多波形函数信号发生器
信号发生器
分类介绍
01
正弦
02
低频
03
高频04微波 Nhomakorabea06
频率合成式
05
扫频和程控
1
函数发生器
2
脉冲
3
随机
4
噪声
5
伪随机
信号发生器正弦信号发生器：正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。 按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为 简易信号发生器（即信号源）、标准信号发生器（输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下）和功率信号发生 器（输出功率达数十毫瓦以上）；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发 生器和频率合成式信号发生器等。
电源自适应的方波发生器原理图主振级产生低频正弦振荡信号，经电压放大器放大，达到电压输出幅度的要 求，经输出衰减器可直接输出电压，用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。
电源自适应的方波发生器原理图
右图的电路是一种不用电源的方波发生器，可供电子爱好者和实验室作简易信号源用。电路是由六反相器 CD4096组成的自适应方波发生器。当输入端输入小信号正弦波时，该信号分两路传输，其一路径C1、D1、D2、C2 回路，完成整流倍压功能，给CD4096提供工作电源；另一路径电容C3耦合，进入CD4096的一个反相器的输入端， 完成信号放大功能（反相器在小信号工作时，可作放大器用）。该放大信号经后级的门电路处理，变换成方波后 经CD4096的12、8、10脚输出。输出端的R2为可调电阻，以保证输出端信号从0～1.25V可调。该方波发生器电路 简单，制作容易，因此可利用该方波发生器电路，作市电供电的50Hz方波发生器。
多种波形发生器实验分析报告
多种波形发生器实验分析报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (3)3. 实验原理 (4)二、实验内容与步骤 (5)1. 波形发生器设计与搭建 (6)1.1 设计要求与方案选择 (7)1.2 波形发生器硬件搭建 (9)1.3 波形发生器软件编程 (10)2. 多种波形合成与输出 (12)2.1 合成波形的设计与实现 (12)2.2 波形输出设置与调整 (13)2.3 实时监控与数据分析 (15)3. 实验测试与结果分析 (16)3.1 测试环境搭建与准备 (17)3.2 实验数据采集与处理 (18)3.3 结果分析与讨论 (19)三、实验结果与讨论 (20)1. 实验结果展示 (21)2. 结果分析 (22)2.1 各波形参数对比分析 (23)2.2 性能评估与优化建议 (24)3. 问题与改进措施 (25)四、实验总结与展望 (26)1. 实验成果总结 (27)2. 存在问题与不足 (28)3. 后续研究方向与展望 (29)一、实验概述本次实验旨在研究和分析多种波形发生器的性能特点，包括产生信号的频率、幅度、波形稳定性等方面。
实验中采用了多种类型的波形发生器，如正弦波、方波、三角波、梯形波等，并对其输出波形进行了详细的测量和分析。
实验过程中，我们首先对各种波形发生器的基本功能进行了测试，确保其能够正常工作。
我们对不同波形发生器产生的波形进行了对比分析，重点关注了波形的频率、幅度和波形稳定性等关键指标。
我们还对波形发生器的输出信号进行了频谱分析和噪声测试，以评估其性能表现。
通过本次实验，我们获得了丰富的实验数据和经验，为进一步优化波形发生器的设计提供了有力支持。
实验结果也为我们了解各种波形发生器在实际应用中的性能表现提供了重要参考。
1. 实验目的本次实验的主要目的是深入研究和理解多种波形发生器的原理及其在实际应用中的表现。
通过搭建实验平台，我们能够模拟和观察不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的产生与特性，进而探究其各自的优缺点以及在不同场景下的适用性。
多波形信号发生器设计实验报告
多波形信号发生器实验报告1. 背景多波形信号发生器是一种用于产生不同形状、频率和幅度的信号的设备。
它在各种领域中都有广泛的应用，包括电子工程、通信和音频领域。
在实验室中，多波形信号发生器通常用于测试和验证电路的性能。
本实验旨在设计一个多波形信号发生器，并对其进行性能测试和分析。
通过实际搭建和测试，我们将评估所设计的信号发生器的波形质量、频率稳定性、幅度准确性等关键指标，同时寻找可能的改进方向。
2. 设计与分析2.1 设计思路我们的设计思路是基于数字信号处理技术，使用微处理器控制和生成不同波形的信号。
具体来说，我们采用以下步骤来设计多波形信号发生器：1.选择合适的数字信号处理芯片，并与微处理器进行连接。
2.在微处理器上编程，实现不同波形信号的生成算法，如正弦波、方波、三角波等。
3.通过微处理器控制模拟输出电路，将数字信号转换为模拟信号。
4.设计合适的幅度控制电路，使得可以精确控制信号的幅度。
5.设计合适的频率控制电路，使得可以通过微处理器对信号的频率进行调节。
2.2 组件选择和连接首先，我们选择了一款高性能的数字信号处理芯片，并将其与微处理器进行连接。
通过对芯片的编程，我们可以实现生成不同波形的功能。
然后，我们将芯片的数字输出连接到模拟电路的输入端，通过合适的滤波电路进行信号滤波。
同时，将微处理器的控制端与模拟电路的控制电路相连接，以实现对幅度和频率的控制。
2.3 算法设计在微处理器上编写程序，实现不同波形信号的生成算法。
以正弦波为例，我们可以使用如下的算法：#define PI 3.1415926float sin_wave(float amplitude, float frequency, float time){return amplitude * sin(2 * PI * frequency * time);}对于方波和三角波等其他波形，我们可以采用类似的算法进行设计。
2.4 电路设计由于波形质量是信号发生器的重要性能指标之一，我们需要设计合适的模拟电路来提供稳定的、低噪声的模拟输出信号。
基于单片机的多波形信号发生器设计
基于单片机的多波形信号发生器设计
单片机多波形信号发生器是一种可以在微控制器芯片上合成不同波形的电路。
该电路可以生成正弦波、方波、三角波等多种波形，也可以通过设置不同的频率、幅值和相位来调节波形。
单片机多波形信号发生器被广泛应用于各种实验中，如音频信号处理、电子测量和信号仿真等领域。
以下是单片机多波形信号发生器设计的步骤：
1. 确定系统主要功能要求。
2. 选择合适的单片机芯片和外围电路。
3. 根据所选芯片的不同特点编写程序，并在仿真软件中进行测试。
4. 设计输出电路，包括输出放大电路和输出滤波电路。
5. 根据实际需要设计显示电路，用于控制波形参数和频率。
6. 进行系统调试和测试，对系统进行优化和改进。
7. 构建原型并进行实验验证，进一步检验系统性能是否能够满足所需的功能要求。
总结而言，单片机多波形信号发生器设计的关键是合理选择芯片和外围电路，并编写合适的程序用于控制波形参数。
同时，开发人员需要进行充分的调试，以确保系统运行稳定、波形输出准确、频率稳定。
(毕业论文)555制作多波形发生器
第1章引言1.1本课题的研究现状信号源作为一种基本电子设备无论是在教学、科研还是在军事技术中，都有着广泛的使用。
因此，从理论到工程对信号的发生进行深入研究，不论是从教学科研角度，还是从社会实际应用角度出发都有着积极的意义。
随着科学技术的发展和测量技术的进步，对信号源的要求越来越高，普通的信号发生器已无法满足目前日益发展的数字技术领域科研和教学的需要信号发生器既可以构成独立的信号源，也可以是高性能网络分析仪、频谱仪及其它自动测试设备的组成部分。
信号发生器的关键技术是多种高性能仪器的支撑技术，因为它能够提供高质量的精密信号源及扫频源，可使相应系统的检测过程大大简化，降低检测费用并极大地提高检测精度。
美国安捷伦生产的33250A 型函数/任意波形发生器可以产生稳定、精确和低失真的任意波形，其输出频率范围为1μHz～80MHz，而输出幅度为10mVpp～10Vpp；该公司生产的8648D射频信号发生器的频率覆盖范围更可高达9kHz～4GHz。
国产SG1060数字合成信号发生器能双通道同时输出高分辨率、高精度、高可靠性的各种波形，频率覆盖范围为1μHz～60MHz；国产S1000型数字合成扫频信号发生器通过采用新技术、新器件实现高精度、宽频带的扫频源，同时应用DDS和锁相技术，使频率范围从1MHz～1024MHz能精确地分辨到100Hz，它既是一台高精度的扫频源，同时也是一台高精度的标准信号发生器。
还有很多其它类型的信号发生器，他们各有各的优点，但是信号发生器总的趋势将向着宽频率覆盖、高频率精度、多功能、多用途、自动化和智能化方向发展。
1.2选题目的及意义信号发生器是一种经常使用的设备，由纯粹物理器件构成的传统的设计方法存在许多弊端，如：体积较大、重量较沉、移动不够方便、信号失真较大、波形种类过于单一、波形形状调节过于死板，无法满足用户对精度、便携性、稳定性等的要求，研究设计出一种具有频率稳定、准确、波形质量好、输出频率范围宽、便携性好等特点的波形发生器具有较好的市场前景，以满足军事和民用领域对信号源的要求。
基于Proteus的多波形信号发生器仿真设计
满 足实 际应 用 需 要 。 实验 结果 表 明 ， 使用 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 仿 真 与 硬 件 电 路 实 验 结 果 基 本 一 致 。信 号 发 生 器 各 波 形 的 输 出为 ：
方 波（ Ｏ ～１ ０ Ｖ） 、 三角波（ ４ ～２ ０ Ｖ） 、 正弦波 （ ６ ～２ ０ Ｖ） ； 输 出频 率 范 围 为 ： ５ ０ ５ Ｈｚ ￣４ ９ ｋ Ｈｚ 。该 信 号 发 生 器 具 有 简 单 、 实
信号发生器在教学和电子测量中具有广泛的应用为了更好地对信号发生器的实现方法进行研究采用仿真的方法对信号发生器的实现进行模拟
删
Ｅ Ｉ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ 电子 Ｍ Ｅ Ａ Ｓ 测量技术 Ｕ Ｒ Ｅ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ
第 ２ ０ ３ ６ １ ３ 卷 年 第 ３ 月 ３ 期
ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｖ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｒ ｅ ： ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｗａ ｖ ｅ （ ０ ￣１ ０ Ｖ）， ｔ ｒ ｉ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｗａ ｖ ｅ
ｓ ｉ ｇｎａ ｌ ａｍｐｌ ｉ ｆ ｙｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ．Ｔｈｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｕｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｅ ｎ ｖｉ ｒ ｏｎｍ ｅ ｎｔ 。 ａｎ ｄ ｔ ｈｅ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｉ ｓ ｖ ａ ｌ ｉ ｄａ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈｅ ｅ ｘｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏｗ ｔ ｈａ ｔ ｕｓ ｉ ｎ ｇ Ｐｒ ｏｔ ｅ ｕ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ａｒ ｅ ｂａ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎｔ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ
8038信号发生器
用8038制作多波形信号发生器信号发生器在电子产品研发过程中使用广泛，但对于电子爱好者来说，个人购买一台信号发生器来使用又显得不太合适，本文提供一个可产生多种波形的信号发生器电路，有兴趣的电子爱好者可以自制一个，作为信号发生器来使用。
电路原理图如下图所示。
图中的8038 为函数发生器专用IC，它具有3 种波形输出，分别正弦波、方波和三角波，8038的第10脚外接定时电容，该电容的容值决定了输出波形的频率，电路中的定时电容从C1至C8决定了信号频率的十个倍频程，从500μF开始，依次减小十倍，直到5500pF，频率范围相应地从0.05Hz～0.5 Hz～5Hz～50Hz～500Hz～5kHz～50kHz～500kHz，如果C8取250pF，频率可达1MHz。
图中的V1、R7、R8构成缓冲放大器，R9 为电位器，用于改变输出波形的幅值。
整个电路的频率范围为0.05Hz～1MHz，占空比可以从2%至98%调整，失真不大于1%，线性好，误差不大于0.1%，因此电路很有实用价值。
函数信号发生器的设计与制作系别：电子工程系专业：应用电子技术届：07届姓名：李贤春摘要本系统以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。
适合学生学习电子技术测量使用。
ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz～30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
另外由于该芯片具有调制信号输入端，所以可以用来对低频信号进行频率调制。
关键词ICL8038，波形，原理图，常用接法一、概述在电子工程、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，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
基于Proteus多波形信号发生器的仿真设计
基于Proteus多波形信号发生器的仿真设计Proteus是一款可模拟和设计电子电路的电子设计自动化软件。
在Proteus中，多波形信号发生器可以产生多种波形信号。
本文将介绍如何基于Proteus多波形信号发生器进行仿真设计。
1. Proteus多波形信号发生器的使用在Proteus选择“元件模式”，搜索“MULTIWAVE GENERATOR”可以找到多波形信号发生器。
将其拖到工作区中，双击打开“Edit Component Properties”（编辑元件属性）窗口。
该窗口包含了多种波形类型、频率、幅度等参数。
可以根据需要选择不同的波形类型、频率和幅度。
2. 基于Proteus多波形信号发生器的仿真设计本文以一个简单的LED闪烁电路为例进行仿真设计。
LED的正极连接到MCU的P0.0口，负极连接到地。
MCU的P0.0口跟多波形信号发生器连接，以此来产生高低电平。
步骤如下：1）选择元件在Proteus中选择元件，包括MCU、LED、多波形信号发生器等。
2）连线用连线工具将元件连接起来，形成电路。
3）设置多波形信号发生器双击多波形信号发生器，在“Edit Component Properties”窗口中设置波形类型、频率和幅度。
4）编写程序在MCU中编写LED闪烁程序。
为了简化程序，只需使用一个P0.0口来驱动LED。
程序如下：#include<reg51.h>void delay(int i);void main(){while(1){P0=0x01;delay(500);P0=0x00;delay(500);}}void delay(int i){int j,k;for(j=0;j<i;j++)for(k=0;k<125;k++);}5）进行仿真在Proteus中进行仿真。
仿真时可以看到LED的亮灭与多波形信号的高低电平一致。
可以通过修改多波形信号发生器的参数观察LED闪烁的变化。
multisim函数发生器使用
multisim函数发生器使用Multisim是一款强大的电路设计和模拟软件，可以模拟各种电路，并提供丰富的仿真工具。
Multisim中的函数发生器是一种可以产生多种波形信号的电路，它可以产生正弦波、方波、三角波等不同波形的信号。
在这里，我们将介绍Multisim函数发生器的使用方法。
1. 打开Multisim软件，选择“新建”按钮，打开新建电路窗口。
2. 在工具栏中找到“Active Analog”部分，选择“函数发生器”，将函数发生器拖动到新建电路窗口中。
3. 在函数发生器的属性窗口中，可以设置输出波形的类型和频率。
在波形类型选项卡中，可以选择正弦波、方波、三角波、锯齿波等不同类型的波形。
在频率选项卡中，可以设置输出波形的频率。
可以使用鼠标滚轮或手动输入进行设置。
4. 在函数发生器的属性窗口中，还可以设置输出电压的振幅和直流偏置。
在振幅选项卡中，可以设置输出电压的振幅，可以使用鼠标滚轮或手动输入进行设置。
在偏置选项卡中，可以设置输出电压的直流偏置，可以使用鼠标滚轮或手动输入进行设置。
5. 连接电路。
将函数发生器的正、负极分别连接到其他器件的正、负极即可。
6. 仿真。
在Multisim软件中，可以进行电路仿真。
可以预览和测量电路中各个电器件的电压、电流等数据，以及输出波形的形状和频率等数据。
总之，Multisim函数发生器是一种可以产生多种波形信号的电路，它可以为电路设计者提供丰富的波形信号来验证其电路设计的合理性和可靠性。
在使用函数发生器时，需要根据实际需求进行设置，才能得到满意的输出波形。
函数信号发生器使用方法
函数信号发生器使用方法
函数信号发生器是一种用于产生各种波形信号的电子设备。
以下是使用函数信号发生器的一般步骤：
1. 首先，确保函数信号发生器与所需设备（如示波器、测试测量仪器等）连接正确。
通常，函数信号发生器具有一个输出端口，您需要使用合适的电缆将其连接到设备上。
2. 打开函数信号发生器的电源，并设置所需的输出波形类型。
函数信号发生器可提供多种波形选择，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
3. 设置所需的频率或周期。
函数信号发生器可根据需要产生不同频率的信号。
您可以使用仪器的旋钮或按键设置所需的频率或周期。
4. 调整幅度或幅值。
函数信号发生器还可以调整信号的幅度或幅值。
您可以根据需要增加或减少信号的振幅。
5. 可选地，您还可以设置相位或延迟。
某些函数信号发生器还可以调整信号的相位或延迟。
这可以用于对不同信号进行时间校准或调整。
6. 当设置完成后，您可以将函数信号发生器的输出端口连接到所需的设备上，并调整设备上的任何其他参数以适应您的实验需求。
7. 最后，您可以检查连接和调整设备以确保它们按预期工作。
使用示波器或其他测试测量仪器观察产生的信号，并根据需要对设置进行微调。
请注意，具体的函数信号发生器型号和使用方法可能会有所不同，因此最好参考所使用的设备的用户手册以获取详细说明。
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。
多波形信号发生器设计
多波形信号发生器设计一、简介设计一个能够产生多个信号输出的信号发生器，要求输出波形分别为方波、三角波、正弦波。
特别适合电子爱好者或学生用示波器来做观察信号波形实验。
该信号发生器电路简单、成本低廉、调整方便。
它是基于ne555计时器接成振荡器工作形式和电容积分而产生的波形。
其工作频率为1KHz左右，调节滑动变阻器可改变振荡器的频率。
波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(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试验测试处理中，它的应用非常广泛。
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。
目前我国己经开始研制波形发生器，并取得了可喜的成果。
但总的来说,我国波形发生器还没有形成真正的产业。
就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡，独立的仪器和VXI系统的模块很少，并且我国目前在波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。
二、设计目的1、掌握方波—三角波——正弦波函数发生器的原理及设计方法。
2、掌握ne555计时器工作原理和各种电子器件的简单认识。
3、能够独立的进行电路板焊接和电路检查与故障排除。
4、学会用示波器来观察发生器的波形输出并作出判断。
三、硬件介绍及其原理1、元件列表ne555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。
ne555的作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。
ne555时基电路有两种封装形式有，一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。
其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。
内部结构和工作原理都相同。
ne555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k 电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.ne555属于cmos工艺制造.NE555引脚图介绍如下1地GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压Vcc应用十分广泛.下面是一个简单的ne555电路应用内部结构几种工作形式第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。
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。
函数信号发生器
4、斜波产生
（1）、波形开关置“三角波”。 （2）、占空比开关按入指示灯亮。 （3）、调节占空比旋钮，三角波将变成 斜波。
5、外测频率
（1）、按入外测开关，外测频指示灯 亮。 （2）、外测信号由计数/频率输入端输 入。 （3）、选择适当的频率范围，由高量 程向低量程选择合适的有效数，确保测 量精度（注意：当有溢出指示时，请提 高一档量程）。
YB1600系列
函数信号发生器
概述 函数信号发生器是一种多波形信号源, 它能产生某种特定的周期性时间函数波 形.可输出很低频率的信号,也称为低频 信号发生器或波形发生器.工作频率从几 毫赫兹到十兆赫兹.一般能产生正弦波, 方波和三角波,有的还可以产生锯齿波、 矩形波（宽度和重复周期可调）、正负 尖脉冲等波形。
（1）、将波形选择开关（WAVE FORM）分别按正弦波、方波、三角波。 此时示波器屏幕上将分别显示正弦波、 方波、三角波。 （2）、改变频率选择开关，示波器显 示的波形以及LED窗口显示的频率将发 生明显变化。 （3）、幅度旋钮（AMPLITUDE）顺 时针旋转至最大，示波器显示的波形幅 度将≥20 VP—P。
函数信号发生器
它能进行调频，因而可成为低频扫频信 号源。函数信号发生器能在生产、测试、 仪器维修和实验时作信号源使用。 产生信号的方法有3种，一种是用施 密特电路产生方波，然后经变换得到三 角波和正弦波，第二种是先产生正弦波 再得到方波和三角波，第三种是先产生 三角波再转换为方波和正弦波。
信号发生器分通用和专用 信号发生器 专用信号发生器:电视信号 发生器、编码信号发生器等。 通用信号发生器：正弦信 号发生器、脉冲信号发生器、 函数信号发生器等。
6、TTL输出
（1）、TTL/CMOS端口接示波器Y轴 输入端（DC输入）。 （2）、示波器将显示方波或脉冲波， 该输出端可作TTL/CMOS数字电路实验 时钟信号源。
多波形信号发生器设计实验报告
多波形信号发生器设计实验报告一、实验目的本实验的主要目的是设计一款多波形信号发生器，能够输出多种波形信号，并能够通过控制电路对波形进行调节和改变，以满足不同需求。
二、实验原理1. 多波形信号发生器的基本原理多波形信号发生器是一种用于产生不同类型信号的电子设备。
其基本原理是通过控制电路中的各种元器件，如晶体管、电容、电感等，来产生不同类型的信号波形。
常见的波形包括正弦波、方波、三角波等。
2. 信号源在多波形信号发生器中，信号源是最基础也是最重要的部分。
通常使用晶体管或集成电路作为信号源。
其输出频率和振幅可以通过控制元器件来调节。
3. 滤波电路为了保证输出的信号干净稳定，需要在信号源后面加入滤波电路。
滤波电路主要由电容和电感组成，可以滤除杂散噪声以及高频噪声。
4. 放大电路放大电路用于放大经过滤波后的低频部分。
常见放大电路有放大器、运算放大器等。
5. 输出电路输出电路用于将放大后的信号输出到外部设备，如示波器、扬声器等。
常见的输出电路包括隔离式输出和非隔离式输出。
三、实验步骤1. 搭建基本电路将信号源、滤波电路、放大电路和输出电路依次连接起来，形成一个基本的多波形信号发生器电路。
2. 调节元器件通过调节各个元器件的参数，如晶体管的偏置电压、滤波电容和电感的数值等，可以产生不同类型的波形信号。
3. 测试并调整将多波形信号发生器连接到示波器或扬声器上，在不同频率下测试并调整各个元器件，以获得最佳效果。
四、实验结果分析通过实验我们成功地设计出了一款多波形信号发生器，并能够产生多种类型的波形信号。
通过调节各个元器件，我们可以改变输出信号的频率、振幅和相位等参数。
同时，在测试中我们也发现了一些问题，并进行了相应的调整和优化。
五、实验总结与心得体会通过本次实验，我们深入了解了多波形信号发生器的基本原理和构成，掌握了如何设计和调节多波形信号发生器的方法。
同时，我们也意识到了电路设计中的细节问题对最终效果的影响，以及如何通过测试和调整来优化电路性能。
单电源多波形信号发生器电路设计
单电源多波形信号发生器电路设计单电源多波形信号发生器电路设计引言：在电子实验和测试中，我们通常需要使用信号发生器来产生各种波形信号，以验证电路的性能和功能。
传统的信号发生器通常需要使用双电源供电，并且只能产生特定类型的波形信号。
然而，在某些情况下，我们可能需要一种更灵活多样的信号发生器，它可以使用单个电源供电，并且能够产生多种不同类型的波形信号。
本文将详细介绍如何设计一个单电源多波形信号发生器电路。
1. 设计目标在开始设计之前，我们首先需要明确设计目标。
根据实际需求，我们希望该信号发生器具备以下特点：- 单个电源供电：为了方便使用和减少成本，我们希望该信号发生器只需一个低压直流电源即可正常工作。
- 多种波形选择：为了满足不同实验和测试的需求，我们希望该信号发生器可以产生多种不同类型的波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
- 可调频率范围：为了适应不同频率范围的实验和测试需求，我们希望该信号发生器的频率范围可以调节，并且能够在较宽的频率范围内稳定工作。
2. 电源供电设计由于我们希望该信号发生器只需单个低压直流电源供电，因此我们需要设计一个合适的电源供电电路。
以下是一个基本的单电源供电电路设计方案：- 使用稳压二极管：为了保证电路工作时的稳定性，我们可以使用稳压二极管（如7805）来提供稳定的5V直流电压。
- 添加滤波电容：为了进一步减小输出端的纹波和噪声，我们可以在输出端添加一个适当大小的滤波电容。
- 选择合适的输入直流电压：根据实际需求和信号发生器的工作要求，选择合适的输入直流电压，以确保整个信号发生器正常工作。
3. 波形生成设计接下来，我们需要设计一个能够产生多种不同类型波形信号的模块。
以下是一种常用的波形生成设计方案：- 正弦波生成：使用一个集成运算放大器（如LM741）和几个外部元件（如电阻和电容）可以实现正弦波生成。
通过调整电阻和电容的值，可以调节正弦波的频率和幅度。
- 方波生成：使用一个可编程脉冲生成器（如555定时器）可以实现方波生成。
函数信号发生器原理
函数信号发生器原理函数信号发生器是一种能够输出各种形式的电信号的仪器。
它在电子行业中具有广泛的应用，包括在实验室、生产线、维修和校准等方面都有重要的作用。
本文将介绍函数信号发生器的原理。
1. 基本概念函数信号发生器是一种能够产生各种形式的电信号的仪器，它可以输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形，也可以输出任意波形。
在电子行业中，函数信号发生器通常用于测试和校准电子设备，以及进行信号处理等。
2. 原理函数信号发生器的原理是利用振荡器产生一定频率的电信号，然后经过放大、滤波等处理，最终输出各种形式的波形。
振荡器是函数信号发生器的核心部件，它能够产生一定频率的电信号。
振荡器的基本原理是利用正反馈原理，使得电路产生自激振荡。
其中，RC振荡器是最简单的一种振荡器，它由电容和电阻组成。
当RC电路的电容充电到一定电压时，会通过电阻放电，电容的电压又开始下降，如此循环往复，就形成了一个振荡信号。
在函数信号发生器中，振荡器产生的信号会经过放大器进行放大，使得信号幅度达到一定的水平，以便于测试和校准电子设备。
同时，信号还会经过滤波器进行滤波，去除掉不需要的高频噪声。
除了基本波形外，函数信号发生器还可以输出任意波形。
这是通过数字信号处理器（DSP）实现的。
DSP可以将数字信号转换成模拟信号，并且可以产生复杂的波形。
3. 应用函数信号发生器在电子行业中有着广泛的应用，包括：（1）测试和校准电子设备，如示波器、频率计、计时器等；（2）进行信号处理，如滤波、调幅、调频等；（3）进行教学和科研实验，如研究振荡器、滤波器等电路的特性。
4. 总结函数信号发生器是一种能够产生各种形式的电信号的仪器，它在电子行业中具有广泛的应用。
函数信号发生器的原理是利用振荡器产生一定频率的电信号，并经过放大、滤波等处理，最终输出各种形式的波形。
除了基本波形外，函数信号发生器还可以输出任意波形，这是通过数字信号处理器实现的。
函数信号发生器在测试和校准电子设备、进行信号处理、进行教学和科研实验等方面都有着重要的作用。
单电源多波形信号发生器电路设计
单电源多波形信号发生器电路设计1. 引言在电子电路的测试和测量中，波形信号发生器起到了至关重要的作用。
它能够产生各种形式的波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
传统的波形信号发生器通常需要使用多个电源来供电，并且每个波形信号需要独立的电路实现。
为了简化电路设计并提高性能，本文将讨论一种单电源多波形信号发生器电路的设计方案。
2. 设计原理2.1 单电源设计传统的波形信号发生器通常使用正负电源供电，其中正电源提供正半周期的波形，负电源提供负半周期的波形。
然而，使用多个电源带来了一些问题，如电路复杂度的增加、功耗的增加以及信号幅度的限制。
为了解决这些问题，本设计将采用单电源设计方案。
单电源设计将波形信号的偏移电平和振幅归零点设置为单电源的公共地，从而避免了使用两个电源的问题。
2.2 多波形信号发生器设计为了实现多波形信号的发生，本设计将采用可编程运算放大器（Programmable Operational Amplifier, PGA）作为主要的信号发生器。
PGA能够根据控制信号的输入产生不同形式的波形。
通过调整控制信号的参数，可以在同一个电路中实现多种波形的发生。
3. 电路设计3.1 电源电路单电源设计中，正确选择合适的电源电路是非常重要的。
本设计将使用开关电源作为波形信号发生器的电源，因其具有高效、稳定的特点。
开关电源通过开关器件将输入电压变换为需要的输出电压，并通过滤波电路对输出电压进行滤波。
选择合适的开关电源，能够提供稳定的直流电源，为波形信号发生器提供可靠的电源。
3.2 多波形信号发生器电路多波形信号发生器电路由可编程运算放大器（PGA）、控制信号发生电路和输出电路组成。
可编程运算放大器作为核心芯片，支持多种波形的生成。
控制信号发生电路负责产生控制信号，通过控制信号的输入来控制PGA的输出波形。
输出电路将PGA的输出信号进行放大和滤波，并将波形信号通过连接器输出。
4. 实现步骤4.1 选择合适的PGA芯片选择合适的可编程运算放大器芯片对多波形信号发生器的性能至关重要。
- 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、"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、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)。
电子课程设计设计题目：多波型信号发生器系部：信息工程学院专业：电子信息工程班级：1301班学号：8姓名：高旭指导老师：亮目录一设计要求································· (3)二总体概要设计 (3)三各单元模块设计与分析 (4)3.1 正弦波发生器 (4)3.1.1 RC桥式振荡器 (4)3.2 方波转化电路 (6)3.2.1 555定时片 (6)3.2.2 由555芯片构成的施密特触发器 (7)3.2.3 方波幅度调节电路 (8)3.3 三角波转化电路 (8)3.3.1 RC无源积分器 (8)3.3.2 自举电路反相放大器 (9)四总电路图 (10)五元器件清单 (10)六总结与体会 (11)七参考文献和辅助软件 (11)一设计要求：具体要求：用中小规模集成芯片设计制作产生方波、三角波和正弦波等多种波形信号输出的波形发生器，具体要求如下：（1）输出波形工作频率围为0.02H Z~20KH Z，且连续可调；（2）正弦波幅值±10V，失真度小于1.5%；（3）方波幅值±10V；（4）三角波峰-峰值20V，各种输出波形幅值均连续可调。
二总体概要设计：总体设计思路：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）。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器，555芯片共同构成正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
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化为方波，再由积分电路将方波转化为三角波；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。
本课题就是采用第一种方法：先产生正弦波再转化为方波最后变为三角波的电路设计方法。
本课题的正弦波发生电路用的是RC桥式振荡器，调节其中的R,C的值可实现率频的调节。
由正弦波转化为方波的电路是用555芯片构成的施密特触发器，在触发器的输出端接有两极运放，第一极构成的是同相跟随器，主要作用是提高输入阻抗，减少前极对后极的影响；第二极构成的是反相比例放大器，用于放大方波的幅度并调节方波的幅度。
由方波转化为三角波则用到的是RC无源滤波器，在输出端接有自举电路放相放大器，主要作用是提高输出阻抗以减小前极对后级的影响，然后三角波经过反相放大器放大并实现幅度可调。
最终实现多波形信号发生器电路的设计。
三各单元模块的设计与分析3.1 正弦波发生器3.3.1 RC 桥式振荡器RC 桥式振荡器电路原理图：RC 桥式正弦振荡电路如图所示。
其中R1、C1和R2、C2为串、并联选频网络，接于运算放大器的输出与同相输入端之间，构成正反馈，以产生正弦自激振荡。
R3、RW 及R4组成负反馈网络，调节RW 可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，使电压增益满足振荡的幅度条件。
为了使振荡幅度稳定，通常在放大电路的负反馈回路里加入非线性元件来自动调整负反馈放大电路的增益，从而维持输出电压幅度的稳定。
图中的两个二极管D1，D2便是稳幅元件。
当输出电压的幅度较小时，电阻R4两端的电压低，二极管D1、D2截止，负反馈系数由R3、RW 及R4决定；当输出电压的幅度增加到一定程度时，二极管D1、D2在正负半周轮流工作，其动态电阻与R4并联，使负反馈系数加大，电压增益下降。
输出电压的幅度越大，二极管的动态电阻越小，电压增益也越小，输出电压的幅度保持基本稳定。
为维持振荡输出，必须让：1+Rf R3=3 为保证电路起振：1+Rf R3>=3R f =R W +(R 4//r D )(其中r D是二极管的导通动态电阻)当R1=R2=R, C1=C2=C时：电路的振荡率频为： f =1 2ᴨRC起振的振幅条件为：RfR3>=2调整电阻RW （即改变了反馈R f ），使电路起振，且波形失真最小。
如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大R f ，如波形失真严重，则应适当减少R f。
改变选频网络的参数C 或R，即可调节振荡频率。
一般采用改变电容C 作频率量程切换（粗调），而调节R作量程的频率细调。
本课题正是用的RC桥式振荡器用于产生正弦波的，其在Multilism10中建立的电路原理图如下图所示：3.2 方波转化电路3.2.1 555定时器芯片555定时器芯片的部电路原理图：555定时器功能主要有两个比较器决定，两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端电压为23V CC, C2的反相输入端为13V CC, 若触发输入端TR 的电压小于13V CC ，则比较器C2的输出端为0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。
如果阈值输入端的TH 的电压大于23V CC, 同时TR 端的电压大于13V CC ，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为0电平。
它的各个引脚功能如下：1，外接电源负端VSS 或接地，一般接地；2，低触发端；3，输出端V o ; 4，直接清零端。
当接入低电平时时基电路不工作，此时不论TH 处于何电平，时基电路输出为0，该端不用时接高电平；5，VC 为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变部两个比较器的基准电压，当该端不用时应串入一个0.01uF 的电容接地，以防止引入干扰；6，TH 高触发端；7，放电端，该端与放电管集电极相连，用作定时器时电容的放电；8，外接电源V CC 。
双极型的时基电路V CC 的围为4.5-16V ，CMOS 型的时基电路V CC 的取值围为3-18V ，一般为5V 。
3.2.2 由555定时器芯片构成的施密特触发器本课题由正弦波变换为方波使用到的就是由555构成的施密特触发器，其在Multilism10仿真软件上建立的原理图如下图所示：3.2.3 方波幅度调节电路上一极由555构成的施密特触发器将正弦波转化为方波后，接着有两极放大器，第一极由uA741构成的同相跟随器，主要功能提高输入阻抗，第二极放大器同样是由uA741构成的反相比例放大器，其主要功能是对方波的由度放大并实现调节。
该部分电路实现的电路原理图如下图所示：3.3 三角波转化电路3.3.1 RC 无源积分器RC 无源积分器的原理：由q=uc 可得：i c(t)=C ·dUc (t )dt ,进一步可得到：u c(t)=1C ∫i (t )t 0dt, 而i=u i /R,代入后得:u c(t)=1RC ∫Ui (t )t 0dt, 3.3.2 自举电路反相放大器当RC无源积分器将方波转化为三角波后，下一极接入自举电路反相放大器，其目的是提高输入阻抗，在Multilism10中搭建电路如下图：自举电路反相放大器提高输入阻抗的原理：由图知：Au2=-R2/R1;Au1=-2R1/R2;U02=Au1*Au2*Ui=2Ui输入电流Ii=I1-I=uI/R1-(Uo2-Ui)/R;而输入电阻Ri=Ui/Ii=Ui/(I1-I);整理后得：Ri=R1*R/(R-R1);由此可知当R=R1时，该反相放大器的输入电阻无穷大。
四总电路图此电路图采用模块化使电路设计思路更加清晰有条理，各个模块的电路原理图及分析已在上一章节有详细介绍，这里就不在赘述。
仿真效果如下图：五元器件清单本课题用到的元器件有：555定时器芯片*1，uA741运算放大器*5，1N4148二极管*2，双踪示波器，电阻：1k*8,3k*1,10k*5,15k*2,28k*1,33k*2,47k*1,50k*2,66k*1;电容：10n*3,100n*1;电源：DC12V,DC5V;六总结与体会本次实验是本人第一次亲身体会自已动手查资料，设计电路，仿真等过程，个人感觉收获还是很大的。
每当电路要成功时，当时的心情是那么的激动，但是前几次都没有成功，在我的不断努力，不断探索，不断查资料下，终于将电路设计成功，在成功之时心情真是好极了，对今后的学习也更加有信心了！当我刚拿到这个课程设计题目时感觉很茫然，不知道从何入手，只有一设计要求，没有工具，没有资料，没有材料，如何能完成设计要求呢！原来学校电脑中装有电路仿真软件Multilism10，无需将电路实物做出来，用Multilism10对电路进行仿真就行了，这个软件方便，安全，还便于对电路进行修改！在实验过程中，我遇到了很多问题，比如：波形失真，甚至不出波形一样的问题。
在老师和同学的帮助下，把问题一一解决，那种心情别提有多高兴啊！实验中暴露出我们在理论学习中所存在的问题，有些理论知识还处于懵懂状态，只知其一不知其二，还有待加强！七参考文献和辅助软件辅助软件：Multilism10参考文献：1.主编：霞，田明，邬春明《模拟电子技术》，华中科技大学2.主编：韦建英，振云《数字电子技术》，华中科技大学3.主编：栾华东，道清《高频电子线路》，华中科技大学4.谭博学，苗汇静编著《集成电路原理用应用》，电子工业。