波形发生器电路设计与制作

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任意波形发生器的电路设计与实现

5.期刊论文李康顺.吕小巧.张文生.李元香.LI Kang-shun.LV Xiao-qiao.ZHANG Wen-sheng.LI Yuan-xiang基于
改进DDS技术的FPGA数字调制器研究与实现-压电与声光2009,31(6)
提出了一种基于改进直接数字频率合成(DDS) 技术的现场可编程门阵列(FPGA)数字调制器设计与实现方法.该方法首先对DDS技术进行改进,然后再利用这种改进的DDS技术在Matlab/ DSP Builder环境下建立现场可编程门阵列(FPGA)数字调制器的设计模型.通过对二元频移键控(BFSK) 的仿真实验表明,使用这种改进DDS技术的FPGA数字调制器实现方法建立的模型进行算法级和寄存器传输级(RTL)仿真,不仅能验证模型的正确性和有效性,且还简化系统的硬件电路,节省系统资源,提高系统的可靠性与灵活性,最终达到成本低,修改方便,快速产生多种模式数字调制信号的目的.
7.期刊论文徐鑫.凌小峰.宫新保.Xu Xin.Ling Xiaofeng.Gong Xinbao宽带噪声调频信号产生系统的数字化硬件
实现-航天电子对抗2009,25(5)
宽带高精度的噪声调频信号在现代电子干扰系统中应用广泛.传统的模拟或半数字化的噪声调频信号产生方式容易受到温度等环境因素的影响,已无法满足现代电子战中对噪声调频信号的要求.提出了一种新型的噪声调频信号产生方式,基于现场可编程门阵列FPGA的全数字化实现架构,通过直接数字频率合成DDS技术实现.FPGA的时序分析结果表明,该系统主频到达了250MHz以上.对硬件实现电路的测试结果表明,该系统能够产生带宽超过300MHz、带宽调整精度5kHz以内的噪声调频信号.
模拟器数字中频系统的设计.
本文链接:/Thesis_Y1082136.aspx

模电实验波形发生器实验报告

模电实验波形发生器实验报告模电实验波形发生器实验报告实验名称：模拟电路波形发生器设计与制作实验目的：1.了解正弦波、方波、三角波等基本波形的特性及产生方法；2.掌握模拟电路的基本设计方法和制作技巧；3.加深对电路中各元件的认识和使用方法；4.提高实际操作能力和动手能力。

实验原理：波形发生器是一种模拟电路，在信号发生领域具有广泛的应用。

常见的波形发生器包括正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器等。

正弦波发生器：正弦波发生器是一种周期性信号发生器，通过正弦波振荡电路产生高精度的正弦波信号。

常见的正弦波振荡电路有RC，LC和晶体振荡管等。

我们使用的正弦波发生器为Wien桥电路。

方波发生器：方波发生器属于非线性信号发生器，根据输入信号的不同，可以分为单稳态脉冲发生器、双稳态脉冲发生器和多谐振荡器等。

我们使用的方波发生器为双稳态脉冲发生器。

三角波发生器：三角波发生器是一种周期信号发生器，通过将一个线性变化的信号幅度反向后输入到一个比例放大电路中，就可以得到三角波信号。

我们使用的三角波发生器为斜率发生器。

实验步骤：1.按照电路原理图连接电路；2.打开电源，调节电压并测量电压值；3.调节电位器，观察波形在示波器上的变化；4.分别测量各波形的频率和幅值，并记录实验数据；5.将实验结果进行比较分析。

重点技术：1.电路连接技巧；2.相关工具的正确使用方法；3.电路元器件的选择和使用；4.测量和计算实验数据的方法。

注意事项：1.实验中使用电源时应注意电压值和电流值，避免短路和电源过载现象的发生；2.连接电路时应注意电路的接线和连接端子的位置，避免短路和错误连接的情况；3.在实验中应注意对电路元器件的选择和使用，确保电路的正常工作；4.测量和计算实验数据时应认真仔细，避免计算错误和实验数据异常的情况。

实验结论：通过本次实验，我们成功设计和制作了正弦波发生器、方波发生器和三角波发生器。

在实验过程中，我们掌握了模拟电路的基本设计方法和制作技巧，加深了对电路中各元件的认识和使用方法，并提高了实际操作能力和动手能力。

基于51单片机的波形发生器设计报告

基于51单片机的波形发生器设计报告波形发生器是一种电子设备，用于产生各种不同类型和频率的电信号波形。

基于51单片机的波形发生器设计是一种常用的工程设计。

下面是一个关于基于51单片机的波形发生器设计的报告，详细介绍了设计的原理、步骤、电路、程序和性能。

一、设计原理：二、设计步骤：1.确定波形发生器的输出频率范围和分辨率要求。

2.选择适当的定时器/计数器模块来实现频率的计时和控制。

3.设计电路，包括定时器/计数器模块、晶振、滤波电路和输出接口等。

4.编写程序，配置定时器/计数器模块的工作模式、计数值和中断服务程序。

5.调试和测试电路和程序，确保波形发生器正常工作并满足设计要求。

三、电路设计：1.定时器/计数器模块：选择一个合适的定时器/计数器模块，如51单片机的定时器/计数器T0或T1、根据设计要求，设置工作模式、计数器模式和计数值。

2.晶振：选择适当的晶振频率，一般为11.0592MHz，将晶振连接到单片机的晶振引脚。

3.滤波电路：根据需要，设计一个滤波电路来滤除不需要的高频噪声和杂散信号。

4.输出接口：设计一个输出接口电路来连接单片机和外部电路，使用电平转换电路将单片机的低电平（0V）输出转换为所需的电平电压。

四、程序设计：1.配置定时器/计数器模块的工作模式和计数值，设置中断服务程序。

2.在中断服务程序中，根据设计要求生成矩形波信号，并将信号输出到输出端口。

3.在主程序中，初始化单片机和定时器/计数器模块，使波形发生器开始工作。

4.在主循环中，可以设置按键输入来改变输出频率，通过调整计数值来实现不同的频率输出。

五、性能评估：1.输出频率范围：根据设计要求，测试波形发生器的最低和最高输出频率是否在设计范围内。

2.分辨率：对于指定频率范围，测试波形发生器的输出频率的分辨率，即最小可调节的频率。

3.稳定性：测试波形发生器的输出信号的稳定性和准确度，是否有漂移和偏差。

4.噪声：测试波形发生器的输出信号是否有杂散噪声和幅度波动。

模拟电路实验报告——波形发生器

模拟电路实验报告RC波形发生器电路一．实验设计1.首先需要一个可以产生方波、矩形波、锯齿波、三角波四种波形的电路，分析后可以得知mooc中给出的锯齿波电路(右图)便可以产生这四种波形。

2.根据公式T=2(R PN+R)R/R，可知欲改变信号的频率，可以得到三412种改变信号频率的方法。

｛1>①在AB两点间串联一个滑动变阻器②在CD两点间串联一个滑动变阻器③在B点添加一个滑动变阻器改变分压2>①由公式η=(R PP+R)/(R PN+R)可知若在AB两点间添加滑动变阻44器，则会在改变信号的频率的同时改变信号的占空比，所以不可以在AB两点间串联一个滑动变阻器。

②由公式V OM=(R*V)/R可知若在CD两点间添加一个滑动变阻器，1Z2则会在改变信号的频率的同时改变信号的幅值。

所以也不可以在CD 两点间串联一个滑动变阻器。

③所以只有在B点添加一个滑动变阻器改变分压以此来改变信号的频率是可行的，由此改动电路如下。

3>为保证分压只与滑动变阻器有关，故在在R7后连接一个电压跟随器，并将R和R减小以提高信号的频率，最终电路图如下。

84O二．实验步骤1 2 3 >严格按照最终电路连接好。

>示波器 A 通道两端接在 A 点与地，B 通道两端接在 O 点与地。

>分别将 R 和 R 调整到 0%与 100%，记录下四组照片，这便是锯79齿波与矩形波的图像。

>将 R 和 R 调整到 50%，记录下这组照片，这便是三角波与方波的图像。

三．理论分析 4 7 9 1 . 理论分析>锯齿波与矩形波(占空比最低)：由公式η=(R PP +R 调整到 0%时(既 R PP =0Ω时)，占空比最低。

当 R 调整到 0%时，分的电压最小，此时信号的周期最小，频率最高。

当 R 调整到 100%时，分的电压最大，此时信号的周期最大，频率最低。

>锯齿波与矩形波(占空比最高)：由公式η=(R PP +R 调整到 100%时(既 R PN =0Ω时)，占空比最高。

基于AD9834的波形发生器的设计

基于AD9834的波形发生器的设计一、引言波形发生器广泛应用于电子测量、通信、医疗等领域，可以产生不同频率和形状的电信号。

AD9834是一款数字控制的波形发生器芯片，具有高精度、高稳定性和低功耗的特点。

本文将基于AD9834芯片设计一个简单的波形发生器。

二、设计方案1.系统框图设计的波形发生器主要由AD9834芯片、时钟源、控制电路和输出电路组成。

其中，AD9834芯片负责产生不同频率和形状的电信号，时钟源提供时钟信号使AD9834工作，控制电路负责设置AD9834的参数，输出电路将AD9834产生的信号输出。

2.AD9834芯片AD9834芯片是一款数字控制的波形发生器，具有12位分辨率的DAC 和32位频率控制寄存器。

通过控制寄存器中的频率和相位信息，可以生成正弦、方波和锯齿波等不同形状的信号。

3.时钟源时钟源提供高精度的时钟信号供AD9834芯片使用。

可以选用晶振作为时钟源，也可以选择其他高精度的时钟源供电。

4.控制电路控制电路负责设置AD9834芯片的频率和相位信息。

可以使用单片机或外部控制器来实现控制电路，通过SPI接口与AD9834芯片进行通信，设置相应的参数。

5.输出电路输出电路将AD9834产生的信号输出。

可以采用运放电路来放大输出信号，以满足不同应用的需求。

三、设计步骤1.选择合适的时钟源，并提供给AD9834芯片。

2.设计控制电路，通过SPI接口与AD9834芯片进行通信，设置频率和相位信息。

3.设计输出电路，将AD9834产生的信号经过必要的放大处理，并输出到使用端。

四、性能指标1.输出频率范围：AD9834芯片支持从0Hz到12.5MHz的输出频率范围。

2.分辨率：AD9834芯片的DAC具有12位分辨率，可以实现较高的频率精度。

3.输出信号形状：AD9834芯片支持输出正弦波、方波和锯齿波等不同形状的信号。

4.输出电平：根据实际需求，设计合适的输出电路来满足输出电平要求。

波形发生器的设计实验报告

波形发生器的设计实验报告波形发生器是一种用于产生各种波形信号的仪器或设备。

它常常被用于电子实验、通信系统测试、音频设备校准等领域。

本文将介绍波形发生器的设计实验，并探讨其原理和应用。

波形发生器的设计实验主要包括以下几个方面：电路设计、元件选择、参数调整和信号输出。

首先，我们需要设计一个合适的电路来产生所需的波形。

常见的波形包括正弦波、方波、三角波等。

根据不同的波形要求，我们可以选择适当的电路结构和元件组成。

例如，正弦波可以通过RC电路或LC电路实现，方波可以通过比较器电路和计数器电路实现，三角波可以通过积分电路实现。

在元件选择方面，我们需要根据设计要求来选择合适的电阻、电容、电感等元件。

这些元件的数值和质量对波形发生器的性能和稳定性起着重要的影响。

因此，我们需要仔细考虑每个元件的参数，并选择合适的品牌和型号。

参数调整是波形发生器设计实验中的关键步骤之一。

我们需要根据设计要求来调整电路中各个元件的数值和工作状态，以确保所产生的波形符合要求。

参数调整需要依靠实验数据和仪器测量结果来进行，同时也需要运用一定的电路分析和计算方法。

信号输出是波形发生器设计实验的最终目标。

在设计过程中，我们需要确保所产生的波形信号能够正确输出，并具有稳定性和准确性。

为了实现这一目标，我们可以使用示波器等仪器来对输出信号进行检测和分析，并根据需要进行调整和优化。

波形发生器具有广泛的应用领域。

在电子实验中，波形发生器常常被用于产生各种测试信号，用于测试和验证电路的性能和功能。

在通信系统测试中，波形发生器可以产生各种模拟信号，用于测试和校准通信设备。

在音频设备校准中，波形发生器可以产生各种音频信号，用于校准音频设备的频率响应和失真特性。

波形发生器的设计实验是一个涉及电路设计、元件选择、参数调整和信号输出的复杂过程。

在实验中，我们需要仔细考虑每个步骤的要求，并根据实际情况进行调整和优化。

通过合理的设计和实验验证，我们可以获得稳定、准确的波形信号，满足各种应用需求。

任意波形发生器设计

任意波形发生器设计一、设计目标和需求分析在进行任意波形发生器设计之前，首先需要明确设计目标和需求。

根据实际应用需求，我们需要设计一种具有以下特点的任意波形发生器：1.多种波形形状：能够产生包括正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形形状的输出信号。

2.高精度输出：能够提供稳定、精确的波形输出，满足对波形频率、幅度、相位等参数的要求。

3.宽频率范围：能够在较宽的频率范围内产生波形信号，适应不同应用场景的需求。

4.灵活性和操作便捷：具备灵活的参数调节和操作界面，方便用户配置所需波形信号。

二、电路设计和构成基于以上需求，我们可以采用数字/模拟混合电路来设计任意波形发生器。

整体电路结构包括信号发生器、波形调节电路、滤波器、放大器和输出接口等几大部分。

1.信号发生器：信号发生器是生成基本信号的核心部分。

可以采用数字逻辑电路，通过编程控制产生不同形状的基本波形，例如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。

可以使用存储器来存储基本波形的采样点，并通过数字模拟转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号。

2.波形调节电路：波形调节电路用于调整波形的频率、幅度和相位等参数。

通过调整振荡电路中的电阻、电容或电感等元件，实现对基本波形的变换和调节。

可以设计多种电路模块来完成这一任务，例如可变电容二极管电路、可调电阻电路等。

3.滤波器：滤波器用于对产生的波形信号进行滤波处理，除去高频或低频的杂散分量，保留所需频率范围内的信号。

可以采用各种类型的滤波器电路，例如RC滤波器、有源滤波器或数字滤波器等。

4.放大器：放大器用于增强波形信号的幅度，确保输出的信号具备足够的驱动能力，可以驱动接收端电路。

可以采用运放等放大电路，根据需要选择合适的增益。

5.输出接口：输出接口用于将产生的波形信号输出给外部设备。

可以设计多种类型的输出接口，例如模拟输出接口（BNC接口）、数字输出接口（USB接口）等，方便用户接入不同类型的设备。

三、实现方法和关键技术在设计任意波形发生器时，需要考虑以下关键技术和实现方法：1.数字信号处理技术：通过数字信号处理技术，实现对基本波形的生成、存储和输出。

基于单片机的波形发生器设计及实现

基于单片机的波形发生器设计及实现一、设计方案波形发生器是一种能够产生不同频率、幅度和波形形式的信号的电路设备。

在本设计中，我们将采用单片机作为控制核心，利用其内部计时器和输出引脚来实现波形的产生。

具体的设计方案如下：1. 选择单片机：选用一款适合波形产生器设计的单片机，如ATmega328P等。

2.编程开发：利用单片机的C语言编程开发，在程序中实现波形发生器的控制逻辑，包括波形形状、频率、幅度等参数的设定和控制。

3.输出电路设计：设计适合单片机输出信号的电路，包括放大、滤波和隔离等功能，以确保输出信号的质量和稳定性。

4.外部控制接口：设计外部控制接口，包括旋钮、按键等，方便用户对波形发生器进行参数设定和调节。

5.功率供应：提供稳定的电源供应，确保波形发生器正常工作。

二、实现过程1.单片机编程：首先编写C语言程序，实现波形发生器的控制逻辑。

通过设置定时器的计数值和输出引脚的状态来产生不同形状的波形，如正弦波、方波、三角波等。

同时，通过按键和旋钮来实现频率和幅度的调节。

2.输出电路设计：设计一个简单的输出电路，将单片机的输出信号放大和滤波，以获得较为稳定和可靠的输出信号。

同时，通过隔离电路来防止单片机受到外部干扰。

3.外部控制接口：设计旋钮和按键的连接电路，将它们与单片机的GPIO引脚相连，实现参数的设定和调节。

通过旋钮来调节频率，通过按键来切换波形形状和设定幅度。

4.功率供应：设计一个合适的功率供应电路，为单片机和输出电路提供稳定的电源，以保证波形发生器的正常工作。

5.调试测试：将所有部件组装在一起，通过示波器等仪器对输出信号进行观测和测试，调节参数使得波形发生器产生符合要求的波形，并记录各种参数值，以便后续使用和改进。

三、实现效果经过上述步骤的设计和实现，我们成功地搭建了一个基于单片机的波形发生器。

该波形发生器可以产生多种波形形状，如正弦波、方波、三角波等，同时支持频率和幅度的调节。

通过外部控制接口，用户可以方便地对波形发生器进行参数的设定和调节，使得波形发生器具有较好的灵活性和易用性。

多路波形发生器的设计与实现

多路波形发生器的设计与实现引言多路波形发生器是一种能够同时输出多种不同信号波形的设备。

它的设计与实现涉及到信号发生器、电路设计以及软件编程等多个方面的知识。

本文将详细探讨多路波形发生器的设计与实现过程。

设计要求在设计多路波形发生器时，需要满足以下要求： 1. 能够同时输出多路信号波形；2. 支持多种常见的信号波形，例如正弦波、方波、三角波等；3. 能够调节不同信号波形的频率、幅度和相位等参数；4. 需要提供友好的用户界面，方便用户进行操作；5. 设备的输出稳定性和精度要求较高。

设计方案基于以上设计要求，我们可以采用以下设计方案来实现多路波形发生器：电路设计模拟信号生成电路1.使用数字模拟转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号；2.通过运放电路放大模拟信号，并根据用户设置的幅度参数进行调节；3.按照用户设置的频率参数生成模拟信号的周期性变化。

控制电路设计1.使用微控制器或FPGA作为控制核心，负责接收用户的输入，控制信号的生成和输出等操作；2.通过按键、旋钮或者触摸屏等输入设备与用户进行交互；3.控制电路还需要生成相位差来实现多路信号波形的同步输出。

软件编程1.使用适当的编程语言开发控制软件，实现用户界面的设计和数据的处理；2.根据用户输入的参数，生成对应的波形参数，并通过控制电路输出；3.控制软件还需要实现相位差的计算和同步输出的控制。

实现步骤下面将介绍具体的实现步骤：步骤一：电路设计与组装1.根据电路设计方案，选择合适的元器件，设计并制作模拟信号生成电路；2.设计并制作控制电路，使其能够与模拟信号生成电路有效地协作；3.对于大规模的多路波形发生器，可能需要使用多个模块进行串联或并联。

步骤二：软件编程与调试1.根据设计方案，使用适当的编程语言进行控制软件的开发；2.实现用户界面的设计，包括输入参数的显示和调节；3.编写波形参数生成的算法，并将生成的参数发送给控制电路；4.调试软件功能及与控制电路之间的通信问题。

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。

波形发生器的整体电路设计

目录第一章绪论- 1 -1 绪论………………………………...- 1 -第二章设计方案- 1 -2.1 方案………………………………- 1 - 2.2方框图…………………………….- 2 - 2.3工作过程………………………….- 2 -第三章波形发生器的基本原理- 2 -3.1 波形发生器的组成………………- 2 - 3.2 正弦波发生器……………………- 2 - 3.3 方波发生器………………………- 4 - 3.4 三角波发生器……………………- 6 - 3.5 直流稳压电源……………………- 8 - 第四章波形发生器的整体电路设计- 10-4.1 整体电路………………………..- 10 - 4.2 原理……………………………..- 11 -参考文献- 11 -附录：器件清单- 11 -第一章绪论1 绪论函数信号发生器是一种能够产生多种波形，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三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。

信号发生器采用模拟电子技术，由分立元件构成振荡电路和整形电路，产生各种波形，这种信号发生器的特性是受测量对象的要求所制约的。

一般的传统发生器都是采用的谐振法，即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡，获得所需频率。

但也可以根据频率合成技术来获得所需频率。

利用频率合成技术制成的信号发生器，被称为合成信号发生器。

随着微处理器性能的提高，出现了由微处理器、D/A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。

它扩展了波形发生器的功能，产生的波形也比以往复杂。

实质上它采用了软件控制，利用微处理器控制D/A,就可以得到各种简单波形。

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。

在测试与测量技术过程中，常用到已知函数波形的数字化生成，它在许多与测量有关的领域有着不可替代的作用。

例如，数字化仿真，常被用于算法研究、模型研究、系统辨识或以蒙特卡罗法搜索模型与算法。

任意波形发生器出现以后，给人们提供的不仅是一个通用的基础技术平台，而是在人们面前打开了通往无限宽广空间的一扇门，使得人们对于信号波形的掌握与应用再也不必局限于简单的正弦波、方波等几种有限的波形了，它可以按照人们提供的测量序列产生出几乎任意形状的连续波形信号。

波形发生器(课程设计)

波形发生器的设计1．设计目的（1）掌握用集成运算放大器构成正弦波、方波和三角波函数发生器的设计方法。

（2）学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。

2．设计任务设计一台波形信号发生器，具体要求如下：（1）输出波形：正弦波、方波、三角波。

（2）频率范围：3Hz －30Hz ，30Hz －300Hz ，300Hz －3KHz ，3KHz －30KHz 等4个波段。

（3）频率控制方式：通过改变RC 时间常数手控信号频率。

（4）输出电压：方波峰—峰值V U pp 24≤；三角波峰-峰值V 8U pp =，正弦波峰-峰V 1U pp >。

3.设计要求（1）完成全电路的理论设计（2）参数的计算和有关器件的选择（3）PCB 电路的设计（4）撰写设计报告书一份；A3 图纸2张。

报告书要求写明以下主要内容：总体方案的选择和设计；各个单元电路的选择和设计；PCB 电路的设计4、参考资料（l ）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005（2）高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004（3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社，2003目录一. 设计的方案的选择与论证 (3)1.1 设计方案 (3)1.1.1 设计方案1 (3)1.1.2 设计方案2 (4)1.1.3 设计方案3 (5)1.2 方案选择 (6)二. 单元电路的设计 (6)2.1 方案设计 (6)2.1.1 正弦波电路 (6)2.1.2 方波电路 (11)2.1.3 三角波电路 (12)2.2 参数的选择 (13)三、仿真 (14)3.1 软件介绍 (14)3.2 仿真的过程与结果 (15)四、PCB制版 (15)4.1 软件简介 (15)4.2 PCB电路板设计步骤 (20)五、总结与心得 (21)六、附录 (22)6.1 材料清单 (22)6.2 原理图 (23)6.3 PCB板图 (24)七、参考文献 (25)一．设计方案的选择与论证产生正弦波、三角波、方波的电路方案有多种。

多种波形发生器课程设计按键电路

多种波形发生器课程设计按键电路一、引言波形发生器是电子工程中常用的一种电路，它可以产生多种不同的波形信号，如正弦波、方波、三角波等。

在电子设计和测试中，波形发生器通常被用来产生标准信号或者测试信号。

本文将介绍多种波形发生器的课程设计，并着重介绍按键电路的设计。

二、多种波形发生器课程设计1. 正弦波发生器正弦波发生器是最基本的波形发生器之一，它可以产生一个连续变化的正弦信号。

在实际应用中，正弦波信号通常被用来作为参考信号或者测试信号。

正弦波发生器的基本原理是利用RC振荡电路来产生一个稳定的振荡频率，并且通过运算放大器对其进行放大。

具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。

2. 方波发生器方波发生器可以产生一个由高低两个电平构成的方形脉冲信号。

在数字系统中，方波信号通常被用来表示“0”和“1”两个状态。

方波发生器的基本原理是利用开关电路来控制电路的通断，从而实现高低电平的切换。

具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。

3. 三角波发生器三角波发生器可以产生一个由上升和下降两个斜率构成的三角形信号。

在音频系统中，三角波信号通常被用来作为音乐合成的基础信号。

三角波发生器的基本原理是利用积分电路来对方波信号进行积分，从而得到一个连续变化的三角形信号。

具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。

4. 锯齿波发生器锯齿波发生器可以产生一个由上升和下降两个斜率构成的锯齿形信号。

在测试系统中，锯齿波信号通常被用来作为测试信号。

锯齿波发生器的基本原理是利用反向比例积分电路来对方波信号进行积分和反向放大，从而得到一个连续变化的锯齿形信号。

具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。

三、按键电路设计在波形发生器的实际应用中，通常需要对波形信号进行调节和控制。

按键电路可以实现对波形发生器的控制和调节，使其更加灵活和方便。

按键电路的基本原理是利用开关电路来控制电路的通断，从而实现对波形发生器的控制。

信号波形发生器的制作与设计

信号波形发生器的制作与设计一、制作材料和工具准备1.电源：选用稳定可靠的直流电源，通常选择交流220V或直流12V 电压输入。

2.可变电阻：用来调节输出信号的幅值，通常选择多圈电位器。

3.电容：用来调节输出信号的频率，通常选择陶瓷电容。

4.电感：用来调节输出信号的形状，通常选择线圈电感。

5.运算放大器：可选择常见的运算放大器，如LM741、LM358等。

6.负反馈电阻：用来调节运算放大器的增益，通常选择金属膜电阻。

7.集成电路元件：根据实际需要选择，如555定时器、CD4046锁相环、CD4060计数器等。

8.PCB板：用来布置电路元件和进行连接。

二、电路设计与原理1.非正弦波形发生器电路设计：非正弦波形发生器电路是通过非线性元件的特性产生非正弦波形，常见的非线性元件有二极管、三极管、场效应管等。

以三极管为例，采用反馈电阻和电容进行稳定，通过调节电阻和电容的数值可以得到不同频率和形状的波形。

2.方波发生器电路设计：方波发生器电路是通过集成电路元件实现的，如555定时器。

选择适当的外围元件可以得到较为稳定的方波信号，通过调节电阻和电容的数值可以得到不同频率的方波。

3.正弦波发生器电路设计：正弦波发生器电路是通过运算放大器等元件实现的，利用电阻、电容和电感等元件进行RC振荡电路，通过运算放大器的反馈和放大功能产生正弦波形。

三、电路制作步骤1.根据电路设计原理进行元件布局：将电路元件按照原理图的连接关系布置在PCB板上，注意元件之间的间距和布局的合理性。

2.进行连线：使用导线将电路元件进行连接，一般通过焊接进行固定。

同时要注意导线的长度和布局，尽量减小不必要的电磁干扰。

3.进行电路调试：对已完成的电路进行调试，首先接入合适的电源，打开电源开关，观察各个电路节点的电压和波形，根据实际情况进行调整和改进。

4.进行外壳制作：对调试完成的电路进行保护，可以选择合适的外壳进行装配，增加电路的可靠性和使用寿命。

五、测试验证对制作完成的信号波形发生器进行测试验证，使用示波器或其他测量工具观察输出信号的频率、幅值、形状等参数是否符合设计要求，同时通过对比理论计算结果来验证电路设计的正确性。

仿真波形发生器电路设计研究方案

仿真波形发生器电路设计研究方案下面是一个简要的仿真波形发生器电路设计研究方案，其中使用集成电路和模拟电子元件来实现。

1.确定需求：首先，需要明确要设计的波形发生器的需求，包括波形类型、频率范围、幅度和精度等。

根据具体应用需求，可以选择产生正弦波、方波、三角波或脉冲波等。

2.选择集成电路：根据需求，选择适合的集成电路来实现波形发生器。

常用的有运算放大器和波形发生器集成电路。

例如，可以选择具有多种波形输出功能的集成电路如AD9833，该芯片能够生成正弦波、方波和三角波等。

3.设计输入电路：为波形发生器提供输入信号，可以使用可调的电压源或电流源。

根据需要，还可以添加切换电路，以选择不同的频率和幅度范围。

4.设计输出电路：为了实现所需波形，需要设计输出电路。

可以使用运算放大器和滤波电路来获得所需的波形。

例如，对于正弦波的生成，可以使用运算放大器来实现正弦函数模拟。

5.添加控制电路：为了控制波形发生器的频率、幅度和形状，需要添加适当的控制电路。

可以使用数字电位器、微处理器或单片机等设备来实现控制功能。

6. 仿真验证：通过电路仿真软件，例如Proteus、Multisim等，对设计的电路进行仿真验证。

可以通过改变输入信号的频率和幅度来观察输出波形的变化，并与预期的结果进行比较。

7.优化和调整：根据仿真结果，对电路进行优化和调整。

可以通过更改元件的数值、增加滤波电路或改变控制方式等来改善波形发生器的性能。

8.实现和测试：将优化的电路实现到实际的电子原型板上，并进行测试。

通过观察输出波形是否符合设计要求来验证电路的性能。

总结：以上是一个针对仿真波形发生器电路设计的一个基本研究方案。

具体的设计和实现过程可能需要根据具体的应用需求和电路规模进行调整。

此外，在进行电路设计和实现时，还应注意使用合适的电子元器件、遵循良好的电路布线和接地技术，以确保电路的稳定性和可靠性。

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.。

波形发生器电路设计与制作

波形发生器电路设计与制作波形发生器电路设计与制作是电子技术中非常重要的一部分。

波形发生器主要用于产生各种类型的电子信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等，广泛应用于实验室、电子产品测试和各种电子系统中。

在这篇文章中，我们将介绍波形发生器电路的设计与制作过程。

接下来，我们需要选择合适的电子元件来实现波形发生器电路。

根据波形类型的不同，我们需要选择不同的电子元件。

例如，要产生正弦波，可以使用一个运放芯片和一组电阻、电容来实现。

在电路设计过程中，我们需要考虑一些重要的因素，如频率稳定性、波形失真、输出幅度等。

频率稳定性是指波形发生器电路产生的波形频率在一定范围内保持稳定。

为了提高频率稳定性，我们可以使用一个稳压电源和一个精度较高的电容。

波形失真是指波形发生器产生的波形与理想的波形之间的偏差。

为了减小波形失真，我们可以使用滤波电路对波形进行滤波处理。

输出幅度是指波形发生器输出的信号的幅度大小。

为了调整输出幅度，可以使用电阻分压电路或放大电路。

在电路设计完成后，我们可以进行电路调试和测试。

首先，我们需要验证电路的基本功能，即产生所需的波形类型。

然后，可以使用示波器和频谱分析仪等测试设备，对波形发生器电路进行性能测试。

电路制作是波形发生器电路设计的最后一步。

在制作电路时，我们需要选取合适的电子元件和电路板，并按照电路设计图进行布线和焊接。

制作完成后，我们需要进行电路测试和性能调试。

综上所述，波形发生器电路设计与制作是一项繁琐的工作，但在电子技术中具有广泛应用。

通过合理选择电子元件、合理设计电路和仔细调试电路，我们可以获得高质量的波形发生器电路。

希望通过本文的介绍，读者能够对波形发生器电路的设计与制作有所了解。