方波三角波正弦波函数发生器

合集下载

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)

课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日....摘要本文通过介绍一种电路的连接,实现函数发生器的基本功能。

将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。

电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。

NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。

本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。

关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim..目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------13..5 实验总结--------------------------------------13辞、参考文献-----------------------------------14....一 设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。

信号发生器 (正弦波,方波,三角波)51单片机 C语言代码

信号发生器 (正弦波,方波,三角波)51单片机 C语言代码

/**************************************//* 信号发生器(正弦波,方波,三角波)*//*************************************/#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit cs=P2^0; //tlc5615片选端口sbit clk=P2^1; //tlc5615时钟线sbit din=P2^2; //tlc5615传输端口sbit key1=P1^0;sbit key2=P1^1; //按键的单片机接口uchar keydat;uchar flag; //波形发生终止信号的标志位一旦被置零立马停止发信号uchar flagsqu; //方波高低电平控制为(运用定时器1中断控制)uchar m,num;uchar dat=0xff;uchar code tosin[141]={ //正弦波的编码0x00,0x01,0x02,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66,0x69,0x6c,0x6f,0x70,0x71,0x72,0x73,0x74,0x75,0x76,0x77,0x78,0x79,0x7a,0x7b,0x7c,0x7d,0x7e,0x7e,0x7f,0x80,0x7f,0x7e,0x7e,0x7d,0x7c,0x7b,0x7a,0x79,0x78,0x77,0x76,0x75,0x74,0x73,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16,0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00};void delay(uchar z) //延时函数{uchar x,y;for(x=0;x<110;x++)for(y=z;y>0;y--);}void prepare() //tlc5615的初始化{cs=1;din=1;clk=0;cs=0; //cs的上升沿和下降沿必须在clk 为低时进?}/* 用中断来产生方波void Squtranslator(){TR1=1; //启动定时器1 控制高低电平的持续时间占空比do{do{_wave=0;}while((!flagsqu) && flag==1);//如果一旦终止信号的//产生可以立马退出循环flagsqu=0;do{_wave=1;}while((!flagsqu) && flag==1);flagsqu=0;}while(flag);flag=1;TR1=0;}*/void Squtranslator() //方波函数{uchar j;uchar dat1=0x7f;while(flag){do{prepare();dat=dat1;for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat>>7); //将数据的最高位赋给dinclk=1;dat=dat<<1; //一位位的传输clk=0;}cs=1; //cs的上升沿和下降沿必须在clk 为低时进行delay(200); //使高低电平持续一段时间if(dat1==0)dat1=0x7f; //完成了0和0x7f之间的替换elsedat1=0;}while(flag);}}void Tratranslator() //锯齿波的发生函数{uchar j;uchar dat1=0x7f;while(flag){do{prepare();dat=dat1;for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat>>7); //将数据的最高位赋给dinclk=1;dat=dat<<1; //一位位的传输clk=0;}cs=1; //cs的上升沿和下降沿必须在clk 为低时进行delay(2); //稍加延时dat1--;}while(flag && dat1); //一旦有终止信号就可以停止do{prepare();dat=dat1;for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat>>7); //将数据的最高位赋给dinclk=1;dat=dat<<1; //一位位的传输clk=0;}cs=1; //cs的上升沿和下降沿必须在clk 为低时进行delay(2); //稍加延时dat1++;}while(flag && (!(dat1==0x7f)));}}void Sintranslator(uchar wave[],uchar num )//正弦波的转换函数{uchar i,j;uchar dat1;do{for(i=0;i<num;i++){prepare();dat1=wave[i]; //打开片选开始工作for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat1>>7); //将数据的最高位赋给dinclk=1;dat1=dat1<<1; //一位位的传输clk=0;if(flag==0)break;}cs=1; //cs的上升沿和下降沿必须在clk为低时进行delay(1); //稍加延时if(flag==0)break;}}while(flag); //等待控制键的暂停}void keyscan() //切换功能按键返回键值函数{uchar i;for(i=0;i<4;i++){if(key1==0){delay(10);if(key1==0){keydat++;do{}while(!key1); //松手检测if(keydat==4)keydat=1;//加满回零处理}}}}void keycountrl() //切断输出控制函数{if(key2==0){delay(10);if(key2==0){flag=0;do{}while(!key2); //松手检测}}}void main (){uchar temp;TMOD=0x01; //确定定时器的工作方式TH0=(65536-50000)/256; //给定时器0赋予初值TL0=(65536-50000)%256;EA=1; //开总中断ET0=1; //开启定时器0中断TR0=1;while(1){do{switch(keydat){case 1:flag=1;do{Sintranslator(tosin,141);}while(flag);break;case 2: flag=1;do{Tratranslator();}while(flag);break;case 3: flag=1;do{Squtranslator();}while(flag);break;default:break;}}while(flag);temp=keydat; //装载键值while(keydat==temp); //在这里等待键值的改变}}void Time0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256; //定时器0用来扫描按键不断地扫描dTL0=(65536-50000)%256;num++;if(num==4){keyscan();keycountrl();num=0;}}。

北邮模电实验报告函数发生器

北邮模电实验报告函数发生器

北京邮电大学课程头验报告课杲程名称:电子测量与电子电路设计题目:函数信号发生器院系: 电子工程学院电子科学与技术专业班级2013211209学生姓名:刘博闻学号2013211049指导教师:咼惠平摘要函数信号发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。

随着科技的进步,社会的发展,单一的函数信号发生器已经不能满足人们的需求,本实验设计的正是多种波形发生器。

本实验由两个电路组成,方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。

方波一三角波发生电路由自激的单线比较器产生方波,通过RC积分电路产生三角波,在经过差分电路可实现三角波—正弦波的变换。

本电路振荡频率和幅度用电位器调节,输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定;而正弦波幅度和电路的对称性也分别由两个电位器调节,以实现良好的正弦波输出图形。

它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。

关键词:三角波方波正弦波幅度调节频率调节设计要求 (1)1 •前言 (1)2. 方波、三角波、正弦波发生器方案 (1)2.1原理框图 (1)2.2系统组成框图 (2)3. 各组成部分的工作原理 (2)3.1方波-三角波产生电路的工作原理 (2)3.2三角波-正弦波转换电路的工作原理 (4)3.3总电路图 (6)4. 用Mutisim电路仿真 (7)4.1方波一三角波电路的仿真 (7)4.2方波一正弦波电路的仿真 (8)5电路的实验结果及分析 (9)5.1方波波形产生电路的实验结果 (9)5.2方波---三角波转换电路的实验结果 (10)5.3正弦波发生电路的实验结果 (11)5.4实验结果分析 (12)6. 实验总结 (12)7. 仪器仪表清单 (13)7.1所用仪器及元器件: (13)7.2仪器清单表 (13)8. 参考文献 (16)9. 致谢 (166)方波一三角波一正弦波函数信号发生器设计要求1. 设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。

函数信号发生器功能

函数信号发生器功能

函数信号发生器功能函数信号发生器是一种用于产生各种类型信号的仪器。

它是电子工程师、电子技术爱好者和通信工程师日常工作中必不可少的工具之一。

函数信号发生器可以产生多种不同的信号波形,如正弦波、方波、三角波、锯齿波等,还可以调整频率、幅度、相位等参数。

函数信号发生器的功能非常丰富,可以广泛应用于各个领域。

首先,它在电子实验室中是一种常见的仪器设备。

在电路设计和调试过程中,经常需要产生特定频率和波形的信号来测试电路的性能。

函数信号发生器可以根据需要设置合适的信号参数,以满足测试需求。

例如,在调试滤波器时,可以通过函数信号发生器输入不同频率的信号,观察滤波器的输出是否符合预期。

函数信号发生器在通信领域也有着重要的应用。

在无线通信系统中,需要模拟各种不同的信号来测试接收机的性能。

函数信号发生器可以产生模拟的调制信号,如调幅信号、调频信号等,以便进行接收机的性能测试和调试。

此外,函数信号发生器还可以用于信号发生和分析仪器的校准,确保仪器的准确性和可靠性。

函数信号发生器还可以用于音频领域。

它可以产生各种音频信号,如音乐、声音效果等,用于音频设备的测试和调试。

例如,在音频放大器的测试中,可以使用函数信号发生器输入不同频率和幅度的音频信号,观察放大器的输出是否失真或变形。

函数信号发生器是一种功能强大的仪器设备,广泛应用于电子实验室、通信领域和音频领域等多个领域。

它可以产生多种不同类型的信号波形,并可以调整各种参数,以满足不同的测试需求。

无论是电子工程师还是通信工程师,函数信号发生器都是必不可少的工具之一。

它的功能和应用广泛性使得它成为现代电子技术领域中不可或缺的仪器设备。

通过合理使用函数信号发生器,可以提高工作效率,准确测试和调试电子设备,推动科技进步。

函数发生器的工作原理

函数发生器的工作原理

函数发生器的工作原理
函数发生器的工作原理:
①函数发生器是一种能够产生各种波形信号如正弦波方波三角波等的电子仪器广泛应用于科研教学维修测试等领域;
②核心部件为振荡电路其通过控制晶体管场效应管等开关元件的导通截止实现电流电压的周期性变化;
③在生成正弦波时常用方法之一是LC振荡器即利用电感L与电容C组成的谐振回路产生稳定的正弦波信号;
④方波产生通常采用施密特触发器该电路具有两个稳态当输入信号超过一定阈值时会自动翻转至另一状态;
⑤三角波则可以通过对积分电路充电放电来实现具体做法是在RC电路两端加上阶跃电压形成斜坡信号;
⑥为了获得所需频率幅度的波形信号还需要对上述基本波形进行调制滤波放大等处理;
⑦数字合成技术是现代函数发生器中常用的一种方式通过DAC 数模转换器将存储于内存中的波形数据转换成连续变化的模拟信号;
⑧用户界面部分包括按键显示屏等允许使用者方便地设置频率波形类型输出电平等参数;
⑨高端型号还配备有USB GPIB等接口支持与计算机连接实现远程控制波形编辑等功能;
⑩在实际应用中为确保信号纯净度减少噪声干扰设计时需注意电源滤波PCB布局等方面问题;
⑪通过对函数发生器工作原理的理解可以帮助我们更好地利用这一工具进行电路调试信号分析等工作;
⑫总结随着技术进步出现了许多新型号的函数发生器它们不仅功能强大而且操作更加简便。

方波-三角波-正弦波函数发生器设计

方波-三角波-正弦波函数发生器设计

湖北民族学院课程设计报告课程设计题目课程:电子线路课程设计专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:2014年 6 月20 日信息工程学院课程设计任务书2014年6月20日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如方波、三角波、正弦波的电路。

函数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方波、三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。

该系统通过介绍一种电路的连接,实现函数发生器的基本功能。

将其接入电源,并通过在示波器上观察波形及数据,得到结果。

其中电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波,得到想要的信号。

该系统利用了Protues电路仿真软件进行电路图的绘制以及仿真。

Protues软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

凭借Protues,可以立即创建具有完整组件库的电路图,并让设计者实现相应的技术指标。

本课题采用集成芯片ICL8038制作方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法,经过protues仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波-正弦波转换及三角波-正弦波转换的波形图。

关键词:电源,波形,比较器,积分器,转换电路,低通滤波,Protues目录1引言-------------------------------------------------------------- 51.1课程设计任务------------------------------------------------- 51.2课程设计的目的----------------------------------------------- 51.3课程设计要求------------------------------------------------ 52 任务提出与方案论证------------------------------------------------ 62.1函数发生器的概述--------------------------------------------- 62.2方案论证 --------------------------------------------------- 63 总体设计---------------------------------------------------------- 83.1总电路图----------------------------------------------------- 83.2 电路仿真与调试技术------------------------------------------ 94 详细设计及仿真--------------------------------------------------- 10 4.1 方波发生电路的工作原理与运放741工作原理-------------------- 10 4.2方波—三角波产生电路的工作原理------------------------------ 104.3三角波—正弦波转换电路的工作原理---------------------------- 114.4整体仿真效果图---------------------------------------------- 135 总结------------------------------------------------------------- 14 参考文献----------------------------------------------------------- 151引言现在世界中电子技术和电子产品的应用越加广泛,人们对电子技术的要求也越来越高。

北邮电子电路实验-函数信号发生器-实验报告

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。

设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器 Microsoft Word 文档

设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器 Microsoft Word 文档

课程设计说明书课程设计名称:模拟电子课程设计课程设计题目:设计制作一个方波-三角波-正弦波函数转换器学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:090422学号:******** 姓名:龙敏丽评分:教师:欧巧凤、张华南20 11 年 3 月23 日模拟电路课程设计任务书20 10 -20 11 学年第2 学期第1 周- 2 周题目设计制作一个方波-三角波-正弦波函数转换器内容及要求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;④三角波峰-峰值为2v,占空比可调。

能根据题目的要求,综合所学知识,进行资料查询、系统设计、选用合适的元器件,先仿真通过后,用万能板/实验箱制作调试和进行结果分析,按学院要求的格式写出总结报告进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备: 3天;2. 领元器件、制作、焊接:3天3.调试: 3.5天4. 验收:0.5天学生姓名:龙敏丽指导时间:2011年2月24日—3月3日指导地点: E-508 室任务下达2011年 2月22日任务完成2011 年 3 月 3 日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□√指导教师欧巧凤系(部)主任付崇芳摘要当今世界在以电子信息技术为前提下推动了社会跨越式的进步,科学技术的飞速发展日新月异带动了各国生产力的大规模提高。

由此可见科技已成为各国竞争的核心,尤其是电子通信方面更显得尤为重要,在国民生产各部门都得到了广泛的应用,而各种仪器在科技的作用性也非常重要,如信号发生器、单片机、集成电路等。

信号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。

常用超低频信号发生器的输出只有几种固定的波形,有方波、三角波、正弦波、锯齿波等,不能更改信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备,传统的可以完全由硬件电路搭接而成,如采用LM324振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一,不用依靠单片机。

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)讲解

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)讲解

课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日摘要本文通过介绍一种电路的连接,实现函数发生器的基本功能。

将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。

电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。

NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。

本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。

关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------135 实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。

函数信号发生器工作原理

函数信号发生器工作原理

函数信号发生器工作原理函数信号发生器是一种可以产生不同形式的波形信号的电子设备。

它通常用于测试电路或设备的响应,及验证系统的可靠性和性能。

本文将介绍函数信号发生器的工作原理及其基本组成。

1、函数信号发生器的基本原理函数信号发生器使用内部电路产生信号波形,这些波形可以是正弦波、方波、三角波等,也可以是随时间变化的任意模拟波形信号,称为任意波形(Arbitrary Waveform)。

任意波形信号可以通过数字信号处理器(DSP)和相应的算法产生,可以控制其幅值、频率、相位、周期等参数,与旋钮手动调节产生的波形相比,任意波形信号更具有可重复性和精度。

任意波形成为了近年来函数信号发生器的重要特点之一。

函数信号发生器的工作原理基于模拟电路和数字技术的结合。

如下图所示,函数信号发生器的主要部件包括信号发生器主控板、波形发生控制板、数字信号处理器(DSP)和高精度数字模拟转换器(DAC)等。

其中波形发生控制板控制信号发生器主控板的输出电压幅值、频率、相位等参数,主控板再将这些参数转换成数字信号通过DSP和DAC产生电压波形输出到信号输出端。

2、函数信号发生器的基本组成(1)信号发生器主控板信号发生器主控板是函数信号发生器的核心控制板,它负责启动、控制和调节函数信号发生器的各种功能。

主控板内包含高速时钟电路、微控制器、输出放大器等部件,通过接收波形控制板发来的指令从而产生需要的波形输出并控制其电压幅值、频率、相位等参数。

(2)波形发生控制板波形发生控制板负责产生波形控制信号,这些信号包括电压幅值、频率、相位等参数。

它和信号发生器主控板通过数字接口连接,主控板根据波形控制板的指令产生相应的波形信号输出。

(3)数字信号处理器(DSP)数字信号处理器(DSP)是函数信号发生器中的重要部件,它用于实现任意波形信号的产生和输出。

DSP通过高精度滤波器将输入的数字信号处理成需要的波形信号,再将这些信号通过DAC转换成模拟信号输出到信号输出端。

设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路

设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路

目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2所用multisim软件环境介绍 (1)2.2.1 Multistim 10简介 (1)2.2.2 Multistim 10主页面 (2)2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)3 电路模型的建立 (3)3.1原理分析 (3)3.2函数信号发生器各单元电路的设计 (5)3.2.1方波产生电路图 (5)3.2.2方波—三角波转换电路图 (5)3.2.3正弦波电路图 (6)3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图 (6)4 理论分析及计算 (7)4.1方波发生电路 (7)4.2方波—三角波 (7)4.3正弦波 (7)5 仿真结果分析 (8)5.1仿真结果 (8)5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示 (8)5.1.2方波—三角波转换电路的仿真 (10)5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真 (11)5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真 (12)5.2结果分析 (13)6 设计总结和体会 (133)7 参考文献 (144)I1 课程设计的目的与作用1.巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。

2.培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。

通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析并解决问题的方法。

3.通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4.了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范,能按设计任务书的要求,完成设计任务,编写设计说明书,正确地反映设计与实验的成果,正确地绘制电路图等。

5.培养严肃、认真的工作作风和科学态度2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路1)输出各种波形工作频率范围:10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。

电子技术课程设计——方波-三角波-正弦波函数发生器的设计

电子技术课程设计——方波-三角波-正弦波函数发生器的设计

题目2:设计方波-三角波-正弦波函数发生器。

(3组9人,或选作题目5)设计任务和要求①输出波形频率范围为10Hz~100Hz;②方波幅值为3V,占空比可调;课题方波-三角波-正弦波函数发生器的设计一、实验名称:方波,三角波发生器的设计。

二、实验目的:(1)学习方波、三角波发生器的设计方法。

(2)进一步培养安装与调试电路的能力。

三、实验仪器:10KΩ电阻五个,6.2KΩ电阻三个, 2.2KΩ电阻两个,22KΩ、5.1 KΩ、75 KΩ、36 KΩ、2 KΩ电阻各一个,324芯片一块,β值为五十附近的NPN型BJT管四个,电位器三个,0.47μF、220μF电容各两个,示波器、直流稳压电压源、信号源各一台。

四、实验要求:(1)已知条件:集成运放324一片,BJT管若干只(2)性能指标要求:频率范围:10Hz~1KHz;输出电压:方波VPP<24V,三角波VPP>3V,正弦波VPP>1V;五、实验原理。

方波、三角波发生器有电压比较器和基本积分器组成。

运算放大器A1与R1、R2、R3及R P1组成电压比较器;运算放大器A2与R4、R P2、C1及C2组成反向积分器,计较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,构成能自动产生方波、三角波的发生器。

电路参数:(1)方波的幅度:U o1m=U z(2)三角波的幅度:U o2m=U z(3)方波三角波的频率:f=可改变三角波的幅度,但会影响方波、三角波的频率;调节电位调节电位器Rp1可改变方波、三角波的频率,但不会影响方波、三角波的幅度。

器Rp2六、具体设计思路1、方波-三角波发生器的基本电路图中A1与A2均采用CF324集成运算放大器,其中A1与R1、R2、R3及滑动变阻器组成电压比较器;A2与R4、C1、C2及滑动变阻器组成反相积分器,比较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,调节R p1、R p2,使其能自动产生方波-三角波的发生器。

2、正弦波发生器的基本电路七、整体电路设计。

方波_三角波_正弦波_锯齿波发生器

方波_三角波_正弦波_锯齿波发生器

电子工程设计报告目录设计要求1.前言 (2)2方波、三角波、正弦波发生器方案 (3)2.1原理框图 (3)3.各组成部分的工作原理 (4)3.1 方波发生电路的工作原理 (4)3.2 方波--三角波转换电路的工作原理 (5)3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (7)3.4 方波—锯齿波转换电路的工作原理 (8)3.5总电路图 (9)方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。

函数信号发生器应用范围: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。

除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。

设计了多种波形发生器,该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端,即可组成矩形波信号发生器。

然后经过积分电路产生三角波,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。

其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。

函数(波形)信号发生器。

能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可从几个微赫到几十兆赫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而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。

关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路设计要求1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。

2.输出波形:方波、三角波、正弦波;锯齿波3.频率范围:在0.02-20KHz范围内且连续可调;1.前言在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。

方波三角波:正弦波函数信号发生器精编版

方波三角波:正弦波函数信号发生器精编版

方波三角波:正弦波函数信号发生器精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】苏州科技学院天平学院模拟电子技术课程设计指导书课设名称正弦波-方波-三角波信号发生器设计学生姓名王凌飞徐跃高尚专业物联网1021指导教师胡伏原一设计课题名称正弦波-方波-三角波信号发生器设计二课程设计目的、要求与技术指标课程设计目的(1)巩固所学的相关理论知识;(2)实践所掌握的电子制作技能;(3)会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计;(4)通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则;(5)掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题;(6)学会撰写课程设计报告;(7)培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风;(8)完成一个实际的电子产品,提高分析问题、解决问题的能力。

课程设计要求(1)根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图,分析工作原理,计算元件参数;(2)列出所有元器件清单;(3)安装调试所设计的电路,达到设计要求;(4)记录实验结果。

技术指标(1)输出波形:方波-三角波-正弦波;(2)频率范围:100HZ~200HZ连续可调;(3)输出电压:正弦波-方波的输出信号幅值为6V.三角波输出信号幅值为0~2V连续可调;γ。

(4)正弦波失真度:%5≤图函数发生器设计原理函数发生器组成框图,主要有RC 桥式振荡电路,过零比较器,积分器三大主要模块电路构成。

经过RC 桥式振荡电路产生正弦波波 ,再经过零比较器产生方波,然后由积分器产生三角波。

其总的原理设计框如图:图1 总的原理框图 正弦波产生电路利用RC 桥式振荡电路产生正弦波,原理如下图所示;其中RC 串并联电路构成正反馈支路,同时兼并选频网络,R1,R4,R5及二极管等原件构成负反馈和稳幅环节。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:方波-三角波-正弦波函数发生器初始条件:具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、频率范围三段:10~100Hz,100 Hz~1KHz,1 KHz~10 KHz;2、正弦波Uopp≈3V,三角波Uopp≈5V,方波Uopp≈14V;3、幅度连续可调,线性失真小;4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排:一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1.概论 (1)1.1 (1)2.方案设计与论证 (3)2.1 (3)3.单元电路设计 (9)3.1方波发生电路的工作原理 (9)3.2三角波正弦波电路的工作原理 (10)3.3电路参数选择及计算 (6)3.4.正负12V直流稳压电源的设计 (7)3.5总电路图 (8)4.电路仿真 (11)4.1方波三角波发生电路 (11)4.2三角波正弦波发生电路 (11)5.实物制作 (12)5.1焊接原理 (12)5.2焊接工具及材料 (12)5.3焊接方法及步骤 (13)5.4电路板实物图 (14)6.性能参数......................................................7.数据分析 (16)8.实验总结 (21)9.参考书 (22)10.附录 (23)附录1:原件清单 (22)附录2:原理图 (22)附录3:本科生课程设计成绩测定表 (24)1.概论在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。

信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号各种波形,然后用其它仪表测量感兴趣的参数。

可见信号源在各种实验应测试处理中,它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试、信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。

波形发生器就是信号源的一种,能够给被测电路提供所需要的波形。

传统的波形发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。

随着微电子技术的发展,运用单片机技术,通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。

与现有各类型波形发生器比较而言,产生的数字信号干扰小,输出稳定,可靠性高,特别在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。

信号源主要给被测电路提供所需的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。

可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中,它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。

波形发生器就是信号源的一种,能够给被测电路提供所需要的波形。

传统的波形发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。

随着微电子技术的发展,运用单片机技术2.方案设计与论证2.1信号产生电路方案一正弦波 方波 三角波图1-2 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图RC 正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法,电路框图如图1-2。

先通过RC 正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。

此电路具有良好的正弦波和方波信号。

但经过积分器电路产生的同步三角波信号,存在难度。

原因是积分器电路的积分时间常数是不变的,而随着方波信号频率的改变,积分电路输出的三角波幅度同时改变。

若要保持三角波幅度不变,需同时改变积分时间常数的大小。

方案二本方案采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。

先产生方波—三角波,再将三角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,比较器输出的方波积分电路RC 正弦波振荡电路电压比较器经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。

差分放大器具有工作点稳定,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。

波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

此方法已用,但差分很难调实际和仿真有较大差别;因此舍去。

方案三此电路结构、思路简单,运行时性能稳定且能较好的符合设计要求,且成本低廉、调整方便,关于输出正弦波波形的变形,可以通过可变电阻的调节来调整。

但RC滤波性能不太好3.单元电路设计由于考虑成本,方案实现简单,电路性能等问题用方案三。

3.1方波发生电路的工作原理图3.1.1工作原理如下:若a 点断开,运算放大器A1与R 1、R 2及R 3、R P 1组成电压比较器,C 1为加速电容,可加速比较器的翻转。

由图3.1.2分析可知比较器有两个门限电压CC th V RP R R U 1321+-= CC th V RP R R U 1322+=运放A2与R 4、R P 2、C 2及R 5组成反相积分器,其输入信号为方波U o1时,则输出积分器的电压为t U C RP R U o o d )(112142⎰+-= 当U o1=+V CC 时t C RP R U o 214CC 2)(V +-= 当U o1=-V EE 时 t C RP R U o 214EE 2)(V +=可见积分器输入方波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,其波形如图3.1.2所示。

图3.1.2a 点闭合,即比较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,则自动产生方波-三角波。

三角波的幅度为CC 1322V RP R R U m o += 方波-三角波的频率为214213)(4C RP R R RP R f ++= 由上分析可知:② 位器R P 2在调整方波-三角波的输出频率时,不会影响输出波形的幅度。

②方波的输出幅度应等于电源电压。

三角波的输出幅度应不超过电源电压。

电位器RP 1可实现幅度上午微调,但会影响波形的频率。

由于CC 1322V RP R R U m o +=因此 31124V cco2m 132===+U RP R R 取R 3=10k Ω,则R 3+RP 1=30 k Ω,取R 3=20k Ω, RP 1为47 k Ω的电位器。

取平衡电阻R 1=R 2//(R 3+RP1)≈10 k Ω。

因为214213)(4C RP R R RP R f ++= 当10Hz ≤f ≤100Hz 时,取C 2=1μF ,则R 4+R P 2=(75~7.5)k Ω,取5.1 k Ω,RP 2为100 k Ω电位器。

当 19Hz ≤f ≤100Hz ,取C 2=1μF 以实现频率波段的转换,R 4、R P 2的值不变。

取平衡电阻R 5=10 k Ω。

三角波→正弦波变换电路的参数选择原则是:隔直电容C 3、C 4、C 5要取得大,因为输出频率较低,取C 3=C 4=C 5=470μF ,滤波电容C 6一般为几十皮法至0.1μF 。

R E2=100Ω与R P 4=100Ω,相并联,以减少差分放大器的线性区。

差分 放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线,调整RP 4及电阻R *确定。

3.2三角波→正弦波的变换三角波-正弦波的变换电路主要由RC 二阶低通有源滤波器来完成。

根据三角波 图3.2的傅里叶变换展开式得知,三角波是由基波,三次谐波以及所有奇数次谐波等叠加 而成的,其中三次谐波的幅值大概只有基波幅值的九分之一甚至更小,并且选频网络所选出的基波本来就会衰减到原来三角波幅值的圆周率/4倍。

于是,二阶无源RC 低通选频网络,(大约信号频率没增大3倍,失真就会出现)。

此外,为了得到10Hz 甚至更低的频率的信号,以及10KHZ 甚至更高频率的信号,需补增3-10HZ 及10KHZ-30KHZ 的滤波网络。

最后,电位器便能实现幅度连续可调节,但由于时间限制只做了二阶低通滤波器实验证明可滤100hz 到几khz 的波形较好。

但因选的RC 是滤100hz 的波形,因此到几k 的时候幅值很小所以可以用几个RC 滤波器使电路性能更好。

经讨论,为使输出波形更接近正弦波,由图可见要求。

3.3.正负12V直流稳压电源的设计图3.3实际考虑到运放轨到轨用正负十二伏,但实测出来九伏电压更能满足实验要求。

4.电路仿真4.1 方波三角波发生电路4.2三角波正弦波发生电路图4.1.1图4.1.24.2 三角波正弦波发生电路图4.2.1图4.2.25实际波形图5.1图5.2图5.3图5.4 图5.5图5.6图5.76 数据分析6.1方波测试结果:输出电压13.6v;频率12.3hz-10k可调;6.2三角波测试结果:输出电压5v,可调2.5-7v,频率可调;和方波一样。

6.2正弦波测试结果:输出电压500mv-3.3v,频率和方波一样。

6.2电源测试结果:输出+12.04v,-11.89v。

(实际用9v左右)。

7.实验总结这个电路的特点是频率可调,。

不足之处在于导线过长,分立元件太多。

这次遇到的问题主要是在设计过程没有考虑到的方面较多,在调试时才发现很多问题。

比如原理问题。

焊接时还发现了实物制作的基本功不是很牢。

焊出来的引脚不是特别美观。

我发现一事实上要在电路设计中,应该仔细认证,从中我们可以学到很多东西,可以提高自己发现问题解决问题的能力,使自己的动手能力有一定的提高。

出现故障时要积极面对,在检查线路时一定要有耐心,不要因为麻烦就放弃。

遇见错误要一步一步的按照原理图来,先一步一步的测试,然后整体测试。

不要没顺序没条理,这里测一下那里测一下,最后又什么都没查出来,那样既浪费了时间又浪费了精力。

在设计时方案的选择很重要,要注意分析可能会遇到的问题。

这次的制作其实走了一些弯路。

中间过程中更改了一次方案,也花了不少时间。

其实我们需要的是冷静的头脑。

这个设计其实还可以有很多改进的地方,比如布线时将导线布粗布短一些。

可以将元件的布局改为更合理一些。

并且尽量少在输入输出线上串联器件。

这些都可以提高性能。

8.参考书[1]谢自美.电子线路设计·实验·测试. 湖北:华中科技大学出版社, 2006[2]康华光.模拟电子技术基础. 北京:高等教育出版社,2006[4]铃木雅臣. 晶体电路设计路设计.北京:科学出版社,2004[4]刘岚. 电路分析基础. 北京:科学出版社,2012[5]吴友宇.模拟电子技术基础.北京:清华大学出版社,2009本科生课程设计成绩评定表指导教师签字:年月日。

相关文档
最新文档