自制低频信号发生器

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低频信号发生器

低频信号发生器任务和要求：1 设计并制作能产生正弦波、矩形波（占空比可调）和锯齿波等多种信号的函数信号发生器。

2 主要技术指标和要求（1）输出的各种信号波形工作频率范围10Hz~10kHz，连续可调；（2）输出的各种信号波形幅值0~10V，连续可调。

高精度60Hz信号频率，经电容C3耦合到运放器741的②脚进行信号放大，然后从741的⑥脚输出。

调节电位器RP时，XS1插口输出0～1V,XS2插口输出0～0.1V的低频信号。

其实，C2、C5为电源滤波电容。

c3、C6为741的输入、输出耦合电容。

R5、R4为高频补偿电路。

R2、R4构成分压衰减电路。

R6为反馈电阻用以提高电路的稳定度。

CD4060各脚的输出频率：③脚为2Hz，②脚为4Hz，⑥脚为240Hz，④脚为480Hz，⑤脚为960Hz，⑦脚为1920Hz。

1 画原理图本设计中要求用Protel软件完成原理图以及PCB板。

我用的是Protel2004版本。

电路原理图的设计是印制电路板设计中的第一步，也是非常重要的一步。

电路原理图设计得好坏将直接影响到后面的工作。

首先，原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的；其次，原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠正错误；最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。

电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤：1、设置电路图纸参数及相关信息根据电路图的复杂程度设置图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息，为以后的设计工作建立一个合适的工作平面。

2、装入所需要的元件库将所需的元件库装入设计系统中，以便从中查找和选定所需的元器件。

3、设置元件将选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件在工作平面上的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置，以便为下一步的布线工作打好基础。

4、电路图布线利用Protel 2004所提供的各种工具、命令进行画图工作，将事先放置好的元器件用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来，布线结束后，一张完整的电路原理图基本完成。

基于DDS的基本原理设计的低频信号发生器

基于DDS的基本原理设计的低频信号发生器基于DDS（Direct Digital Synthesis，直接数字合成）的低频信号发生器是一种高精度、灵活性高的信号发生器，可以产生各种低频信号。

本文将从DDS的基本原理、低频信号发生器的设计和实现等方面展开论述。

一、DDS的基本原理DDS是一种通过数字计算产生连续、离散或混合信号的方法。

它将频率和相位信息编码为数字信号，通过数字计算来生成输出信号。

DDS的基本原理如下：1.预存储波形数据：DDS使用查表法将波形数据存储在一个固定的存储器中，例如RAM或ROM中。

每个存储地址对应一个波形振幅值。

2.相位累加器：DDS通过一个相位累加器来产生实时的相位信息。

相位累加器是一个计数器，每个时钟周期增加一个固定的值，该值称为相位增量。

相位累加器产生的相位信息表示了所需输出的信号的相位。

3.数字到模拟转换：相位累加器输出的相位信息经过数字到模拟转换，即将相位信息转换为模拟信号。

这一步可以通过查表法，将相位信息作为地址，从查表的波形存储器中读取波形振幅值，然后通过D/A转换器将波形振幅值转换为模拟信号。

二、低频信号发生器的设计1.频率控制：低频信号发生器需要具备广泛的频率覆盖范围，并能够精确地调节频率。

为了实现这一点，可以使用一个可编程的数字控制单元，比如微控制器或FPGA来控制DDS的相位增量。

通过改变相位增量的大小，可以控制DDS的输出频率。

2.模拟输出滤波：DDS输出的信号是由一串数字零、一和正负极性组成的脉冲串，需要通过模拟输出滤波器进行滤波，以获取平滑的模拟输出信号。

滤波器可以选择低通滤波器或带通滤波器，以滤除高频噪声和杂散成分。

3.波形选择：DDS可以通过选择合适的波形数据来生成多种形状的输出波形，包括正弦、方波、锯齿波等。

在波形存储器中存储不同的波形数据，并通过用户界面或外部接口控制波形的选择。

三、低频信号发生器的实现低频信号发生器的实现可以采用数字电路、模拟电路或数字电路与模拟电路的组合。

低频三相函数信号发生器制作方案

低频三相函数信号发生器制作方案一提到低频三相函数信号发生器，脑海中瞬间涌现出电路图、元件选择、调试过程等一系列关键词。

咱们就围绕这个主题，详细梳理一下整个制作方案。

要明确低频三相函数信号发生器的功能和用途。

它主要用于产生低频三相正弦波信号，广泛应用于电力系统、自动控制、信号处理等领域。

那么，如何制作一款性能稳定、精度高的低频三相函数信号发生器呢？1.设计思路（1）稳定性：确保输出信号的稳定性，降低噪声干扰；（2）精度：提高输出信号的精度，满足实际应用需求；（3）可扩展性：预留一定的扩展空间，方便后续升级和功能拓展。

2.电路设计（1）信号源设计内部集成振荡器、缓冲放大器和稳压电路，简化电路设计；可产生正弦波、三角波和矩形波等多种波形；频率范围宽，可满足低频信号的需求。

（2）分频电路设计为了得到三相信号，我们需要对信号源输出的单相信号进行分频。

这里采用CD4060分频器，将信号源的输出频率分频为1/3，得到三相信号的初始频率。

（3）滤波电路设计滤波电路的作用是消除信号中的噪声和杂波，提高输出信号的纯净度。

我们采用二阶低通滤波器，截止频率设置为所需信号频率的5倍，确保信号在截止频率附近的失真最小。

（4）放大电路设计放大电路用于放大滤波后的信号，使其达到所需的幅值。

这里采用运算放大器组成的非倒数放大电路，根据实际需求调整放大倍数。

3.元件选择（1）ICL8038：集成函数发生器IC，用于产生低频信号；（2）CD4060：分频器，用于得到三相信号的初始频率；（3）运放：用于滤波和放大电路；（4）电阻、电容、二极管、三极管等：用于搭建滤波、放大和稳压电路。

4.调试与测试（1）检查电路连接，确保无短路、断路现象；（2）接通电源，观察信号源输出波形是否正常；（3）调整分频器CD4060的时钟频率，观察三相信号输出是否稳定；（4）调整滤波电路参数，观察滤波效果；（5）调整放大电路参数，观察输出信号幅值是否达到预期；（6）进行长时间运行测试，观察信号稳定性。

简易低频信号发生器的制作

2011.No160摘要信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。

本文丛电压放大器OP07和功率放大器LM386出发，采用文氏桥振荡电路，探讨制作一种简易的低频信号发生器。

关键词 OP07 LM386 原理应用1 电压放大器OP07和功率放大器LM386简介1.1 电压放大器OP07简介OP07是一种高精度单片运算放大器，具有很低的输入失调电压和漂移。

OP07的优良特性使它特别适合作前级放大器，放大微弱信号。

使用OP07一般不用考虑调零和频率问题就能满足要求。

OP07高精度运算放大器具有极低的输入失调电压，极低的失调电压温漂，非常低的输入噪声电压幅度及长期稳定等特点。

可广泛应用于稳定积分、精密绝对值电路、比较器及微弱信号的精确放大，尤其适应于宇航、军工及要求微型化、高可靠的精密仪器仪表中。

OP07运算放大器的输入失调电压低，输入偏置电流小，开环增益高。

这些特性使这种运算放大器非常适合用于高增益仪器系统。

此外，OP07的失调和增益具有极好时间稳定性和温度稳定性。

1.2 功率放大器LM386简介LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。

为使外围元件最少,电压增益内置为20。

但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。

输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。

LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。

LM386电源电压4--12V，音频功率0.5w。

LM386音响功放是由NSC 制造的，它的电源电压范围非常宽，最高可使用到15V，消耗静态电流为4mA，当电源电压为12V时，在8欧姆的负载情况下，可提供几百mW的功率。

它的典型输入阻抗为50K。

2 低频信号发生器的原理与制作2.1 低频信号发生器的工作原理低频信号发生器用来产生频率为20Hz～200kHz的正弦信号。

低频函数信号发生器设计

低频函数信号发生器设计一、引言低频信号在电子工程中有着广泛的应用。

低频信号可以用于音频放大器、振荡电路、传感器等各种电子设备中。

而低频信号发生器则是产生低频信号的一种电子设备。

本文将介绍低频函数信号发生器的设计。

二、低频函数信号发生器的原理1.时钟电路：时钟电路是低频函数信号发生器中的一个重要组成部分。

时钟电路负责提供一个稳定的时钟信号，用于产生低频信号。

可以使用晶体振荡器或RC振荡器作为时钟电路的基础。

2.可调电压控制振荡器：可调电压控制振荡器是低频函数信号发生器中的核心组成部分。

它能够通过改变电压来控制输出频率。

根据不同的需要，可以设计不同的电压控制振荡器，如正弦波振荡器、方波振荡器等。

3.高精度电压参考电路：高精度电压参考电路是为了保证低频函数信号发生器的输出信号精度。

一般来说，高精度电压参考电路采用稳压二极管电路或者基准电压源电路。

4.滤波电路：滤波电路负责将振荡器输出的波形进行滤波，减少噪音和杂散信号。

常用的滤波电路有RC滤波电路、LC滤波电路等。

5.调幅电路：调幅电路可以用于调整低频信号的幅度，以满足不同应用的需求。

常见的调幅电路有放大器电路、差分电路等。

三、低频函数信号发生器的设计步骤1.确定输出信号的频率范围和精度要求。

根据不同的应用需求，确定低频函数信号发生器的频率范围和精度要求，以此确定时钟电路和可调电压控制振荡器的设计参数。

2.设计时钟电路。

根据频率范围和精度要求，设计稳定的时钟电路。

可以选择晶体振荡器或RC振荡器，根据具体情况进行电路设计。

3.设计可调电压控制振荡器。

根据频率范围和精度要求，设计可调电压控制振荡器。

可以采用不同的电压控制振荡器电路，如正弦波振荡器、方波振荡器等。

4.设计高精度电压参考电路。

根据设计要求，选择合适的高精度电压参考电路。

常见的稳压二极管电路和基准电压源电路可以用于高精度电压参考电路的设计。

5.设计滤波电路。

选择合适的滤波电路来滤除振荡器输出的噪音和杂散信号。

低频信号发生器的设计与实现(包括三角波,方波,锯齿波等)

低频信号发生器的设计与实现1．设计任务设计一个低频信号发生器可输出方波、矩形波、三角波、锯齿波、正玄波,1K~3KHZ,幅度30mV~1V 。

矩形波占空比可调，锯齿波上升沿、下降沿可调。

2.方案选择1.RC 文氏电桥振荡器产生正弦波经比较器产生方波和矩形波经积分器产生三角波和锯齿波。

特点:廉价，元器件较多，振荡频率不易调整，故障率高。

2.用比较器和积分器产生矩形波和三角波，用三角波——产生正弦波。

特点：廉价，元器件多，故障率高。

3.用石晶晶体构成正弦波发生器，用比较器积分器产生其他波。

特点：频率稳定度高，但频率不易调整。

4.用集成函数发生器特点：故障率低，易调整，成本高。

3.方案确定虽然8038成本高，但可考虑到集成电路发展方向，尽可能选4方案4..参数设计1.V+,V-设计由8038说明书V+、V-在，选15~5±±V15±2.选取、B A R R 由说明书得、在1uA~1mA 之间A IB I =10V 5V<<10V\mA R V V uA A 1)(1<-<-++V R V 所以取=5.1KΩA R 3.C 的选取：，Vc 在、之间变化，)(31-+-=-V V V V B A A V B V ⎰=t C C dt I C V 01 a.充电时，，，则A C I I =3201==t I C V A C 充t I C t A==320 b.放电时，,。

A B C I I I -=2)2(320A B I I C t -=放211(320t A B A I I I C t T -+=+=放充当输出方波时，，, 则，f=1/T ，放充t =t B A I I =)(340R A V V CR T -=+ 计算得PFC 31022⨯= 4.电位器（8脚）选取10kΩ，电阻（8脚）选取10kΩ。

5.RL=100kΩ5.测试结果1.可产生正弦波、矩形波、三角波三种波形，占空比、频率可调2.信号发生器频率调节范围1K~2900HZ ，但没达到3000HZ.3幅度可调范围10mV~10V 不失真。

低频双相信号发生器

低频双相信号发生器
一、任务
设计、制作一个低频双相信号发生器，它在特定的频率范围内输出两路正弦波、方波、三角波和锯齿波。

同时可程控设置产生信号的幅度、频率等。

如下图所示：
注：作品中不得使用集成DDS芯片、DAC芯片，使用单片机片内的DAC 酌情扣分。

二、要求
1．基本要求
（1）两路信号均可程控输出正弦波、方波、三角波和锯齿波；
（2）两路信号输出最大幅度不低于2.5V，每路幅度单独程控可调，设置分辨率不低于100mv；
（3）两路信号频率范围从1000Hz到2000Hz可调，步进值不大于10Hz，频率准确度不低于3%，且每路信号频率和步进值单独程控可调；
（4）产生两路频率相同的正弦信号，程控设置其相位差，可以在0—360度内变化，设置相位差的精度不大10度；
（5）产生的方波占空比在1%—99%范围内可调，设置分辨率不低于1%；2．发挥部分
（1）两路信号输出最大幅度不低于3.3V，每路幅度单独程控可调，设置分辨率不低于10mv；
（2）两路信号频率不低于4000Hz,频率步进值不大于1Hz，频率准确度不低于0.5%；
（3）两路同频正弦信号的相位差设置分辨力不大于3度；
（4）其他
三、说明
1．工作电源可用成品，也可自制，必须自备。

2．设计报告正文中应包括系统总体框图、波形发生原理和主要的测试结果。

详细电路原理图、程序或电路图、测试结果用附件给出。

高精度低频信号发生器的制作

3. 功率放大电路 AD9833 通过 DAC 输出正弦波，负载能力很弱，因此需要功率放大电路以提高负载能力，如图 4 所示。
C7
DDS_OUT R7 10K
GND
＋5
LM358 R8 220
OPAMP
—5
＋5
Q1 S8050
R9
OUT
50
R10 100
—5
图 4 功率放大电路
(a) AD9833 的 PCB 图 (b) 控制主板的 PCB 图图6
COMP 1 VDD 2
CAP/2.5V 3 DGND 4 MCLK 5
AD9833
TOP VIEW (Not to Scale)
10 VOUT 9 AGND 8 FSYNC 7 SCLK 6 SDATA
图 2(a) AD9833 引脚排列图
＋5V
C1 104
C4
C3
C2
106 104
104
IC1
AGND
应用电路图如图 2(b) 所示。
1. AD9833 简介
AD9833 是 ADI 公司的一款低功耗、DDS
器件。采用 MSOP~10 封装。能够
输出正弦波、三角波和方波，工作
电压为 2.3V~5.5V，AD9833 无
需外接元件，输出频率和相位可
通过软件编程设置，易于调节。当主频时钟为 25 MHz 时，其精度为 0 . 1 H z ；当主频时钟为 1 MHz 时，精度可达 0. 004 Hz。
单片机的控制信号与ad9833之间用光耦隔离使控制信号与芯片之间没有电气联接从而避免了由于共通阻抗耦合而造成的干扰光耦隔离电路如图控制信号隔离电路这里需要指出的是由于光耦p521输出信号的沿不够陡峭不能使ad9833可靠锁存数据因此在光耦的输出端加上史密特触发器74hc14整形电路

基于DDS的基本原理设计的低频信号发生器

基于DDS的基本原理设计的低频信号发生器低频信号发生器是一种能够产生低频电信号的设备，广泛应用于电子、通信、声学等领域的实验、测试和调试中。

在设计低频信号发生器时，基于DDS（Direct Digital Synthesis，直接数字合成）的原理，可以有效地生成稳定、精确的低频信号。

DDS基本原理：DDS是一种采用数字技术直接产生波形信号的技术，其基本原理是利用数字计算机和其它逻辑电路将高稳定度的时钟信号分频，通过DAC（数字模拟转换器）输出相应的模拟信号。

具体步骤如下：1.频率和相位累加器：DDS中的关键元件是频率和相位累加器。

频率累加器根据输入的控制字频率，以固定的速度递增或递减，并产生一个周期范围内的数字相位输出。

相位累加器则将相位信息输出给DAC。

2.正弦波表：DDS中会预先存储一个周期范围内的正弦波表。

相位输出经过插值之后，会得到一个数值，然后该数值通过正弦波表查表，得到该相位上的正弦波取样值。

3.插值滤波器：DDS通常采用插值滤波器对正弦波表输出进行低通滤波，以去除高频噪声成分。

1.选择合适的时钟源和DDS芯片：首先需要选择一个高稳定度的时钟源，如TCXO（温度补偿型晶体振荡器）。

然后选择合适的DDS芯片，如AD9850或AD9833，这些芯片已经有成熟的设计方案和丰富的技术资料。

2.建立控制电路：根据DDS芯片的规格书和应用电路设计指南，使用微控制器或PLC实现控制电路。

该电路应能够控制频率、相位和幅度等参数，并能与外部设备进行交互。

3.数字信号处理：在设计中，需要进行一系列的数字信号处理，包括频率累加器和相位累加器的递增或递减实现，正弦波表查表的插值运算，以及插值滤波器的设计和滤波处理等。

4.输出电路设计：输出电路应采用高精度DAC进行数字模拟转换，并根据设计要求进行滤波和放大等处理，以产生稳定、精确的低频信号。

5.整体系统测试与调试：完成设计后，需要对整个系统进行全面测试和调试，包括频率范围测试、频率精度测试、稳定度测试、波形畸变测试等。

低频函数信号发生器的设计

摘要：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。

目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。

所以本设计使用的是AT89c51单片机构成的发生器，可产生三角波、方波、正弦波，波形的频率可用程序控制改变。

在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A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。

本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。

关键词：信号发生器；单片机；波形调整目录第1 章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)第2章低频信号发生器的方案研究 (2)2.1 总体方案论证与设计 (2)2.2模块结构划分 (2)第3 章硬件电路的设计 (3)3.1 基本原理 (3)3.2各模块具体设计 (4)3.2.1 AT89C51单片机介绍 (4)3.2.2 D/A转换电路的设计 (6)第4 章软件设计 (8)4.1 软件总体设计 (8)4.2 程序流程图 (9)4.2.1 主函数流程图 (9)4.2.2 键盘扫描程序 (9)4.3 仿真过程 (15)结论 (18)参考文献 (18)第 1 章绪论1.1 课题背景随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。

尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。

现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。

当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。

在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。

而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。

BEST-低频函数信号发生器的设计解读

低频函数信号发生器的设计一、设计任务设计一个低频函数信号发生器。

二、设计要求1.同时输出三种波形：方波、三角波、正弦波2.频率范围：10 Hz ~10 kHz ；3.频率稳定度：日310-≤∆o f f ； 4.频率控制方式：（a ）通过改变RC 时间常数控制频率（手控方式）；（b ）通过改变控制电压U 1实现压控频率（即VCF ），常用于自控方式。

即)U (f f 1=（U 1=1~10V ），为确保良好的控制特性，可分三段控制： ① 10 Hz ~100 Hz ② 100 Hz ~1 kHz ③ 1 kHz ~10 kHz5.波形精度：①方波上升时间和下降时间均应小于2s μ【如图8-1 (a)】； ②三角波线性度：%1U omδ【如图8-1 (b)】； ③正弦波谐波失真度：∑=n2i 2iU /U 1<2%（U 1为基波有效值，U i为各次谐波有效值）。

6.输出方式：（a ）作电压源输出时，要求：① 输出电压幅度连续可调，最大输出电压（峰峰值）不小于20V ； ② 当R L =100Ω~1K Ω时，输出电压相对变化率%1U U oo∆ (即要求Ω<1.1o R )。

（b ）作电流源输出时，要求：① 输出电流连续可调，最大输出电流（峰峰值）不小于200 am ； ② 当R L =0~90Ω时，输出电流相对变化率%1<∆ooI I (即要求Ω>k Ro9)。

（c ）作功率输出时，要求最大输出功率W P o 1max ≥（R L =50Ω时）。

7.具有输出过载保护功能当因R L 过小而使I O > 400 mA (峰-峰值)时，输出三极管自动限流，以免损坏电路元器件。

8.采用数字频率显示方式。

图8-1 方波、三角波的技术指标三、方案讨论根据实验任务的要求，对信号产生部分，一般可采用多种实现方案：如模拟电路实现方案、数字电路实现方案、模数结合的实现方案等。

低频函数信号发生器

低频信号发生器低失真的正弦波电压，可用于校验频率继电器，同步继电器等，也可作为低频变频电源使用。信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波及其他任意波形。波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点
滞回比较器又称施密特触发器迟滞比较器。
这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。
线性度非常差，显然不能当作三角波使用。使iC
恒定的办法有多种，其实质都是利用恒流源电
路取代图中的R，便可获得较为理想的三角波波
2
R2 R3

VZ
由上可知，当R2/R3的比值调好后，三角波的峰峰值已经确定，调节VΘ2的大小可使三角波上下平移。
因此，当由于失调等原因引起三角波零位偏移（上下不对称）时，可通过改变VΘ2的大小进行调整。
函数转换是指：把某种函数关系转换成另一种函数关系，能完成这种转换功能的电子电路就称为函数转换电路。常用的函数转换电路，如半波、全波整流电路，就是把正弦波形转换成半波和全波波形的函数转换电路。本实验需要讨论的是，把三角电压波形转换成正弦电压波形的正弦函数转换电路。
3! 5! 7!
由上述关系容易看出，取幂级数的前几项（根据转换精度的要求），可以通过对线性（三角波）变化量x的运算来近似表示成 sinx，但要求三角波的幅度<π/2。
因为我们并没有很准确的能够把所有元器件都搞齐，所以我们只能把搞出一个大致的电路板，并不能显示实物。这也是局限所在。。。
通过之前的原理说明，我们大概知道了波形的发生电路还有转换电路，所以根据电路图我们用multisim进行了仿真，并且运用ad（altium designer）进行了pcb板的制作

简易低频信号发生器

课程设计报告课程名称计算机控制系统院部名称机电工程学院专业自动化班级 09自动化学生姓名学号课程设计地点 C314课程设计学时1周指导教师金陵科技学院教务处制1.绪论 (1)1.1 信号发生器的现状与发展 (1)1.2 设计内容及方案的确定 (1)2. 基于单片机的简易低频信号发生器的设计 (2)2.1 总体设计框图 (2)3. 各硬件单元电路的设计 (3)3.1 AT89C51单元电路的设计 (3)3.3 DAC0832芯片的单元电路设计 (4)3.4 显示单元电路设计 (4)4. 软件程序设计 (6)4.1 单片机结构及系统工作原理 (6)4.4中断服务程序流程图 (8)5.系统功能验证 (9)5.1 方波 (9)5.2 正弦波 (9)5.3 三角波 (10)6. 参考文献 (13)附录源程序清单 (14)本设计的目的是应用于单片机控制技术，以AT89C51单片机为核心控制波形输出，并实现三角波正弦波方波的自由转换功能。

该系统操作方便，性能良好，比较符合波形系统的需求。

本文还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图，并编制了该源代码语言程序。

关键词：单片机波形控制1.绪论1.1 信号发生器的现状与发展信号发生器是一种常用的信号源，广泛的应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。

它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。

因此，信号发生器和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。

自六十年代以来，信号发生器就有了迅速的发展，出现了函数发生器、扫描信号发生器、合成信号发生器、控制信号发生器等种类。

各种信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高，同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方面也有了显著的发展。

1.2 设计内容及方案的确定本课题要求以MCS-51系列单片机为核心，设计一个简易低频信号发生器。

简易低频信号发生器的设计

拟量信号输出。
片
电Ｉ厂照路、一
机
（）率可调范围：～７ｚ幅度可调范围图１硬件原理框图１２系统原理．
２系统的硬件设计与实现
２１总体电路工作原理．
该设计电路采用ＳＣ９５Ｔ８Ｃ２单片机作为主控制器，在本电路中，晶振电路与８Ｃ２的ｘＡｌｘＡ２端口连接，９５ＴＬ和ＴＬ驱动内部时
ｃ、ｕ、 ” 换和信号频率的调节。当数字信号经过接口电路到达ＤＡ转换电／钟发生器向主机提供时钟信号。３个独立式按键 “ ”“ 舶 ” １Ｐ．Ｐ．口连接，ＳＣ９５０１２端向Ｔ８Ｃ２输入改变波形路，其转换成模拟信号，将最后通过示波器显示输出的信号波形和 “ ｑｄ与Ｐ．、１、１
数字信号可通过数／转换器转换成模拟信号，模因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方法来获得所需要的波形。９５８Ｃ２
本系统采用ＳＣ９５单片机作为控制核心，芯片ＤＣ８２Ｔ８Ｃ２Ａ０３
，骶 ”表示频率升高，进行模数转换，过运算放大器Ｌ５通Ｍ３８滤波放大得到所期望的低了便于记忆采用英文翻译一致表示法）“ ｑＵ “ ｅ ” 仔ｑｄ表示频率降低，ＲｓＴ表示复位。个可调电位器Ｒ， “ＥＥ ” 一Ｖ１频信号波形。

低频信号发生器的设计与实现

第二周实习内容：低频信号发生器的设计与实现一、设计任务：设计一个低频信号发生器，可输出方波、矩形波、三角波、锯齿波、正弦波；频率1kHz~3 kHz ；幅度30mv~1v ；矩形波占空比可调；锯齿波上升、下降时间可调。

测试：1、最大不失真输出频率范围；2、最大不失真输出幅度范围（最大和最小）；3、方波、矩形波上升沿、下降沿时间；4、观察三角波线性度；5、教师演示测试失真度6、发挥：扩大频率范围、幅度动态范围。

二、方案选择1、 RC 文氏电桥振荡器产生正弦波、经比较器产生方波和锯齿波、经积分器产生三角波和锯齿波。

优点：廉价，缺点：元器件多，振荡频率不易调整，故障率高2、用比较器和积分器形成矩形波、三角波，用三角波—正弦波转换器形成正弦波。

优点：廉价，缺点：元器件多，故障率高3、用石英晶体构成正弦波发生器，用比较器、积分器等产生其它波形。

优点：频率稳定度高。

缺点：频率不易调整4、用集成函数发生器专用芯片8038构成上述各种信号发生器优点：故障率低，易调整。

缺点：成本高方案确定：虽然用8038成本高，但考虑集成电路是发展方向，故尽可能选用方案4。

但部分同学采用方案2。

三、参数设计1、电路选择由8038芯片原文说明书建议设计电路。

2、工作原理（1）R-S 触发器简介 S 称为置位输入端 R 称为复位输入端 Q 称为输出端（2）给电，电容电压V C =0，R=1，S=0，Q=0，Pin9=0Q=0使T 1截止，I A 给C 充电，V C ↑；当V A <V C <V B 时，R=0，S=0，Q=0保持；V C ↑继续，当V C >V B 时，R=0，R S Q1 0 00 1 10 0 保持1 1 不定S=1，Q=1，Pin9提供出一个上升沿；Q=1使T 1导通，T 2、T 3、T 4均导通，Ie 2=Ic 2=I B ,由于T 2、T 3、T 4基极相连、射极相连，∴Ic 3= Ic 4=I B ，Ie 1= Ic 1=2 I B ,电容C 由电流（2 I B －I A ）放电，V C ↓；当V A <V C <V B 时，R=0，S=0，Q=1保持；当V C <V A 时，R=1，S=0，Q=0，Pin9=0，Pin9提供出一个下降沿；T 1截止，T 2、T 3、T 4均截止，I A 给C 充电，V C ↑；如此周而复始。

简易低频信号发生器设计

绪论单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）,又称微控制器（Microcontroller Uint）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。

它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。

单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。

随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SoC（片上系统）方向发展。

单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。

可以发现,单片机的应用与开发,在时代发展中所占的重要位置。

所以，我们以一简易的低频信号设计为例，了解单片机的基本原理。

编者2008年6月19日目录一．要求与设计方案 (3)二．硬件电路设计 (4)1．原理图 (4)2．控制部分 (4)3．AT89C2051的主要分析 (5)4．数/模转换部分 (7)5．DAC0832的主要分析 (7)三．软件电路设计 (10)1．初始化子程序 (10)2．键扫描子程序 (10)3．波形数据产生子程序 (11)4．主程序 (11)四．调试及性能分析 (12)五．控制源程序清单 (13)六．心得体会 (17)一．要求与设计方案1．要求：输出0.1----50HZ的正弦波,三角波和方波信号,其中正弦波和三角波信号可通过按键选择输出,输出信号的频率可以从0.1----50HZ范围内调整.2由于输出信号的频率较低，因此考虑使用单片机作为控制器，用中断查表法完成波形数据的输出,再用D/A转换输出规定的波形信号.方波信号直接由单片机的端口输出.结合功能要求情况,决定使用AT89C2051单片机作为控制器，用DAC0832作为D/A转换器功能按键使用单片机的三个端口。

低频信号发生器

低频信号发生器的设计摘要：直接数字合成(DDS)是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高、频率变换快优点，在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。

文中介绍了一种高性能DDS芯片AD9850的基本原理和工作特点，阐述了如何利用此芯片设计一种频率在0—50kHz内变化、相位正交的信号源，给出了AD9850芯片和MCS51单片机的硬件接口和软件流程。

关键词：直接数字频率合成信号源AD9850芯片概述：随着数字技术的飞速发展，高精度大动态范围数字／模拟(D，A)转换器的出现和广泛应用，用数字控制方法从一个标准参考频率源产生多个频率信号的技术，即直接数字合成(DDS)异军突起。

其主要优点有：(1)频率转换快：DDS频率转换时间短，一般在纳秒级；(2)分辨率高：大多数DDS可提供的频率分辨率在1 Hz数量级，许多可达0．001 Hz；(3)频率合成范围宽；(4)相位噪声低，信号纯度高；(5)可控制相位：DDS可方便地控制输出信号的相位，在频率变换时也能保持相位联系；(6)生成的正弦／余弦信号正交特性好等。

因此，利用DDS技术特别容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号，这在电子测量、雷达系统、调频通信、电子对抗等领域具有十分广泛的应用前景。

1. 低频信号发生器的组成图2.7为低频信号发生器组成框图。

它主要包括主振器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表等。

（1）主振器RC文氏桥式振荡器具有输出波形失真小、振幅稳定、频率调节方便和频率可调范围宽等特点，故被普遍应用于低频信号发生器主振器中。

主振器产生与低频信号发生器频率一致的低频正弦信号。

文氏桥式振荡器每个波段的频率覆盖系数（即最高频率与最低频率之比）为10，因此，要覆盖1Hz～1MHz的频率范围，至少需要五个波段。

为了在不分波段的情况下得到很宽的频率覆盖范围，有时采用差频式低频振荡器，图2.8为其组成框图。

假设f2=3.4MHz，f1可调范围为 3.3997MHz～5.1MHz，则振荡器输出差频信号频率范围为300Hz （3.4MHz-3.3997MHz）～1.7MHz（5.1 MHz-3.4 MHz）。

一种0~20Hz超低频信号发生器的设计与实现.

一种0~20Hz超低频信号发生器的设计与实现1 引言雷达的天线控制系统是一个自动调整系统，其任务是使天线自动跟踪目标。

目标(例如：飞机等)在空间瞬时坐标的倍息，就是雷达天线控制系统的输入量。

要实现对雷达天线控制系统的性能测试，必须对目标信息进行模拟，为此，我们设计了一种单片机控制下的超低频信号发生器，用其产生频率和幅度都能改变的正弦信号模拟不同的目标信息。

该超低频信号发生器采用了主一从式双CPU结构，通过串行通信方式将两个CPU联系起来。

从CPU控制产生0~20Hz频率变化的正弦信号，主CPU控制所产生信号的幅度，并且充分地利用了单片机强大的程序控制和计算功能，采用查表的方法利用软件生成了正弦信号，从而大大地节省了硬件开销，动态地实现了目标信息的模拟。

2 超低频信号发生器硬件组成及工作过程超低频信号发生器的硬件结构框图如图1所示。

三要由以下部分组成：①双机通信部分：实现主从CPU的串行通信。

②D/A转换电路；把8031从单片机送来的正弦二进制数码变成正弦电压，其幅度由D/A转换器2所输出的参考电压控制。

③正弦信号的幅度控制电路：在8031主单片机控制的控制下产生一定幅度范围内的参考电压。

④功率放大z把D/A变换送来的正弦电压进行功率放大，驱动雷达天线转动。

其工作过程是：由从CPU查询频率存储单元(存放信号频率值)，并开始执行信号生成程序，通过D/A转换器1和两级运算放大器，将数字量变成模拟量，从而得到超低频的正弦信号，其正弦信号的幅度控制由主CPU控制D/A转换器l的参考电压，从而实现正弦信号幅度的控制，正弦信号的频率通过主一从CPU的串行通信由主CPU预置到从CPU的频率存储器单元。

3 超低频信号发生器的硬件电路设计3.1 双机通信部分超低频信号发生器由两个CPU控制，主、从CPU都以MCS一51系列单片机8031为核心，配以锁存器74LS373、和EPROM27128构成单片机最小系统。

从CPU主要是产生正弦信号，经过D/A转换和运算放大器，信号形成后经过一级功率放大送到雷达天控系统的相敏检波器，其正弦信号的幅度、频率均受主CPU 的控制。