方波。
产生三角波和方波。
图1 振荡电路振荡电路振荡电路根据输出口的信号幅度要求，可得最大的信号幅度输出为：根据输出口的信号幅度要求，可得最大的信号幅度输出为：V M =5/2+3=5.5V 采用对称双电源工作（±V CC ），电源电压选择为：，电源电压选择为： V CC ≥V M +2V=7.5V 取V CC =9V选取3.3V 的稳压二极管，工作电流取5mA ，则：，则： V Z =V DZ +V D =3.3+0.7=4V 为方波输出的峰值电压。
为方波输出的峰值电压。
OM Z CC Z 3Z Z V -V V -1.5V -V 9-1.5-4R ==700ΩI I 5»=（）1AR4R2R1R3DZ DZRW2AR5R7CVozVosR6Vi+取680680ΩΩ。
取8.2K 8.2KΩΩ。
R 1=R 2/3=8.2/1.5=5.47（K Ω）取5.1K Ω。
三角波输出的电压峰值为：三角波输出的电压峰值为：V OSM =V Z R 1/R 2=4×5.1/8.2=2.489（V ） R 4=R 1∥R 2=3.14 K Ω取3K Ω。
Z Z V 4RW=8K 0.1~0.2I 0.15==W ´（）（）取10K Ω。
R 6=RW/9=10/9=1.11（K Ω）取1K Ω。
函数信号发生器的设计
函数信号发生器的设计
函数信号发生器是一种用于产生各种常用电信号和波形的多功能信号产生器。
它也可
以产生各种频率、幅度范围可调的宽带或窄带信号。
在科学研究，工程设计和信号测量领
域中，函数信号发生器发挥着重要作用。
函数信号发生器的设计一般包括信号控制模块、信号发生模块和信号监控模块三部分。
信号控制模块用于控制信号的产生以及信号的参数，如波形、频率、幅度等。
它根据
外部控制信号的指令，通过把信号控制参数转换成相应的电气量并输出至发生模块。
常用
的参数控制方法有时序逻辑控制、数字逻辑控制和模拟控制，各司其职。
信号发生模块经过控制模块传来控制信号后，将其转换成相应的电信号或波形及参数，完成发生功能，输出至信号检测模块。
信号发生模块的选择取决于所要求的发生的信号的
频率、波幅和类型等参数，如果只是产生低频、幅度小的信号，可以使用简单的开关电路；对于需要产生宽带信号和高频信号，则可采用电声变换器、振荡器、综合器或调制器等元
件辅以专用外围电路实现。
信号监控模块起到信号检测、监测和放大作用，其主要功能是通过增益放大信号，而
其增益可以由控制模块实现调节，具体实现方案取决于信号的类型，对于数字信号可以采
用数字信号处理技术，而对于模拟信号可以采用模拟信号放大器。
函数信号发生器的设计实际上是信号生成、控制、测量和监测的一整套系统，是通过
控制仪表发送信号，然后把发出的信号放大，然后利用函数信号发生器产生恒定频率和恒
定幅度的信号，以及根据外部控制指令动态调整频率、幅度等信号参数，从而实现测量结
果的视觉化和长期信号测量自动化等功能。
简易函数信号发生器的设计报告
简易函数信号发生器的设计报告设计报告：简易函数信号发生器一、引言函数信号发生器是一种可以产生各种类型函数信号的设备。
在实际的电子实验中，函数信号发生器广泛应用于工程实践和科研领域，可以用于信号测试、测量、调试以及模拟等方面。
本文将着重介绍一种设计简易函数信号发生器的原理和方法。
二、设计目标本设计的目标是实现一个简易的函数信号发生器，能够产生包括正弦波、方波和三角波在内的基本函数信号，并能够调节频率和幅度。
同时，为了提高使用方便性，我们还计划增加一个显示屏，实时显示当前产生的信号波形。
三、设计原理1.信号源函数信号发生器的核心是信号发生电路，由振荡器和输出放大器组成。
振荡器产生所需的函数信号波形，输出放大器负责放大振荡器产生的信号。
2.振荡器为了实现多种函数波形的产生，可以采用集成电路作为振荡器。
例如，使用集成运算放大器构成的和差振荡器可以产生正弦波，使用施密特触发器可以产生方波，使用三角波发生器可以产生三角波。
根据实际需要，设计采用一种或多种振荡器来实现不同类型的函数信号。
3.输出放大器输出放大器负责将振荡器产生的信号放大到适当的电平以输出。
放大器的设计需要考虑到信号的频率范围和幅度调节的灵活性。
4.频率控制为了能够调节信号的频率，可以采用可变电容二极管或可变电阻等元件来实现。
通过调节这些元件的参数，可以改变振荡器中的RC时间常数或LC谐振电路的频率，从而实现频率的调节。
5.幅度控制为了能够调节信号的幅度，可以采用可变电阻作为放大电路的输入阻抗，通过调节电阻阻值来改变信号的幅度。
同时，也可以通过增加放大倍数或使用可变增益放大器来实现幅度的控制。
四、设计步骤1.确定电路结构和信号发生器的类型。
根据功能和性能需求，选择合适的振荡器和放大器电路，并将其组合在一起。
2.根据所选振荡器电路进行参数计算和元件的选择。
例如，根据需要的频率范围选择适合的振荡器电路和元件，并计算所需元件的数值。
3.设计输出放大器电路。
函数信号发生器实验报告
电子电路模拟综合实验实验报告2011年4月3日函数信号发生器的设计与调测摘要使用运放组成的积分电路产生一定频率和周期的三角波、方波（提高要求中通过改变积分电路两段的积分常数从而产生锯齿波电压，同时改变方波的占空比），将三角波信号接入下级差动放大电路（电流镜提供工作电流），利用三极管线性区及饱和区的放大特性产生正弦波电压并输出。
关键词三角波-正弦波运放积分电路差动放大电路镜像电流源实验内容1、基本要求：a)设计制作一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。
1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真；2）方波输出电压Uopp=12V，上升、下降沿小于10us，占空比可调范围30%-70%；3）三角波Uopp=8V；4）正弦波Uopp>1V。
b)设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的电路原理图（SCH）2、提高要求：a)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V范围内连续可调。
b)三种输出波形的输出阻抗小于100欧。
c)用PROTEL软件绘制完整的印制电路板图（PCB）。
实验原理1，方波三角波产生电路如图所示为方波-三角波产生电路，由于采用了运放组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。
该电路振荡频率和幅度便于调节，输出方波幅度的大小由稳压管VDW1，VDW2的稳压值决定。
改变R1和Rf的比值可调节Uo2m的大小。
电路与原件的确定：①根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求，选择电压转换速率合适的运放。
②根据所需输出方波幅度的要求，选择稳压值合适的稳压管的型号和限流电阻Ro的大小。
③根据输出三角波的幅度要求，确定R1与Rf的大小R1=Uo2m*Rf/（Uz+Ud）2，电流镜偏震差动放大器的设计差动放大器具有很高的共模抑制比，被广泛地应用于集成电路中，常作为输入级或中间放大级。
⑴确定静态工作点电流Ic1.Ic2和Ic3静态时，差动放大器不加输入信号，对于电流镜Re3=Re4=ReIr=Ic4+Ib3+Ib4=Ic4+2Ib4=Ic4+2Ic4/β=Ic4=Ic3上式表明恒定电流Ic3主要有电源电压和电阻R，Re4决定，与晶体管的参数无关。
基于ICL8038函数信号发生器的设计(1)
失真度可达 ０．５ 左右。其精度效果相当满意。为了进一步减小正弦波的失真
度， 可 采 用 图 ２ 所 示 电 路中 两 个 电位 器 ＲＷ３ 和 ＲＷ４ 所 组 成 的 电 路 ， 调 整 它
们可使正弦波失真度 减 小 。当然 ， 如 果 矩形 波 的 占空 比 不 是 ５０％ ， 矩 形 波不
再是方波， 引脚 ２ 输出也就不再是正弦波了。
正弦波
波形失真情况 三角波
方波
误差小于 ０．１ 无失真
无失真 无失真
误差小于 ０．５ 低部和顶部略有失真 无失真 占空比略变小
误差小于 １
低部和顶部略有失真 无失真 占空比略大于 １／３
４．软件流程图 图 ３ 为软件流程图。Ｔ０ 设为计数器，Ｔ１ 设为定时器（初值为 ５ｍｓ）。５ｍｓ 启 动主循环， 主要用于键盘扫描及扫描显示， 图 ２ 中 Ｋ０ 作为控制键， Ｋ１ 作为调 整键， Ｋ２ 作为增加键； 上电时程序进入频率设置模式， 按一下 Ｋ０ 键程序进入 数控模式， 按二下 Ｋ０ 键程序进入扫频模式， 按三下 Ｋ０ 键程 序 进 入 频 率 设 置 模式， 周而复始。在频率设置模式， 由 Ｋ１ 键和 Ｋ２ 键完成频率设置。
经实 验 发 现， 在 电 路 设计 中 接 １０ 脚和 １１ 脚 的 电容 值 和 性 能 是 整 个 电
路的关键器件， 电容值的确定也就确定电路能产生的频率范围， 电容性能的
好 坏 直 接影 响 信 号频 率 的 稳定 性 、波 形的 失 真 度 ， 由 于 该 芯 片 是 通 过 恒 流 源
对 Ｃ 充放电来产生振荡的， 故振荡频率的稳定性就受到外接电容及恒流源
１２ 电子制作 ２００８ 年第 ３ 期
图 ２ 电路原理图
ＨＡＮＤＳ ＯＮ ＰＲＯＪＥＣＴＳ
基于单片机的函数信号发生器毕业设计完整版
基于单片机的函数信号发生器毕业设计完整版本毕业设计旨在设计一个基于单片机的函数信号发生器，以满足工程实践需求。
设计的信号发生器将具有以下特点：能够输出多种波形、具备可调频率和幅度的功能、具备稳定性和高精度等。
首先，信号发生器的硬件设计包括信号源、滤波电路、放大电路和输出电路。
信号源负责产生基本的信号波形，可以通过设置单片机的IO口电平高低来控制信号的波形。
滤波电路和放大电路主要负责对信号进行滤波和放大处理，以确保输出的波形质量和幅度稳定性。
输出电路则是将放大后的信号输出到外部设备上。
其次，信号发生器的软件设计主要是通过编程控制单片机的IO口来实现波形的生成和调节。
编程方面，可以使用C语言或者汇编语言来编写程序，实现波形的输出、频率和幅度的调节等功能。
在程序的运行过程中，需要通过控制IO口电平的高低来控制信号的形状。
同时，可以使用按键或旋钮等外部输入设备来实现对频率和幅度的调节，以满足用户的实际需求。
最后，在设计的过程中需要注意信号发生器的稳定性和精度。
稳定性主要包括信号的频率稳定性和幅度稳定性。
频率稳定性可以通过使用高精度的时钟源和精确的频率分频电路来实现。
幅度稳定性可以通过使用高精度的放大电路和自动增益控制电路来实现。
精度方面，则可以通过使用高精度的模拟数字转换芯片和时钟源来实现。
总的来说，基于单片机的函数信号发生器在工程实践中具有重要意义。
本设计旨在结合硬件和软件技术，实现一个功能完善、稳定性好、精度高的信号发生器。
通过合理的设计和优化，该信号发生器能够满足工程实践的需求，为相关领域的研究提供信号源支持。
基于单片机的函数信号发生器设计
基于单片机的函数信号发生器设计引言函数信号发生器是一种能够产生各种类型的电信号的仪器。
在电子学、通信工程等领域，函数信号发生器被广泛应用于信号测试、频率测量、波形生成等实验和工程应用中。
本文将介绍一种基于单片机的函数信号发生器设计方案。
一、设计目标本设计的目标是实现一个功能齐全、稳定可靠的函数信号发生器。
主要功能包括产生常见的波形，如正弦波、方波、三角波等；能够调节频率和幅度，以满足不同的实验需求；具备稳定性好、误差小等特点。
二、硬件设计1.单片机选择单片机作为该设计的核心，需要选择性能稳定、功能强大的型号。
常用的单片机型号有AT89C51、ATmega328P等。
选择单片机时，需要考虑到其定时器、ADC等外设功能是否满足要求，以及是否能够方便地编程和调试。
2.信号输出电路设计信号输出电路是函数信号发生器的重要组成部分。
一种常见的设计方案是使用DAC芯片将数字信号转换为模拟信号输出。
选择合适的DAC芯片时，需要考虑其分辨率、采样率、失真度等参数，以及是否支持SPI或I2C等通信接口。
除此之外，还需要考虑输出电路的放大和滤波设计，以确保信号质量。
3.控制电路设计函数信号发生器需要能够通过按键或旋钮控制参数，如频率、幅度等。
因此，设计中需要考虑如何选择合适的控制器件，如按钮开关、数码旋钮或触摸屏等，并设计相应的电路以实现参数调节功能。
4.电源设计函数信号发生器需要一个稳定可靠的电源供电。
一种常见的选择是使用交流电源适配器提供稳定的直流电源。
此外，还需要考虑到功耗问题，选择适当的电源容量以满足整个系统的工作需求。
三、软件设计1.程序框架设计函数信号发生器的软件设计需要考虑到以下几个方面：初始化、参数设置、波形生成和输出等。
程序的框架设计可以遵循一般的流程，如初始化硬件、获取用户输入、生成波形、输出信号等。
2.参数设置功能函数信号发生器需要具备参数设置功能，用户可以通过按键或旋钮调节频率、幅度等参数。
因此，在软件设计中需要考虑到相应的数值输入和显示界面设计。
北邮模电实验报告 函数信号发生器的设计
北京邮电大学电子电路综合设计实验报告课题名称：函数信号发生器的设计学院：班级：姓名：学号：班内序号：课题名称：函数信号发生器的设计摘要：采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波，根据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求，选择运放、稳压管、限流电阻和电容。
三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性，同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。
关键词：方波三角波正弦波一、设计任务要求1．基本要求：设计制作一个函数信号发生器电路，该电路能够输出频率可调的正弦波、三角波和方波信号。
(1) 输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真。
(2) 方波输出电压Uopp=12V（误差小于20%），上升、下降沿小于10us。
(3) 三角波Uopp=8V（误差小于20%）。
(4) 正弦波Uopp1V，无明显失真。
2.提高要求：(1) 输出方波占空比可调范围30%-70%。
(2) 三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。
二、设计思路和总体结构框图总体结构框图：设计思路：由运放构成的比较器和反相积分器组成方波-三角波发生电路，三角波输入差分放大电路，利用其传输特性曲线的非线性实现三角波-正弦波的转换，从而电路可在三个输出端分别输出方波、三角波和正弦波，达到信号发生器实验的基本要求。
将输出端与地之间接入大阻值电位器，电位器的抽头处作为新的输出端，实现输出信号幅度的连续调节。
利用二极管的单向导通性，将方波-三角波中间的电阻改为两个反向二极管一端相连，另一端接入电位器，抽头处输出的结构，实现占空比连续可调，达到信号发生器实验的提高要求。
三、分块电路和总体电路的设计过程1.方波-三角波产生电路电路图：设计过程：①根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求，选择电压转换速率S R合适的运算放大器。
函数信号发生器课程设计报告
《模拟电子技术》课程设计函数信号发生器姓名：学号：系别：专业：年级：指导教师：年月日函数信号发生器摘要利用集成电路LM324设计并实现所需技术参数的各种波形发生电路。
根据电压比较器可以产生方波，方波再继续经过基本积分电路可产生三角波，三角波经过低通滤波可以产生正弦波。
经测试，所设计波形发生电路产生的波形与要求大致相符。
关键词：波形发生器；集成运放；RC充放电回路；滞回比较器；积分电路目录中文摘要 ............................................................. 错误!未定义书签。
1.系统设计 (4)1.1设计指标 (4)1.2方案论证与比较 (4)2.单元电路设计 (5)2.1方波的设计 (5)2.2三角波的设计 (8)2.3正弦波的设计 (7)3．参数选择 (11)3.1方波电路的元件参数选择 (11)4．结果分析 (11)5．工作总结 (12)6．附录 (12)1.系统设计1.1设计指标1.1.1 电源特性参数 ①输入：双电源 12V②输出：正弦波pp V >1V ，方波pp V ≈12 V ，三角波pp V ≈5V ，幅度连续可调，线性失真小。
1.1.2工作频率工作频率范围：10 HZ ～100HZ ,100 HZ ～1000HZ1.2方案论证与比较1.2.1 方案1：采用集成运放电路设计方案产生要求的波形主要是应用集成运放LM324，其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的,通过RC 文氏电桥可产生正弦波，通过滞回比较器能调出方波,并再次通过积分电路就可以调试出三角波，此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能，电路较简单，调试方便，是一个优秀的可实现的方案。
1.2.2 方案2：采用集成运放电路设计方案产生要求的波形主要是应用集成运放LM324,其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的, 通过电压比较器可以形成方波,方波经过积分之后可以形成三角波,三角波再经过低通滤波可以形成正弦波,此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能,电路较简单,调试方便,相比第一方案,其操作成功率较低.2.单元电路设计2.1方波的设计2.1.1原理图2.1.2工作原理矩形波发生电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要成分;因为产生振荡,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,因为输出状态应按一定时间间隔交替变化,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.图所示的矩形波放生电路,它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成.RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充放电实现输出状态的自动转换.设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+Ut。
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北华航天工业学院
《电子技术》
课程设计报告
报告题目：信号发生器设计电路作
内容摘要
本方案主要用集成运放LM324和UA741等元器件设计组成一个简易函数
信号发生器。
该函数信号发生器主要由迟滞比较器、积分器电路、二阶RC有源
低通滤波器电路等三部份组成。
迟滞比较器电路形成方波，经积分器电路输出三角波，再经二阶RC有源低
通滤波器电路形成正弦波，通过电源实现1~12V可调，经过电位器实现频率调节。
由此构成了一个简易的函数信号发生器。
本实验主要通过使用Multisim、protel软件等完成电路的软件设计。
关键字：集成运放方波三角波正弦波
目录
一、概述 (1)
二、方案设计与论证 (2)
1．方案一 (2)
2．方案二 (2)
三、单元电路设计与分析 (2)
1．迟滞比较器 3
2．积分器 (3)
3．低通滤波器 (3)
四、总原理图及元器件清单 (4)
五、结论 (6)
六、心得体会 (6)
七、参考文献 (6)
一、概述
通过集成运放构成迟滞比较器、积分器和低通滤波电路，依次分别输出方波、
三角波、正弦波。
通过调节电压源或滑动变阻器，可改变波形的幅值和频率。
二、方案设计与论证
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。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
1．方案一
采用分立器件实现电路组成，主要的部件有双运放uA741运算放大器、电压比较器、积分运算电路、二阶低通滤波电路、选择开关、电位器和一些电容、电阻组成。
该方案由三级单元电路组成的，第一级单元可以产生方波，第二级可以产生三角波，第三级可以产生正弦波。
2．方案二
采用集成电路实现，主要部件有高速运算放大器LM318、单片函数发生器模块5G8038、选择开关、电位器和一些电容、电阻组成。
该方案通过调节不同电位器可调节函数发生器输出振荡频率大小、占空比、正弦波信号的失真，可产生精度较高的方波、三角波、正弦波，且具有较高的温度稳定性和频率稳定性。
3．方案比较与选择
方案二采用芯片虽然精度较高，温度稳定性和频率稳定性比较好，而它们只能产生300kHz以下的中低频正弦波、矩形波和三角波，且频率与占空比不能单独调节，从而给使用带来很大不便，也无法满足高频精密信号源的要求。
uA741是美国仙童公司较为早期的产品,由于其性能完善,如差模电压范围和共模电压范围宽,增益高,不需外加补偿,功耗低,负载能力强,有输出保护等,因此具有较广泛的应用。
uA741这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作，可以方便的输出精度较高的方波、三角波、正弦波。
综上所述，本课题选用方案一。
三、总原理图及元器件清单
1．总原理图
多波形信号发生器方框图如下图所示：
总原理图如下所示：
本课题采用由集成运算放大器组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
并采用先产生方波—三角波，再将方波变换成正弦波的电路设计方法：由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，方波到正弦波的变换电路主要由低通滤波电路来完成。