信号发生器实验报告(波形发生器实验报告)
函数信号发生器及示波器使用实验报告
函数信号发生器及示波器使用实验报告
本次实验使用的是函数信号发生器和示波器,用于测试和观察电路的工作情况。
一、实验目的
1、了解函数信号发生器和示波器的基本操作方法及原理。
二、实验步骤
1、将函数信号发生器和示波器连接到电路中,调整函数信号发生器的输出波形、幅度、频率等参数。
2、通过示波器观察电路的输出信号,根据波形、振幅等特征分析电路的工作情况。
三、实验结果
观察示波器的显示,可以看到不同波形下电路的输出情况。
例如,在正弦波下,电路
呈现出了较为平稳的输出,而在方波下则表现出了明显的短暂跳变。
通过调整频率和幅度,还可以观测到不同信号下电路的不同输出情况。
总之,本次实验让我们更深入了解了这两种仪器的使用和原理,也让我们更加深入地
了解了电子技术和电路的运作方式。
实验报告
Multisim实验一一、实验目的:1、熟悉Multisim软件里的元件库;2、学会使用Multisim软件里的各种仿真仪器及仿真分析方法。
二、实验内容:1、图1为一函数信号发生器,要求在Multisim下完成电路原理图的绘制。
图12、通过仪器观察节点1、2、3的波形,测量其辅值V1= ,V2= ,V3= ;3、完成表1要求测量的参数;4、在图1的基础上,试设计输出频率为2K的波形发生器。
表1三、实验结果与过程:电路图:a.R1=R2=6.8k; c1=c2=100nF:V1:2.5V ; V2:6V ; V3: 6.25V ;b.R1=R2=7.5k; c1=c2=120nF:V1: 2.5V ; V2: 5.8 ; V3:8.0 ;c.R1=R2=8.2k; c1=c2=160nF:V1: 2.5V ; V2: 6.0V ; V3:12.0V ;(4)在图1的基础上,试设计输出频率为2K的波形发生器。
四、实验小结:本次试验绘制的函数信号发生器电路可以产生正弦波、方波、三角波,该电路主要使用了三个集成运放,通过调节输入电阻和电容的值,则可输出不同频率的信号波形,具有实用意义。
Multisim实验二一、实验目的:1、掌握在Multisim软件里如何新建及编辑元件;2、进一步熟悉仿真器件的使用。
二、实验内容:1、新建运放ADA4692;步骤一输入元件信息;步骤三输入符号信息;步骤四设置管脚参数;步骤五设置符号与布局封装间的映射信息;步骤六选择仿真模型;步骤七将符号管脚映射至模型管脚;步骤八将元件保存到数据库中;2、将实验一中的运放用ADA4692替换,验证该器件是否可以正常使用。
三、实验步骤与结果:1、创建芯片:(1)输入元件信息:(3)输入符号信息:(4)设置管脚参数:(5)设置符号与布局封装间的映射信息:(6)选择仿真模型:(7)将符号管脚映射至模型管脚:(8)将元件保存到数据库中:2、将实验一中的运放用新建的ADA4692替换,观察各点的输出波形,验证该器件是否可以正常使用。
DAC0832波形发生器课程设计实验报告
DAC0832波形发生器课程设计实验报告目录第1章系统设计方案 (2)1.1 设计思路 (2)1.2 方案比较与选择 (2)第2章系统硬件设计..................................................................................2. 2.1 主控制器电路 (2)2.2 数模转换电路 (3)第3章系统软件设计................................................................................ .6 3.1 系统整体流程...................................................................................... .6 3.2 数模转换程序...................................................................................... .6 第4章系统调试 (8)4.1 proteus的调试 (8)第5章结论与总结 (11)5.1 结论 (11)(系统总体设计与完成做一个总结,是客观的,主要包括:设计思路,设计过程,测试结果及完善改进的方向。
)5.2 总结 (11)(这是一个主观的总结,谈谈自己收获和不足等方面的内容。
)第1章系统设计方案1.1 设计思路(一)、课设需要各个波形的基本输出。
如输出矩形波、锯齿波,正弦波。
这些波形的实现的具体步骤:正弦波的实现是非常麻烦的。
它的实现过程是通过定义一些数据,然后执行时直接输出定义的数据就可以了。
然而为了实现100HZ的频率,终于发现,将总时间除了总步数,根据每步执行时间,算出延时时间,最终达到要求,然后建一个表通过查表来进行输出,这样主要工作任务就落到了建表的过程中。
实验九 波形发生器仿真实验报告
南昌大学实验报告学生姓名:学号: 专业班级:实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期:2017.12.25实验成绩:实验九波形发生器一、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RC桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器):图2-1 RC桥式正弦波振荡器原理图RC串并联电路构成正反馈支路,同时兼作选频电路,及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器,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正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
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。
的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
电路的振荡频率起振的幅值条件式中,为正向导通电阻。
调整反馈电阻(调节),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,应该适当加大。
如果波形失真严重,则应该适当减小。
方波发生器:图2-2 方波发生器原理图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。
如图所示,滞回比较器及简单RC积分电路组成的方波三角波发生器。
特点是线路简单,但是三角波的线性度较差。
主要用于产生方波,或者对三角波要求不高的场合。
电路振荡频率式中方波输出幅值三角波输出幅值调节电位器(即改变),可以改变振荡频率,但三角波的幅值也会随之变化。
如果想要互不影响,则可以通过改变或者来实现振荡频率的调节。
三角波和方波发生器:图2-3 三角波和方波发生器原理图如果把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统,则比较器输出的方波经积分器积分可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样即可构成三角波、方波发生器。
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。
电路振荡频率方波幅值三角波幅值调节可以改变振荡频率,改变比值可以调节三角波的幅值。
实验报告 简易波形信号发生器的制作
0x0B,0x0D,0x0E,0x10,0x11,0x13,0x15,0x16,0x18,0x1A,0x1C,
0x1E,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2B,0x2E,0x30,0x33,0x35,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x01,0x02,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0A,
0x0B,0x0D,0x0E,0x10,0x11,0x13,0x15,0x16,0x18,0x1A,0x1C,
TMOD=0x10;//置定时器1为方式1
while(1)
{
for(i=0;i<=255;i++)//形成锯齿波输出值,最大255
{
DA0832=i;//D/A转换输出
delay_1ms();
}
}
}
采用DAC0832产生正弦波的编程思路:把产生正弦波输出的二进制数据以数值的形式预先存放在程序存储器中,再按顺序依次取出送至D/A转换器,程序流程如下图所示:
void delay_1ms()
{
TH1=0xfc;//置定时器初值
TL1=0x18;
TR1=1;//启动定时器1
while(!TF1);//查询计数是否溢出,即定时1ms时间到,TF1=1
TF1=0;// 1ms时间到,将定时器溢出标志位TF1清零
}
void main()//主函数
{
uchar i;
#include<reg51.h>
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。
信号发生器实验报告
信号发生器实验报告一、信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域。
采用集成运放和分立元件相结合的方式,利用迟滞比较器电路产生方波信号,以及充分利用差分电路进行电路转换,从而设计出一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易信号发生器。
通过对电路分析,确定了元器件的参数,并利用protuse 软件仿真电路的理想输出结果,克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题,使得设计的低频信号发生器结构简单,实现方便。
该设计可产生低于10 Hz 的各波形输出,并已应用于实验操作。
信号发生器一般指能自动产生正弦波、方波、三角波电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成;也可以采用单片集成函数发生器。
这里,采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器,并确定了各元件的参数,通过调整和模拟输出,该电路可产生频率低于10 Hz 的3种信号输出,具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。
该电路已经用于实际电路的实验操作。
原理框架图:二、电源硬件电路图的设计(1)单片机的选择根据初步设计方案的分析,设计这样的一个简单的应用系统,可以选择带有EPROM 的单片机,应用程序直接存贮在片内,不用在外部扩展程序存储器,电路可以简化。
ATMEL 公司生产的AT89C 系列单片机,AT89C 系列与C51系列的单片机相比有两大优势:第一,片内程序存储器采用闪存存储器,使程序的写入更加方便;第二,提供了更小尺寸的芯片,使整个硬件电路的体积更小。
它以较小的体积、良好的性能价格备受亲密。
在家电产品、工业控制、计算机产品、医疗器械、汽车工业等应用方面成为用户降低成本的首选器件。
因此,我们可选用AT89C2051单片机。
该芯片的功能与MCS-系列单片机完全兼容,并且还具有程序加密等功能,物美价廉,经济实用。
AT89C2051是ATMEL公司生产的带2K字节课编程闪速存储器的8位COMS单计算机,工作电压范围为2.7~6V,全静态工作频率为0~24MHZ。
函数信号发生器及示波器使用实验报告
函数信号发生器及示波器使用实验报告姓名:GDCPHD 学号:1211111111实验时间:2012年12月25日一.实验目的1.了解与操作数字合成函数信号发生器常用功能的设置、使用;2.学会从函数信号发生器屏幕上读出信号频率;3.熟知数字双踪示波器显示波形的工作原理,观察并测量实验说明书信号:(见下表)学会F40函数信号发生器、UTD2102CE数字示波器、探头。
三.实验原理1.函数信号发生器的原理该仪器采用直接数字合成技术,可以输出函数信号、调频、调幅、FSK、PSK、猝发、频率扫描等信号,还具有测频、计数、任意波形发生器功能。
2.示波器显示波形原理如果在示波器CH1或CH2端口加上正弦波,在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波,当锯齿波电压的变化周期与正弦波电压相等时,则显示完整的周期的正弦波形,若在示波器CH1和YCH2同时加上正弦波,在示波器的X偏转板上加上示波器的锯齿波,则在荧光屏上将的到两个正弦波(双踪显示)。
四.实验内容1.连接实验仪器电路,设置好函数信号发生器、示波器:1.把函数信号发生器的“函数输出”输出端与示波器的X CH1信号输入端连接,两台仪器的接通220V交流电源。
2.启动函数信号发生器,开机后仪器不需要设置,短暂时间后,即输出10K Hz的正弦波形(参见说明书P8)。
3.需要信号源的其他信号,到时在进行相关的数据设定(如正弦波2的波形、频率、点频输出、信号幅度),(参见说明书P8)。
2.用示波器观察上表中序号1的信号波形(10KHz)。
1.打开示波器的电源开关,将数字存储示波器探头连接到CH1输入端,按下“AUTO”按键,示波器将自动设置垂直偏转系数、扫描时基以及触发方式;按下CH1按键(变亮)。
2.按F1通道设置为“交流合”;按F2将带宽限制设置为“关”。
3.设置探头衰减系数:按F4使菜单显示10 将探头上的衰减倍率开关设定为10x。
4.把探头的探针和接地夹连接到探针补偿信号的相应连接端上,检查Y CHI探头补偿是否正常,如果不正常则对探头进行调整,到基本正常为止。
数字电子技术综合实验报告
综合性实验(卓越版)基于D/A数模转换器实现的信号波形发生器一、实验目的1.培养学生综合应用数字电子技术中各种单元电路的能力;2.培养学生查阅技术资料的能力;3.培养学生实际联合调试的实践能力;二、实验内容参考以下框图,用数字电路的方法设计一个正三角波或正弦波信号发生器,具体要求如下:1.将8位256个波形数据依次送至D/A转换器,使之输出所需波形;2.信号频率在一定范围可连续调节;3.整个系统只提供+5V电源。
为简化电路,运算放大器只用正负电源,所需的负电源用DC/DC方法(用ICL7660)已在实验箱上实现,直接取用即可;4.在完成上述要求的前提下,现场修改设计并完成正锯齿波、正阶梯波等信号输出。
已有图1 正三角波电路框图三、涉及的内容及知识点1.多谐振荡器的设计及脉冲信号的整形; 2.计数器的设计与级联; 3.半导体存储器的应用;4.正负数的数码表示方法与处理; 5.D/A 转换器的设计与应用;6.编码方式的设计及其实现手段。
四、实验任务1.本实验为自主设计实验,每个同学必须事前画出接线图,标注管脚,完成接线。
输出为正弦波:完成“正弦波”电路设计,能输出相应波形,并可改变信号幅度、频率。
并现场修改电路,使输出波23184U5A1458657U5B1458R 17.5KR 215KR 315KVCCVCCVCC-VCCVCCA010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122C E 20OE22WR 27D011D112D213D315D416D517D618D719V C C28G N D14NC 1NC26U328C64Port12U1A 4010634U1B 40106C 12200PR V210KR V11KA_Q03A_Q14A_Q25A_Q36B _Q011B _Q112B _Q213B _Q314A_C P11A_C P22A_R7B _C P19B _C P210B _R 15U2C D4520A G N D3D G N D10V c c20Io ut111D07Io ut212D16D25R fb9D34D416Vref8D515D614D713IL E 19WR218C S 1WR12Xfer 17U4DAC 0832形为阶梯波。
深圳大学多种波形发生器的设计与制作(信号发生器)
“三性实验”报告册课程名称:电子技术实验(模电、数电)实验项目名称:多种波形发生器的设计与制作学院:电子科学与技术专业:微电子班级:01报告人:学号:2010160062指导教师:黄海漩实验时间:2012年5月18日提交时间:2012年6月15日实验目的1、本实验的内容是设计和制备一个多种波形发生器,从而掌握集成运算放大器的使用方法,加深对集成运算放大器工作原理的理解。
2、同时也进一步加深对模拟电路中所学知识的掌握和认识,掌握用运算放大器构成波形发生器的设计方法。
3、并通过单元电路的分析,了解电路系统设计的步骤和组合方法。
4、掌握波形发生器电路调试和制作方法,在电路设计中和实验中也需要了解对元器件的选择标准,掌握一些常用元件的性能。
二、实验设计要求(1)可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号,波形人眼观察无失真。
(2)利用一个按钮,可以切换输出波形信号。
(3)频率为1-2KHz 连续可调,波形幅度不作要求。
三、实验电路的结构分析本实验的内容是设计和制备一个多种波形发生器,整体功能框图如图所示,可以分为正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器和比例放大器四大部分。
其中正弦波发生器的功能是产生正弦波,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。
设计思路:四、设计方案:1、主要元件清单:2、电路图(可见附录1)3、实验设备:电源、示波器、电烙铁、万用表、电子试验箱4、具体方法、步骤:1)正弦波振荡器如下图所示,正弦波振荡器采用RC桥式振荡器产生一频率可调的正弦信号。
通过开关切换两组电容,改变频率倍率。
R4、R7采用双联线性电位器,便于频率刻度调节,可获得所需要的输出频率。
调整R3可改变正弦波失真度,同时使正弦波趋于稳定。
(图中R1:R2≈2,再通过调节R3,使串联电阻:并联电阻大于等于2,满足起振条件,综合考虑,因此选R1=10k,R2=5.1k,R3=50k可调变阻器)正弦波振荡电路2)如下图所示,由正弦波振荡器产生的一定频率的正弦信号经过比较器产生一同频率的方波。
信号发生器实验报告
姓名:好听易唱学号:2010220706363.5 仿真信号产生实验一、实验目的:1.熟悉LabVIEW中仿真信号的多种产生函数及参数设置。
2.掌握常用测试仿真信号的产生。
3.学会产生复杂的函数波形和任意波形。
二、实验内容:1.采用Express VI仿真信号发生器,产生规定的附有噪声的正弦信号,并显示波形。
2. 采用波形发生器VI,产生规定的附有噪声的多波形信号,并显示波形。
3. 产生任意波形信号,并显示和存盘。
4. 采用公式节点,产生规定的复杂函数信号。
三、实验器材:安装有LabVIEW8.5软件的计算机1台四、实验原理:1.虚拟仪器中获得信号数据的3个途径:(1)对被测的模拟信号,使用数据采集卡或其他硬件电路,进行采样和A/D变换,送入计算机。
(2)从文件读入以前存储的波形数据,或由其他仪器采集的波形数据。
(3)在LabVIEW中的波形产生函数得到的仿真信号波形数据。
2.测试信号在LabVIEW中的表示在LabVIEW中测试信号已经是离散化的时域波形数据,表示信号的数据类型有数组、波形数据和动态数据3种。
波形数据是一种特殊的簇结构,它由时间起始值t0、两个采样点的时间间隔值dt以及采样数据一维数组Y组合成的一个簇。
它的物理意义是对一个模拟信号x(t)从时间t0开始进行采样和A/D转换,采样率为fs,对应采样时间间隔dt=1/fs ,数组Y为各个时刻的采样值。
对周期信号,1个周期的采样点数等于采样频率除以信号频率。
3.仿真信号产生函数在LabVIEW中产生一个仿真信号,相当于通过软件实现了一个信号发生器的功能。
LabVIEW提供了丰富的仿真信号,包括正弦、方波、三角波、多频信号、调制信号、随机噪声信号、任意波形等。
针对不同的数据形式(动态数据类型、波形数据和数组),LabVIEW中有3个不同层次的信号发生器(Express VI仿真信号发生器、波形发生器VI和普通信号发生器VI)。
4.公式节点产生仿真信号用公式节点可以产生能够用公式进行描述的信号,用公式节点可产生经过复杂运算生成的信号。
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。
产生波形电路实验报告
一、实验目的1. 掌握产生波形电路的基本原理和设计方法。
2. 学习使用电子仪器测量波形参数。
3. 分析不同波形电路的特性及其在实际应用中的意义。
二、实验原理产生波形电路是指利用电子元件和电路设计方法,产生不同波形(如正弦波、方波、三角波等)的电路。
常见的波形产生电路包括:1. 正弦波振荡电路:利用RC或LC振荡电路产生正弦波信号。
2. 方波振荡电路:利用555定时器、施密特触发器等产生方波信号。
3. 三角波振荡电路:利用积分电路和微分电路产生三角波信号。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 万用表4. 集成运算放大器5. 电阻、电容、电感等电子元件6. 连接导线四、实验内容及步骤1. 正弦波振荡电路实验(1)搭建RC振荡电路,利用电阻和电容产生正弦波信号。
(2)使用示波器观察输出波形,调整电路参数使波形稳定。
(3)测量输出波形的频率、幅值等参数。
2. 方波振荡电路实验(1)搭建555定时器振荡电路,产生方波信号。
(2)使用示波器观察输出波形,调整电路参数使波形稳定。
(3)测量输出波形的频率、幅值等参数。
3. 三角波振荡电路实验(1)搭建积分电路,利用电容和电阻产生三角波信号。
(2)使用示波器观察输出波形,调整电路参数使波形稳定。
(3)测量输出波形的频率、幅值等参数。
五、实验结果与分析1. 正弦波振荡电路通过实验,成功搭建了RC振荡电路,并观察到了稳定的正弦波信号。
根据实验数据,计算了振荡电路的频率、幅值等参数,并与理论值进行了比较。
2. 方波振荡电路通过实验,成功搭建了555定时器振荡电路,并观察到了稳定的方波信号。
根据实验数据,计算了振荡电路的频率、幅值等参数,并与理论值进行了比较。
3. 三角波振荡电路通过实验,成功搭建了积分电路,并观察到了稳定的三角波信号。
根据实验数据,计算了振荡电路的频率、幅值等参数,并与理论值进行了比较。
六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了产生波形电路的基本原理和设计方法。
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。
信号发生器实验报告波形发生器实验报告
信号发生器一、实验目(de)1、掌握集成运算放大器(de)使用方法,加深对集成运算放大器工作原理(de)理解.2、掌握用运算放大器构成波形发生器(de)设计方法.3、掌握波形发生器电路调试和制作方法 .二、设计任务设计并制作一个波形发生电路,可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号.三、具体要求(1)可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号,波形人眼观察无失真. (2)利用一个按钮,可以切换输出波形信号.. (3)频率为1-2KHz 连续可调,波形幅度不作要求. (4)可以自行设计并采用除集成运放外(de)其他设计方案(5)正弦波发生器要求频率连续可调,方波输出要有限幅环节,积分电路要保证电路不出现积分饱和失真.四、设计思路基本功能:首先采用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波,然后通过整形电路(比较器)将正弦波变换成方波,通过幅值控制和功率放大电路后由积分电路将方波变成三角波,最后通过切换开关可以同时输出三种信号.五、具体电路设计方案Ⅰ、RC 桥式正弦波振荡器图1图2电路(de)振荡频率为:RCf π210=将电阻12k,62k 及电容100n,22n,分别代入得频率调节范围为:~,~,~3015Hz.因为低档(de)最高频率高于高档(de)最低频率,所以符合实验中频率连续可调(de)要求.RP2 R4 R13 组成负反馈支路,作为稳幅环节.R13与D1、D2并联,实现振荡幅度(de)自动稳定.D1、D2采用1N4001二极管.在multisim 软件仿真时,调节电位器25%~35%时能够起振.如左图1所示,正弦波振荡器采用RC 桥式振荡器产生频率可调(de)正弦信号.J 1a 、J 1b 、J 2a 、J 2b 为频率粗调,通过J 1 J 2 切换三组电容,改变频率倍率.R P1采用双联线性电位器50k,便于频率细调,可获得所需要(de)输出频率.R P2 采用200k(de)电位器,调整R P2可改变电路A f 大小,使得电路满足自激振荡条件,另外也可改变正弦波失真度,同时使正弦波趋于稳定.下图2为起振波形.电路起振条件:左右22134p p f R R R R A ++=,代入数据解得Ω≤k R P 11.1002左Ⅱ方波发生器由正弦波振荡器产生(de)一定频率(de)正弦信号经过比较器产生一同频率(de)方波.如图3. 电路输出端引入(de)限流电阻R6 和两个背靠背(de)稳压管D3、D4(采用1N4734)组成双向限幅电路.UA741在这里实际上是一个电压比较器,当输入电压比基准电压高时,输出高电平,当输入电压比基准电压低时,输出低电平,输出端输出与输入同频率(de)方波.图3 图4Ⅲ比例运算放大电路转换开关J 5(de)作用是通过开关切换与比例运算放大电路连接,输出一定幅度(de)正弦波或方波.通过调节RP3(200k )调节放大倍数,936R R R A p f 右+=.如图4所示.在multisim 软件仿真时,当R P3 调节到50%时,(计算结果10%50-1*20033.0)(+=f A =)放大前信号(左图5)与放大后信号(右图6)如下图所示.图5 图6两幅图所占格数基本一致,左图中每格代表10v,右图中每格则代表100v,则此时信号约被放大了10倍. Ⅳ三角波发生器将J 公共端接到示波器上,当J 5与J 状态均处于上图状态时,输出(de)是正弦波,当拨下J 5 但J 状态如上图时,输出(de)是方波,当同时拨下J 5与J 时,输出(de)是三角波.总电路图如下图所示:六、实验过程及内容:1按照原理计算参数,确定选用电容电阻(de)参数 2按照原理图用multisim 进行仿真3按照电路图在电子实验箱中连线,进行测试 4按照电路图焊电路板5对焊好(de)电路板进行测试:观察波形及记下实际可调频率,并进行误差分析. 观察到(de)波形如下图所示:被放大后(de)方波信号通过积分电路既可得到三角波.⎰-=dt U C R U i O 9121s C R 01.0912==τ>> t mt m 是充电至饱和时间,如此选择参数可以保证电路不出现积分饱和失真,符合设计要求.实测频率为:Hz ~ Hz,113 Hz~595 Hz,,562Hz~2870Hz七、数据处理分析1波形均未失真,符合设计要求由上表可知,实测频率均比理想频率小,当仍符合低档(de)最高频率高于高档(de)最低频率,所以符合实验中频率连续可调(de)要求.出现误差(de)可能原因有:1)电容和电阻实际值和标值不完全一致,可能偏大.2)导线有微小阻抗,导致电路中阻抗增大.uA741(单运放)是高增益运算放大器,用于军事,工业和商业应用.这类单片硅提供输出短路保护和闭锁自由运作.芯片和工作说明:1和5为偏置(调零端),2为正向输入端,3为反向输入端,4接地,6为输出,7接电源8空脚内部结构图:十、收获和体会:通过本次实验充分认识到思考问题(de)重要性,碰到问题时要冷静分析电路图,实验与理论(de)结合才能更好(de)完成设计.又通过本次实验,从设计电路到焊接以及到最后调试都是慢慢摸索,认真思考,团结合作,学到了很多知识与经验.。
波形发生器实验报告
波形发生器实验报告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、建议1不采用单片机,同时实现以下功能:(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)输入信号的频率可以通过按钮调节;(范围越大越不好)20分后(3)输出信号的幅度可通过按钮调节;(范围越大越好)20分(4)输入信号波形并无显著杂讯;10分后(5)稳压电源自制。
10分(6)其他2种拓展功能。
20分后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,正弦波电路布局例如图1右图图1此方案较直观,但是产生的频率比较小最后输入正弦波时,信号受到阻碍小。
方案二‘由直观的分立元件产生,可以利用晶体管、lc震荡电路,积分电路的同时实现方波三角波,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、使用内置图夫尔如(lm324)构建rc文氏正弦振荡器产生正弦波,正弦波的频率,幅度均调节器,再将产生的正弦波经过过零比较器,同时实现方波的输入,再由方波至三角波和锯齿波。
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。
实际设计过程使用方案三,基本原理例如图2右图基本设计原理框图(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。
为满足用户震荡的幅度条件||=1,所以af≥3。
加入rf、r1支路,构成串联电压负反馈。
当电路达至平衡平衡状态时:由以上原理可设计出产生正弦波的电路图:图4其中r4为小电阻,只要满足r4+r5略大于2r1使||>1,电路便Eymet奋,随着输入的减小a自动降至||=1,使得输出稳定在某一值。
信号发生器实验报告
信号发生器摘要函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器,集成函数波形发生器一般都采用ICL8038或5G8038。
本文介绍由单片机AT89S52和D/A转换器DAC0832及LM35组成的函数波形发生器,该电路能够产生正弦波、方波和三角波信号,频率能在100Hz~100kHz范围内可调。
关键词:函数波形发生器;单片机AT89S52; D/A转换器DAC0832;LM358;电位器;稳压管;二极管;第一部分:系统需求分析一、概论信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
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。
例如在通信、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,就需要能够产生高频的振荡器。
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。
本设计要求实现一个信号发生器,能够产生正弦波,三角波和方波信号。
二、技术指标(1)输出信号频率在100Hz~100kHz范围内可调;(2)输出信号频率稳定度优于10-3;(3)在1k 负载条件下,输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0~5V范围内可调;三、要求(1)信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形(2)输出信号波形无明显失真;(3)自制稳压电源。
第二部分:方案设计与论证一、方案论证与比较函数信号产生方案对于函数信号产生电路,一般有多种实现方案,如模拟电路实现方案、数字电路实现方案(如DDS 方式)、模数结合的实现方案等。
数字电路的实现方案:一般可事先在存储器里存储好函数信号波形,再用D/A 转换器进行逐点恢复。
这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A 转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。
DAC0832波形发生器课程设计实验报告1
微机原理与接口技术课程设计报告书题目:DAC0832 波形发生器学院名称:湖南科技大学潇湘学院班级:电子信息工程001班指导老师:欧青立陈君宋芳学号: 0954030110姓名:赵翔目录一、引言 (1)二、设计目的 (2)三、原理说明 (2)四、硬件设计 (4)五、设计原理 (6)六、程序编译 (7)1、输出方波子程序 (7)2、输出三角波子程序 (8)3、输出锯齿波子程序 (8)4、输出正弦波子程序 (9)5、输出梯形波的子程序 (10)6、主程序 (11)七、调试方法与结果 (15)八、心得体会 (16)一.引言波形发生器是一种常用的信号源,广泛的应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
在研制、生产、测试和维修各种电子元件、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或设备上,用其他仪器观察。
测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最为广泛的一类电子仪器。
它可以产生多种波形信号,如锯齿波、三角波、梯形波等,因而广泛应用于通信、雷达、导航、宇航等领域。
本次课程设计使用的AT89C51单片机构成的发生器可产生三角波,波形的周期可用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
此设计给出了源代码,通过仿真测试,其性能指标达到了设计要求。
二、设计目的1、掌握DAC0832与PC机的接口方法。
2、掌握D/A转换应用程序设计方法。
三、原理说明◆知识简介:DAC0832当今世界在以电子信是8位分辨率的D/A转换集成芯片,与微处理器完全兼容,这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到了广泛的应用。
这类D/A转换器由8位输入锁存器,8位DAC寄存器,8位DA转换电路及转换控制电路构成。
◆原理框图:◆硬件设计1、DAC0832的引脚及功能:DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。
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信号发生器
一、实验目的
1、掌握集成运算放大器的使用方法,加深对集成运算放大器工作原理的理解。
2、掌握用运算放大器构成波形发生器的设计方法。
3、掌握波形发生器电路调试和制作方法 。
二、设计任务
设计并制作一个波形发生电路,可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号。
三、具体要求
(1)可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号,波形人眼观察无失真。
(2)利用一个按钮,可以切换输出波形信号。
(3)频率为1-2KHz 连续可调,波形幅度不作要求。
(4)可以自行设计并采用除集成运放外的其他设计方案
(5)正弦波发生器要求频率连续可调,方波输出要有限幅环节,积分电路要保证电路不出现积分饱和失真。
四、设计思路
基本功能:首先采用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波,然后通过整形电路(比较器)将正弦波变换成方波,通过幅值控制和功率放大电路后由积分电路将方波变成三角波,最后通过切换开关可以同时输出三种信号。
五、具体电路设计方案
Ⅰ、RC 桥式正弦波振荡器
图1
图2
电路的振荡频率为:RC
f π21
0=
将电阻12k ,62k 及电容100n ,22n ,4.4n 分别代入得频率调节范围为:24.7Hz~127.6Hz ,116.7Hz~603.2Hz ,583.7Hz~3015Hz 。
因为低档的最高频率高于高档的最低频率,所以符合实验中频率连续可调的要求。
如左图1所示,正弦波振荡器采用RC 桥式振荡器产生频率可调的正弦信号。
J 1a 、J 1b 、J 2a 、J 2b 为频率粗调,通过J 1 J 2 切换三组电容,改变频率倍率。
R P1采用双联线性电位器50k ,便于频率细调,可获得所需要的输出频率。
R P2 采用200k 的电位器,调整R P2可改变电路A f 大小,使得电路满足自激振荡条件,另外也可改变正弦波失真度,同时使正弦波趋于稳定。
下图2为起振波形。
RP2 R4 R13 组成负反馈支路,作为稳幅环节。
R13与D1、D2并联,实现振荡幅度的自动稳定。
D1、D2采用1N4001二极管。
在multisim 软件仿真时,调节电位器25%~35%时能够起振。
电路起振条件:左
右
22134p p f R R R R A ++=
,代入数据解得Ω≤k R P 11.1002左
Ⅱ方波发生器
由正弦波振荡器产生的一定频率的正弦信号经过比较器产生一同频率的方波。
如图3。
电路输出端引入的限流电阻R6 和两个背靠背的稳压管D3、D4(采用1N4734)组成双向限幅电路。
UA741在这里实际上是一个电压比较器,当输入电压比基准电压高时,输出高电平,当输入电压比基准电压低时,输出低电平,输出端输出与输入同频率的方波。
图3 图4
Ⅲ比例运算放大电路
转换开关J 5的作用是通过开关切换与比例运算放大电路连接,输出一定幅度的正弦波或方波。
通过调节RP3(200k )调节放大倍数,9
36R R R A p f 右
+=。
如图4所示。
在
multisim
软件仿真时,当
R P3 调节到50%时,(计算结果
10
%50-1*20033.0)
(+=
f A =10.033)放大前信号(左图5)与放大后信号(右图6)如下
图所示。
图5 图6
两幅图所占格数基本一致,左图中每格代表10v ,右图中每格则代表100v ,则此时信号约被放大了10倍。
Ⅳ三角波发生器
将J 公共端接到示波器上,当J 5与J 状态均处于上图状态时,输出的是正弦波,当拨下J 5 但J 状态如上图时,输出的是方波,当同时拨下J 5与J 时,输出的是三角波。
总电路图如下图所示:
被放大后的方波信号通过积分电路既可得到三角波。
⎰
-
=dt U C R U i O 9121
s C R 01.0912==τ>> t m
t m 是充电至饱和时间,如此选择参数可以保证电路不出现积分饱和失真,符合设计要求。
六、实验过程及内容:
1按照原理计算参数,确定选用电容电阻的参数
2按照原理图用multisim进行仿真
3按照电路图在电子实验箱中连线,进行测试
4按照电路图焊电路板
5对焊好的电路板进行测试:观察波形及记下实际可调频率,并进行误差分析。
观察到的波形如下图所示:
实测频率为:
23.5 Hz ~124.2 Hz,113 Hz~595 Hz,,562Hz~2870Hz
七、数据处理分析
1波形均未失真,符合设计要求
低档中档高档
min max min max min max 实测值23.5 124.2 113 595 562 2870
理论值24.7 127.6 116.7 603.2 583.7 3015
相对误差 4.86% 2.66% 3.17% 1.36% 3.72% 4.81%
由上表可知,实测频率均比理想频率小,当仍符合低档的最高频率高于高档的最低频率,所以符合实验中频率连续可调的要求。
出现误差的可能原因有:
1)电容和电阻实际值和标值不完全一致,可能偏大。
2)导线有微小阻抗,导致电路中阻抗增大。
名称数量
uA741 4
双联线性电位器50k 1
电位器200k 2
稳压二极管1N4732 2
二极管1N4001 2
拨动开关 6
电阻14
电容9
九、所用芯片介绍
uA741(单运放)是高增益运算放大器,用于军事,工业和商业应用。
这类单片硅提供输出短路保护和闭锁自由运作。
芯片和工作说明:
1和5为偏置(调零端),
2为正向输入端,
3为反向输入端,
4接地,
6为输出,
7接电源
8空脚
内部结构图:
十、收获和体会:
通过本次实验充分认识到思考问题的重要性,碰到问题时要冷静分析电路图,实验与理论的结合才能更好的完成设计。
又通过本次实验,从设计电路到焊接以及到最后调试都是慢慢摸索,认真思考,团结合作,学到了很多知识与经验。