合成信号发生器设计毕业论文
信号发生器毕业设计
波形发生器的设计方案有好多种,而我们按照不同需要选择不同的方案,下面介绍三种种信号发生器的原理方案:
一﹑方案一
利用DDS芯片与单片机来设计波形发生器,采用AT公司单片机AT98S52作为控制芯片,用于控制键盘、显示和DDS芯片的工作。其中键盘用于设定工作频率参数,显示部分采用16*2的通用点阵字符液晶显示器,DDS芯片采用AD9832 。DDS芯片输出正弦波通过放大电路的放大再输出。
CD4051的八选一控制信号来源于AT89S52的P0~P3接口,74HC373P也是考虑复用P0端口而设置的。AD9850输出的方波经积分电路转换为三角波后,经AD811高速运放可提高其负载能力。
4系统软件设计
4.1 主程序
主程序可控制整个系统,包括控制系统的初始化、显示、运算、键盘扫描、频率控制、幅度控制等子程序,其主程序流程如图7所示。
3.3信号幅度数控预置电路
为了实现对输出的正弦模拟信号幅度的数字控制和预置,本系统采用了AD811高速运放、数字电位器衰减、真有效值转换、以及A/D转换等电路,具体电路图如图5所示。
数字电位器X9C102是实现信号幅度数字可调的关键器件。真有效值转换模块AD637主要负责信号的TRMS/DC转换,然后经TLC2453模数转换向单片机输送正比于正弦波信号幅度的数字量,以便单片机输出合适的幅值控制指令。
信号发生器的设计与制作
系别:机电系专业:应用电子技术届:07届姓名:张海峰
摘要
本系统以AD8951集成块为核心器件,AT89C51集成块为辅助控制器件,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。AD9851是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器,主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器(DAC)和高速比较器3部分构成,能实现全数字编程控制的频率合成。
电子通信专业毕业设计信号发生器的设计与制作
电子通信专业毕业设计信号发生器的设计与制作【摘要】信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动操纵、遥测操纵、测量仪器、外表和运算机等技术领域。
采纳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Multisim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100Hz的各波形输出,并已应用于实验操作。
【关键词】信号发生器;方波信号;电路仿真;OP07;LM324Design and production of signal generatorAuthor: Li nanaTutor: Jia jie【Abstract】Signal generator is widely used in electronic engineering, communications engineering, automatic control, remote control, measuring instruments, meters and computer technology. Integrated operational amplifier and using a combination of discrete components, using hysteresis comparator circuit produces a square wave signal, and the full use of differential circuit circuit switching, which can change the design of a triangular wave, sine wave, square wave signal generator simple . Through the circuit analysis to determine the parameters of the components and use the ideal of Multisim circuit simulation software output, designed to overcome the low frequency signal generator circuit technical problems exist, making the design of the low frequency signal generator structure is simple and easy to achieve. The design can produce less than 100 Hz, the waveform output, and has been used in experimental operations.【The key words】pingers ;signal for the signals ;circuit simulation ;op07; lm324目录第1章绪论 .............................................1.1 绪论.........................................................1.2 课题背景...............................................1.3 设计任务及要求.........................................第2章信号发生器方案选择及原理框图2.1 原理框图...................................................2.2 信号发生器方案选择...........................................第3章各部分电路设计及总电路图3.1 方波发生电路的工作原理..............................................3.2 方波---三角波转换电路的工作原理...................................3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 .................................3.4电路的参数选择及运算 ............................................. 第4章 Multisim电路仿真及仿真结果......................第5章12V直流稳压电源设计..................................第6章总结....................................................致谢....................................................参考文献 .................................................附录 ...................................................第1章绪论1.1绪论能产生多种波形,如三角波、锯齿波、方波、正弦波的电路被称为函数信号发生器,又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有广泛的应用。
合成信号发生器设计毕业论文
摘要随着数字集成电路、微电子技术和EDA 技术的深入研究,现代频率合成技术具有很大研究性。
根据题目要求,我们以单片机LM3S811为核心,辅以必要的模拟电路,设计合成信号发生器。
该系统主要由LM3S811单片机、方波发生器、分频电路、滤波电路、调理电路、加法电路等模块组成。
本系统采用TLC083芯片产生方波振荡电路,通过施密特触发器CD40106芯片进行波形变换后得到300KHz方波信号,经过30分频、10分频、6分频电路后得到10KHz、30KHz、50KHz信号,经过TLC04芯片进行滤波,得到相应频率但不同幅值的正弦信号,再通过由TLC085构成的调理电路对相位和幅度进行调节,最后通过加法电路将三路正弦信号合成近似方波和三角波。
测试表明,其结构紧凑,电路简单,可扩展性强,统功能完善,很好的实现了各项设计指标。
关键词:信号波形合成分频器滤波器AbstractAlong with the digital integrated circuits, microelectronics technology and EDA technology research, has great modern frequency synthesis technology research. According to the topic request, we LM3S811 as the core, with single-chip microcomputer with necessary analog circuits, design and synthesize signal generator. This system mainly consists of LM3S811 single-chip microcomputer and square-wave generator frequency circuit, filtering, points circuit and regulate circuit, addition circuit module. The system USES the TLC083 chip produce square-wave oscillating circuit, through CD40106 chips for waveform Schmitt toggle 300KHz square wave signal transformation, after get 30 points frequency, 10 points frequency, 6 points frequency circuit 10KHz, 30KHz, after we get TLC04 50KHz signals, after filtering, obtained corresponding chip frequency but different amplitude of the sine signals, then TLC085 constitute by the modulation circuit to phase and amplitude adjustment circuit will last through the addition of three road sine signal synthetic approximate square-wave and delta waves. Tests showed that the structure is compact, simple circuit, extensibility, perfect functions, ec well implemented the design indexes.Keywords:Signal waveform synthesis frequency divider filter摘要 (1)目录 (3)引言 (4)第一章系统总体设计和任务要求 (5)第二章方案论证与比较 (6)1.1系统设计方案: (6)第三章理论分析计算和器件选型 (7)第四章系统的硬件设计 (7)4.1方波振荡电路设计 (7)4.2无源滤波电路设计 (8)4.3峰值检波电路设计 (8)4.4加法电路设计 (9)第五章系统的软件设计 (9)5.1系统软件设计概括 (9)5.2软件设计流程图 (10)第六章系统测试及结论分析 (10)6.1测试仪器 (10)6.2测试方法 (10)6.3测试结果 (10)6.4测试结论分析 (11)第七章总结 (11)参考文献 (12)信号源是现代电子系统的重要组成部分,它在通信、测控、导航、雷达、医疗等众多领域都有着广泛的应用,而且信号源还可以作为现代电子产品设计和生产中的重要工具,其必须满足高精度、高速度、高分辨率、频率可调等许多要求。
合成函数信号发生器的设计与实现
Ke o d : M 3 8 1 y w r s L S 1 ,Osi aigcr uto q aewa e cl tห้องสมุดไป่ตู้ ic i fs u r v ,Fi eig,Ph s hf,Ad e ,Ampi e ,A / D c n etr l n l rn t a es i t dr l ir f o v re
用器 件制 作 ,多 用 专 门 的 函数 信 号 发 生 器 产 生 信 号 。早期 的 函数 发 生 器 芯 片如 8 3 ,其 功 能较 少 , 08
文 献标 志码 :A
D e in a a i a i n o y he i nc i n Ge r t r sg nd Re lz to fS nt ssFu to ne a o
L U a q n,ZHOU n o I Xio u Yu b
( p rme to h sc n n o mainTeh oo y,Baj Unv riyo ce c a d Ars De a t n fP y isa dI fr t c n lg o oi ie st fS in e. t ,Ba j 7 1 1 n oi 2 0 6,Chn ) ia
Ab t a t A v e e a o sd sg e ,t e 1 k z 0 Hz 0 Hz S n v r i e e u y f t rt e s u r sr c : wa e g n r t r wa e i n d h 0 H ,3 k ,5 k i e wa e we e fl r d o t b i e h q a e t l
合 成函数 信 号 发 生器 的设计 与实 现 *
刘 小 群 , 云 波 周
( 宝鸡 文理 学 院 物 理 与 信 息 技 术 系 , 西 宝鸡 7 1 1 ) 陕 2 0 6
毕业设计(论文)-基于DDS芯片AD9951的信号发生器
基于DDS芯片AD9951的精密信号发生器设计摘要直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS)是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法。
而AD9951是美国模拟器件公司(ADI)最新推出的高集成度DDS芯片。
本设计采用该芯片,以AT89S52单片机为控制,采用AT24C02来存储重要的系统数据,由1602点阵式字符型液晶显示模块作为显示器,并加上一个小键盘构成了精密信号发生器。
要求其输出频率范围为0~160MHz、最小步进为10Hz或者1Hz、输出信号幅度大于0.3Vp-p、杂散小、有掉电数据保持功能。
文中详细介绍了DDS的工作原理以及该信号发生器的软、硬件设计方案,并给出了具体的程序设计。
指标关键词:直接数字频率合成(DDS)、AD9951、AT89S52、信号发生器、频率控制字直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS)是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法,广泛应用于通讯、导航、雷达、遥控遥测、电子对抗以及现代化的仪器仪表工业等领域。
而AD9951是美国模拟器件公司(ADI)最新推出的高品质、高集成度DDS芯片。
本设计采用该DDS芯片作为核心元件,以AT89S52单片机为主控器件、并辅以AT24C02存储重要的系统数据、1602点阵式字符型液晶显示模块作为显示器,构成了一种精密的DDS信号发生器。
文中详细介绍了DDS的工作原理以及该精密信号发生器的软、硬件设计方法,并给出了具体的程序设计方案。
设计出的信号发生器,输出频率范围为0~160MHz、最小步进为10Hz或者1Hz、输出信号幅度大于0.3Vp-p、杂散小。
关键词:直接数字频率合成(DDS)、AD9951、AT89S52、信号发生器、频率控制字该芯片能以早期DDS 1/10的功耗提供速度高达400 MHz 的内部时钟,而合成频率高达160 MHz。
信号发生器的毕业论文
信号发生器的毕业论文信号发生器的毕业论文引言:信号发生器是电子工程中常用的一种测试仪器,它能够产生各种不同频率和波形的信号,用于测试、调试和研究电子设备。
在现代电子技术的发展中,信号发生器起到了至关重要的作用。
本篇论文将从信号发生器的原理、应用和发展趋势等方面进行探讨,以期对信号发生器的研究和应用提供一定的参考。
一、信号发生器的原理信号发生器的原理是通过电子元件的运算和控制,产生不同频率、幅度和波形的电信号。
其基本构成包括振荡器、放大器和输出接口等。
振荡器负责产生基本的振荡信号,放大器将振荡信号放大到所需的幅度,输出接口则将信号输出到被测设备。
在信号发生器的振荡器中,常用的振荡电路有RC振荡电路、LC振荡电路和晶体振荡电路等。
这些振荡电路根据不同的频率范围和精度要求,选择合适的电路结构和元件参数,以确保信号发生器的稳定性和准确性。
二、信号发生器的应用信号发生器广泛应用于电子设备的测试、调试和研究领域。
其中,主要包括以下几个方面的应用:1. 电子设备测试:信号发生器可以模拟各种不同的输入信号,用于测试电子设备的性能和响应。
例如,通过改变信号的频率和波形,可以测试电子设备对不同频率的响应情况,以评估其频率特性。
2. 通信系统测试:信号发生器在通信系统测试中起到了至关重要的作用。
它可以产生模拟的通信信号,用于测试通信设备的传输质量和性能。
通过调整信号的频率和幅度,可以模拟不同的通信环境,以评估设备在不同条件下的工作情况。
3. 信号调试和分析:信号发生器可以产生复杂的信号波形,用于调试和分析电子设备的工作状态。
通过观察信号的波形和频谱特性,可以判断设备是否正常工作,并找出可能存在的问题。
4. 电子研究和教学:信号发生器是电子研究和教学中常用的实验工具。
它可以帮助学生和研究人员理解电子原理和信号处理的基本概念。
通过实验和观察不同信号的特性,可以提高学生的实践能力和理论水平。
三、信号发生器的发展趋势随着电子技术的不断发展,信号发生器也在不断演进和改进。
基于DDS技术的信号发生器的设计与实现_毕业设计(论文)
毕业设计设计题目:基于DDS技术的信号发生器的设计与实现基于DDS技术的信号发生器的设计与实现摘要DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。
与传统的频率合成器相比,DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。
本设计采用单片机为核心处理器,利用键盘输入信号的参数,控制DDS的AD9850模块产生信号,信号的参数在LCD1602上显示,完成正弦信号和方波信号的输出,用示波器输出验证。
DDS是一种全数字化的频率合成器,由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。
时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于ROM的地址线位数,幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。
与传统的频率合成方法相比,DDS合成信号具有频率切换时间短、频率分辨率高、相位变化连续等诸多优点。
使用单片机灵活的控制能力与AD9850的高性能、高集成度相结合,可以克服传统DDS设计中的不足,从而设计开发出性能优良的信号发生器系统。
关键词:单片机直接数字频率合成AD9850 DDSDesign and Implementation of the SignalGenerator Based on DDS TechnologyAbstractDDS is Direct Digital frequency Synthesizer (Direct Digital Synthesizer) English abbreviations. Compared with the traditional frequency synthesizer, with low cost, DDS low power consumption, high resolution and fast converting speed time and so on, widely used in telecommunications and electronic instruments field, is to realize equipment full digital a key technology.This design uses the single chip processor as the core, using a keyboard input signal parameters, control of DDS AD9850 module produce signals, the signal parameters in LCD1602 show that the complete sine signal and square wave signal output, the output with an oscilloscope validation.DDS is A full digital frequency synthesizer, by phase accumulators, waveform ROM, D/A converter and low pass filter composition. The clock frequency after A given, the output depends on the frequency of the signal frequency control word, the frequency resolution depends on accumulators digits, phase resolution depends on the ROM address line digits, amplitude quantization noise depends on the ROM data A word length and D/A converter digits. And the frequency of the traditional method than the synthesis, DDS synthesis signal has a frequency switching frequency of short time, high resolution and continuous phase changes, and many other advantages. Using single chip microcomputer control of the flexible ability and high performance, high level of integration of the AD9850 combination, can overcome the disadvantage of the traditional DDS design, to design the developed good performance of signal generator system.Key word:MCU; direct digital frequency synthesis;AD9850;DDS目录1 引言 (1)2DDS概要 (2)2.1DDS介绍 (2)2.1.1 DDS结构 (2)2.1.2典型的DDS函数发生器 (3)2.2DDS数学原理 (5)3 总体设计方案 (8)3.1系统设计原理 (8)3.2总体设计框图 (8)4 系统硬件模块的组成 (9)4.1单片机控制模块 (9)4.1.1 STC89C52主要性能 (9)4.1.2 STC89C52功能特性描述 (9)4.1.3 时钟电路 (11)4.1.4复位电路 (11)4.2AD9850模块 (12)4.2.1 AD9850简介 (12)4.2.2 AD9850的控制字与控制时序 (14)4.2.3单片机与AD9850的接口 (15)4.3滤波电路设计 (15)4.4键盘控制模块 (16)4.5LCD显示模块 (16)4.5.1液晶显示器显示原理 (16)4.5.2 1602LCD引脚与时序 (17)4.6A/D转换模块 (20)5 软件设计与调试 (21)5.1程序流程图 (21)5.2软件调试 (22)5.2.1 keil编程工具介绍 (22)5.2.2 STC-ISP下载工具介绍 (23)6 硬件电路制作 (24)6.1原理图的绘制 (24)6.2电路实现的基本步骤 (24)6.3硬件测试波形图 (25)7 结论 (27)谢辞 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
信号发生器毕业论文
信号发生器毕业论文信号发生器毕业论文近年来,随着科技的不断进步和社会的快速发展,信号发生器作为一种重要的电子测量仪器,在各个领域中发挥着重要的作用。
本文将从信号发生器的基本原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行论述。
一、信号发生器的基本原理信号发生器是一种能够产生各种频率、幅度和波形的电信号的仪器。
其基本原理是通过振荡电路产生稳定的频率信号,并通过放大电路调节信号的幅度和波形。
信号发生器通常由振荡器、放大器、滤波器和控制电路等部分组成。
振荡器是信号发生器的核心部件,其作用是产生稳定的频率信号。
常见的振荡器有晶体振荡器、RC振荡器和LC振荡器等。
放大器的作用是放大振荡器产生的信号,使其能够达到所需的幅度。
滤波器则用于滤除杂散信号,保证输出信号的纯净度。
控制电路则用于调节信号的频率、幅度和波形等参数。
二、信号发生器的应用领域1. 通信领域在通信领域中,信号发生器被广泛应用于通信设备的研发和维修中。
通过信号发生器可以产生各种频率和调制方式的信号,用于测试和调试无线电设备、电话设备、卫星通信设备等。
2. 电子测量领域信号发生器在电子测量领域中也扮演着重要的角色。
它可以用于测试和校准各种电子仪器,如示波器、频谱分析仪、功率计等。
通过产生稳定的信号,可以确保测量结果的准确性和可靠性。
3. 科研与教学领域信号发生器在科研与教学领域中也有广泛的应用。
在科研方面,信号发生器可以用于实验室的各种研究项目,如电子学、通信工程、无线电技术等。
在教学方面,信号发生器可以用于电子技术、通信原理等专业的实验教学,帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
三、信号发生器的未来发展方向随着科技的不断进步,信号发生器也在不断发展和创新。
未来,信号发生器的发展方向主要体现在以下几个方面:1. 高频率和宽带化随着通信技术的快速发展,对信号发生器的频率要求也越来越高。
未来的信号发生器将会实现更高的工作频率,以适应新一代通信系统的需求。
同时,信号发生器的带宽也将会更宽,能够产生更复杂的信号波形。
毕业设计(论文)-简易信号发生器的设计[管理资料]
简易信号发生器的设计目录摘要Abstract第1章前言 (3)第2章信号发生器的发展现状 (4) (4) (4)第3章方案的设计 (5)方案的选择 (5) (5)第4章单元电路设计 (6) (6) (6)正弦波振荡电路 (7)电路工作原理 (7) (9)电压比较器 (10) (10) (11)积分电路 (12) (12) (12)第5章整体电路仿真 (14) (14) (15)第6章结束语 (17)参考文献答谢词附录摘要信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、方波、正弦波的电路。
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。
本设计通过对信号发生器的原理以及构成进行分析,设计了正弦波—方波—三角波简易信号发生器。
设计中首先确定了电路方案:由直流稳压电源电路、文氏振荡器、迟滞比较器、积分器组成;接着对各单元电路的的工作原理进行了分析,由直流稳压电源电路提供所需电压,文氏振荡器产生正弦波,迟滞比较器产生方波,积分器产生三角波,同时对电路中各元器件的参数进行了计算。
最后利用相关仪器进行测试,测试达到了设计要求。
关键词:直流稳压电源电路;文氏振荡器;迟滞比较器;积分器AbstractSignal generator is a kind of can produce much waveform, such as triangle wave, square wave, sine wave circuit. Signal generator in the circuit experiment and test equipment in a very wide range of purposes. The design of the principle of the signal generator and structure analysis, design of sine wave-square wave-triangle wave simple signal generator. Design of the first set by a dc voltage circuit scheme: power supply circuit, venturi oscillator,hysteresit comparator, integrator composed; Then each unit circuit of the principle is analyzed by dc stabilized voltage power supply circuit, provide the voltage required, venturi oscillator produce sine wave, hysteresit comparator produce square wave, integrators produce triangle, and at the same time in the circuit to wave the parameters of each component was calculated. Finally, using the related instrument testing, testing meet the design requirements.Keywords: dc stabilized voltage power supply circuit; Venturi oscillator; Hysteresit comparator; integrator第1章前言能产生多种波形,如三角波、方波、正弦波的电路被称为信号发生器,又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有广泛的应用。
MAX038信号发生器论文
信号发生器摘要:该波形发生器以MAX038函数发生器为核心,采用数字、模拟结合的方法,产生正弦波、三角波和方波信号,频率范围可达10Hz~1MHz,并能进行七个频率段的选择,后级采用集成运放来提高输出波形质量并增强带负载能力,最终得到所要求的输出波形,较好的满足大多数实验与检测的需求。
一、方案设计与论证1、波形发生及频率合成部分方案一:采用555集成芯片函数发生器,555可以产生可变的正弦波、方波、三角波及实现频率控制。
方案二:采用低温漂、低失真、高线性单片压控函数发生器ICL8038,产生频率(0.001~300KHZ)可变的正弦波、三角波、方波及数控频率调整。
但是,由于ICL8038自身的限制,输出频率稳定度只有10-3(RC振荡器)。
而且,由于压控的非线性,频率步进的步长控制比较困难。
方案三:采用MAX038函数发生器,MAX038是一个精密高频波形产生器。
能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波信号。
频率范围从0.1Hz~20MHz,最高可达40MHz,各种波形的输出幅度均为2V(P-P)。
占空比调节范围宽,占空比和频率均可单独调节,二者互不影响,占空比最大调节范围是10%~90%。
波形失真小,正弦波失真度小于0.75%,占空比调节时非线性度低于2%。
方案四:采用DDS波形发生技术,采用FPGA和单片机相结合的方式实现对频率的控制。
将比例乘法器(CC14527)以及相应的大量控制逻辑集成在FPGA 中,既减少了大量硬件连线,又降低了干扰,系统实现方便,性能稳定。
但是,DDS成本高,资金需要量大,并且DDS器件很难买到。
经比较,在本设计中采用方案三。
2、模拟部分方案一:由于MAX038输出幅度为2V,根据设计要求,在1KΩ负载条件下,输出正弦波信号的电压峰—峰值V opp在0~5V范围内可调,为了增加系统的带负载能力,考虑加入高精度、高速度的运放OPA604,为保持信号稳定减小波形的失真度加入一级缓冲BUF634,以提高输出电压,使输出频率可调并稳定。
毕业设计论文正文信号发生器[管理资料]
引言直接数字频率合成技术(direct digital synthesizer,DDS)是在20世纪7O年代提出的,利用数字可控振荡器技术,直接以数字信号控制产生高精度频率信号,,与传统的直接频率合成(Ds)、锁相环间接频率合成(PLL ),FNPLL合成和PSG单环路合成相比,具有频率切换时间极短、频率分辨率高、相位连续,相噪低,结构简单、体积小、成本低等优势。
鉴于DDS技术有如此优越的条件,现在大多数设备、系统都采用了这种技术。
当然,作为通信系统中必不可少的信号发生器也越来越多地容纳了该技术,以下主要介绍的是基于ADI公司生产的DDS芯片AD9833的信号发生器的设计方案。
AD9833是采用先进的DDS技术开发的高集成度DDS器件。
其主要特性如下:外接主频时钟为25MHz;内含10位DAC;相位可编程;内部有5个可编程寄存器,其中包括3个16位控制寄存器,2个28位频率寄存器和2个12位相位寄存器;3线SPI接口;内置超高速模拟比较器;;-。
控制芯片选择AT89C52,通过对AD9833编程实现正弦波,三角波,该输出的正弦波,三角波能达到MHZ以上,输出是波形失真率极低。
用LCD和键盘作为良好的人机界面,用键盘输入要显示的频率,LCD显示频率的大小。
将输出的正弦波经比较器电路来实现方波的输出,经实验发现输出的方波能达到100KHZ以上且输出的波形失真率小,波形纯真。
任意信号发生器是信号源的一种,它具有信号源所有的特点。
我们传统都认为信号源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。
可见信号源在电子实验和测试处理中,并不测量任何参数而是根据使用者的要求,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以达至测试的需要。
信号源有很多种,包括正弦波信号源、函数发生器、脉冲发生器、扫描发生器、任意波形发生器、合成信号源等。
一般来讲任意波形发生器,是一种特殊的信号源,综合具有其它信号源波形生成能力,因而适合各种仿真实验的需要。
毕业设计(论文)-简易多功能信号发生器设计
1 绪论简易多功能信号发生器是信号发生器的一种,在生产实践和科研领域中有着广泛的应使用。
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,使用其他仪器观察、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、应使用最广泛的一类电子仪器。
它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波和锯齿波等,因而广泛使用于通信、雷达、导航、宇航等领域。
在本设计中它能够产生多种波形,如正弦波,三角波,方波和锯齿波等,并能实现对各种波频率和幅度的改变。
正因为其在生活中应使用的重要性,人们它做了大量的研究,总结出了许多实现方式。
可以基于FPGA 、VHDL、单片机、DOS 技能、数字电路等多种方法实现。
本设计是采使用VHDL来实现的简易多功能信号发生器。
它能产生正弦波,三角波,方波和锯齿波。
且对各种波形的要求如下:(1)根据按键选择不同的波形(实现正弦波,三角波,方波和锯齿波);(2)各波形的频率范围为100Hz-20KHz;(3)各波形频率可调(通过按键控制频率的变化,步进值为500Hz);(4)使使用LED数码管实时显示输出信号波形的频率值;(5)使用按键控制实现输出信号的幅度调节(幅度调节为2.5V和5V)。
2 EDA技术介绍2.1EDA介绍EDA是电子设计自动化(Electronic Design AutoMation)缩写。
EDA技术是以计算机为工具,根据硬件描述语言HDL( Hardware Description language)完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。
硬件描述语言HDL 是相对于一般的计算机软件语言,如:C、PASCAL而言的。
HDL语言使使用与设计硬件电子系统的计算机语言,它能描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接方式。
毕业设计论文基于FPGA的信号发生器设计
武汉工业学院毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于FPGA的信号发生器设计姓名学号院系电气与电子工程学院专业电子信息科学与技术指导教师目录摘要 ...................................................................................................................................... i ii Abstract (iv)前言 (1)1绪论 (3)1.1 FPGA简介 (3)1.2 modelsim简介 (5)1.3 DDS基本原理介绍 (6)2设计方案 (8)2.1 总体设计方案 (8)2.2方案论证 (8)2.2.1方案一 (8)2.2.2方案二 (9)2.2.3方案三 (9)2.3方案确定 (9)3 硬件电路设计 (11)3.1硬件设计注意事项 (11)3.2 DA电路 (11)3.3滤波电路 (12)3.4硬件电路实现 (13)4软件设计 (14)4.1波形产生模块 (14)4.1.1正弦波 (14)4.1.2方波 (15)4.1.3 三角波 (15)4.2频率控制模块 (16)4.3相位累加模块 (17)4.4选择波形模块 (17)4.5幅度控制模块 (18)4.6软件设计总成 (19)5 调试 (20)5.1设计及仿真调试使用设备 (20)5.2 调试方法 (20)5.2.1 硬件调试 (20)5.2.2 软件调试 (20)5.2.3 综合调试 (20)5.3 调试结果 (21)5.3.1 软件仿真结果及分析 (21)5.3.2 综合调试结果 (24)总结 (25)致谢辞 (26)参考文献 (27)附件1 ROM生成源程序 (28)附件2 40位流水线加法器程序 (30)摘要信号发生器是数字设备运行工作中必不可少的一部分,没有良好的信号源,最终就会导致系统不能够正常工作,更不必谈什么实现其它功能了。
信号发生器课程设计(论文)
信号发生器课程设计论文摘要信号发生器是一类非常重要的电子仪器,在做实验、进行产品研制和调试以及系统测试中都是必不可少的,而一般的信号发生器是由硬件组成的,它的输出频率范围宽,各项指标高,性能优良,因而在对输出波形要求较高的地方被广泛采用。
这种仪器的缺点是电路复杂,成本高,输出波形种类不多,不够灵活。
在对波形指标要求不高、频率要求较低的场合,可以用单片机构成一个波形发生器,产生所需要的各种波形.这样的函数发生器靠软件产生各种波形,小巧灵活,便于修改,且成本低廉,容易实现。
本设计用DA转换器0832和核心控制器89C51实现数字信号发生器的课程设计。
关键词:89C51,DAC0832,D/A转换器目录绪论 (1)1硬件设计 (1)1.1 单片机电路 (1)1.2 D/A转换电路 (2)1.3 信号发生器总电路图 (3)1.4 频率数码显示电路 (4)2软件设计 (4)2.1 主程序流程图 (4)2.2 方波流程图 (5)2.3 阶梯波产生流程图 (6)2.4 三角波程序流程图 (7)2.5 正弦波程序流程图 (9)2.6 中断响应流程图 (9)2.7 软件程序 (10)2.8 仿真结果 (14)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)绪论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。
本系统利用单片机AT89C51采用程序设计方法产生阶梯波、正弦波、矩形波三种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产波形。
毕业设计(论文)-基于单片机的dds信号发生器设计[管理资料]
前言频率源在现代电子系统中占有十分重要的地位 ,通信、雷达、制导等电子系统功能的实现及性能指标的好坏都直接依赖于频率源的性能。
频率源的性能是伴随着频率合成技术的进步而发展的 ,频率合成技术主要有直接合成、锁相频率合成直接数字合成(DDS)三种方式。
DDS的概念首先由美国学者J .Tierney 等人提出 ,它不同于前两种频率合成方法。
它是把一系列数字量形式的信号通过 DAC 转换成模拟信号的合成技术。
与其他频率合成方法相比 ,DDS 具有频率转换时间极短、频率分辨率高、输出相位连续、可编程、全数字化易于集成等突出优点。
因此 ,它得到越来越广泛的应用 ,成为现代频率合成技术中的佼佼者。
本文通过STM32来实现对DDS芯片AD9852控制,来产生10 MHz 频率内的正弦信号、调幅信号、调频信号、ASK及 PSK信号。
并通过使用AD8370及AD811来实现对幅度的控制。
第1章绪论在工业自动化系统中,经常要用一些信号作为测量基准信号或输出信号。
随着科学技术的发展,现代电子测量对信号源频率准确度和稳定度的要求越来越高。
例如在无线电通信系统中,蜂窝通信频段在912MHz并以30kHz步进。
为此,信号频率稳定度的要求必须优于10−6。
作为电子系统必不可少的信号源,在很大程度上决定了系统的性能,因而常称之为电子系统的“心脏”。
传统的信号源采用振荡器,只能产生少数几种波形,自动化程度较低,且仪器体积大,灵活性与准确度差。
而现在要求信号源能产生波形的种类多、频率高,而且还要体积小、可靠性高、操作灵活、使用方便及可由计算机控制。
为此可采用直接数字频率合成( Direct Digital Synthesis ,简称DDS)技术,把信号发生器的频率稳定度、准确度提高到与基准频率相同的水平,并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节。
采用这种方法设计的信号源可工作于调制状态,可对输出电平进行调节,也可输出各种波形。
频率合成技术的理论形成于二十世纪三十年代左右,如今已有七十多年的发展史。
基于PLL信号发生器的设计毕业论文
1 引言随着通信技术、数字电视、航空航天和遥控技术的不断发展,对频率源的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出频率数量的要求也越来越高。
为了提高频率的稳定度,经常采用晶体振荡器等方法来解决,但它很难产生多个频率信号。
而频率合成技术,可以通过对频率进行加、减、乘、除运算,从一个高稳定度和高准确度的标准信号源,产生大量具有同样高稳定度和高准确度的不同频率。
频率合成器是从一个参考频率中产生多种频率的器件。
基于频率合成器的这以一特点,利用锁相式频率合成技术,可以制作高稳定度、宽频带的正弦波信号发生器。
2 设计要求利用锁相环技术产生一个失真度小、频率从30MHz到100MHz的可调的正弦波信号。
根据频率的不同选择不同步进的标准频率。
当信号处于较低频率时,选择步进为1KHz的标准频率,此时它的最小误差不大于0.8%;当信号在较高的频率段时,选择以25 KHz为标准频率,它的最小误差不大于0. 5%。
3方案论证与比较3.1 压控振荡器方案论证与选择方案1:采用分立元件构成。
利用低噪声场效应管,用单个变容二极管直接接入振荡回路作为压控器件。
图3-1 压控振荡电路电路是电容三点式振荡器,如图3-1所示。
该方法实现简单,但是调试困难,而且输出频率不易灵活控制[1]。
方案2:采用压控振荡器和变容二极管,及一个LC谐振回路构成变容二极管压控振荡器。
只需要调节变容二极管两端的电压,便可改变压控振荡的输出频率。
由于采用了集成芯片,电路设计简单,系统可靠性高,并且利用锁相环频率合成技术可以使输出频率稳定度进一步提高。
综上所述,方案2具有更优良的物性和更简单的电路构成,所以使用方案2作为本次设计的方案。
3.2 频率合成器的设计方案论证与选择方案1:采用直接式频率合成器技术,将一个或几个晶体振荡器产生的标准频率通过谐波发生器产生一系列频率,然后再对这些频率进行倍频、分频或混频,获得大量的离散频率。
其组成框图如3-2所示。
直接式频率合成器频率稳定度高,频率转换时间短,频率间隔小。
毕业设计(论文)-基于单片机的信号发生器设计
毕业设计(论文)中文摘要(题目):基于单片机的信号发生器设计摘要:此函数信号发生器是基于单片机AT89C51设计而成的,能够产生频率范围在0Hz—535Hz的锯齿波、正弦波、三角波、矩形波四种波形,并且能够通过液晶屏1602显示各自的波形类型以及频率数值。
首先,单片机AT89C51经过程序设计的方法生成各种数字信号,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大。
接着,通过按键来控制四种波形的类型选择、和频率数值选择,并由液晶屏1602显示其频率数值和波形类型。
总的系统包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三大部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。
关键词:AT89C51DAC0832 液晶屏1602Title :Abstract:This function signal generator is based on the AT89C51 microcontroller design, capable of generating frequency range 0Hz-535Hz sawtooth, sine, triangle wave, square wave, four types of waveforms, and each type of waveform and frequency can be displayed by the LCD screen 1602value. First, AT89C51 microcontroller programming method to generate a variety of digital signal through the D / A converter DAC0832 converts the digital signal into an analog signal, filtered and amplified. Then, the key to control the four waveform type selection, and frequency selection of values, the value of its frequency and waveform type is displayed by the LCD screen 1602. The total system including a signal generating part of the digital / analog converting section and a liquid crystal display section of three parts, wherein in particular for the digital / analog conversion part and the waveform generating and changing part discusses in detail.keywords: AT89C51 DAC0832 LCD in screen 1602目录1 引言 (1)1.1研究背景 (1)1.2 国内外的研究现状和发展趋势 (2)2 设计要求 (2)3 设计总体方案 (2)4 硬件电路实现 (4)4.1 单片机最小系统的设计 (4)4.1.1 时钟电路 (5)4.1.2 复位电路 (5)4.2 D/A转换电路 (6)4.3 放大滤波电路 (9)4.4 键盘模块的设计 (10)4.5 显示模块的设计 (11)5 软件程序设计 (12)6 测试仪器及测试说明 (14)结论 (14)致谢 (14)参考文献 (15)附录A (16)附录B (17)1 引言信号发生器是一种常用信号源。
信号发生器(毕业设计正文)
1.能产生正弦波、三角波、方波等常见信号。
2.电路板性价比高,可靠性强,操作简单。
第
2.
信号发生器的实现方法通常有以下几种:
方案1:用分立元件组成的函数发生器,但通常是但函数发生器且频率不高,工作不稳定,不易调试。
方案2:可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。如L8038、BA205、XR2207等,他们的功能较少,精度不高,频率上限低,无法产生高频率信号,调节方式不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者相互影响。
[Keywords]signalgenerator;AT89C51;wave-form adjustment;DAC0832;LCD display
目录
摘要I
AbstractII
1.1课题背景2
1.2目的意义2
1.3设计要求和任务2
第2章信号发生器的方案研究3
2.1总体方案论证与设计3
2.2模块结构划分3
3.2.2
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
1.2
便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求,对传统仪器的数字化,智能化,集成化也就明显得尤为重要。平时常用信号源产生正弦波,方波,三角波等常见波形作为待测系统的输入,测试系统的性能。单在某些场合,我们需要特殊波形对系统进行测试,这是传统的模拟信号发生器和数字信号发生器很难胜任的。利用单片机的强大功能,设计合适的人机交互界面,使用户能够通过手动的设定,设
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摘要随着数字集成电路、微电子技术和EDA 技术的深入研究,现代频率合成技术具有很大研究性。
根据题目要求,我们以单片机LM3S811为核心,辅以必要的模拟电路,设计合成信号发生器。
该系统主要由LM3S811单片机、方波发生器、分频电路、滤波电路、调理电路、加法电路等模块组成。
本系统采用TLC083芯片产生方波振荡电路,通过施密特触发器CD40106芯片进行波形变换后得到300KHz方波信号,经过30分频、10分频、6分频电路后得到10KHz、30KHz、50KHz信号,经过TLC04芯片进行滤波,得到相应频率但不同幅值的正弦信号,再通过由TLC085构成的调理电路对相位和幅度进行调节,最后通过加法电路将三路正弦信号合成近似方波和三角波。
测试表明,其结构紧凑,电路简单,可扩展性强,统功能完善,很好的实现了各项设计指标。
关键词:信号波形合成分频器滤波器AbstractAlong with the digital integrated circuits, microelectronics technology and EDA technology research, has great modern frequency synthesis technology research. According to the topic request, we LM3S811 as the core, with single-chip microcomputer with necessary analog circuits, design and synthesize signal generator. This system mainly consists of LM3S811 single-chip microcomputer and square-wave generator frequency circuit, filtering, points circuit and regulate circuit, addition circuit module. The system USES the TLC083 chip produce square-wave oscillating circuit, through CD40106 chips for waveform Schmitt toggle 300KHz square wave signal transformation, after get 30 points frequency, 10 points frequency, 6 points frequency circuit 10KHz, 30KHz, after we get TLC04 50KHz signals, after filtering, obtained corresponding chip frequency but different amplitude of the sine signals, then TLC085 constitute by the modulation circuit to phase and amplitude adjustment circuit will last through the addition of three road sine signal synthetic approximate square-wave and delta waves. Tests showed that the structure is compact, simple circuit, extensibility, perfect functions, ec well implemented the design indexes.Keywords:Signal waveform synthesis frequency divider filter摘要 (1)目录 (3)引言 (4)第一章系统总体设计和任务要求 (5)第二章方案论证与比较 (6)1.1系统设计方案: (6)第三章理论分析计算和器件选型 (7)第四章系统的硬件设计 (7)4.1方波振荡电路设计 (7)4.2无源滤波电路设计 (8)4.3峰值检波电路设计 (8)4.4加法电路设计 (9)第五章系统的软件设计 (9)5.1系统软件设计概括 (9)5.2软件设计流程图 (10)第六章系统测试及结论分析 (10)6.1测试仪器 (10)6.2测试方法 (10)6.3测试结果 (10)6.4测试结论分析 (11)第七章总结 (11)参考文献 (12)信号源是现代电子系统的重要组成部分,它在通信、测控、导航、雷达、医疗等众多领域都有着广泛的应用,而且信号源还可以作为现代电子产品设计和生产中的重要工具,其必须满足高精度、高速度、高分辨率、频率可调等许多要求。
凡是能产生测试信号的仪器,都统称为信号源,也称为信号发生器,它能够用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电子电路及其设备时,为了测定电路的一些电参量,如测量频率响应、噪声系数,为电压表定度等,都要求提供符合所定技术条件的电信号,以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
当要求进行系统的稳态特性测量时,需要使用振幅、频率已知的正弦信号源;当测试系统的瞬态特性时,又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源;并且要求信号源输出信号的参数,如频率、波形、输出电压或功率等,能够在一定范围内进行精确调整,其有很好的稳定性和输出指示等。
信号源可以根据输出波形的不同,划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。
其中正弦信号是使用最广泛的测试信号。
因为产生正弦信号方法简单,且用正弦信号测量较方便。
正弦信号源又可以根据工作频率范围的不同划分为若干种。
合成信号源的信号不是由振荡器直接产生,而是以高稳定度石英振荡器作为标准频率源,利用频率合成技术形成所需要的任意频率信号,具有与标准频率源相同的频率准确度和稳定度。
合成信号源主要由晶体振荡器、频率合成单元、调制单元、电平控制单元组成。
第一章 系统总体设计和任务要求总体框图由以上分析,系统的总体功能如图1所示:图1 总体设计框图1.任务要求设计制作一个电路,能够产生多个不同频率的正弦信号,并将这些信号再合成为近似方波和其他信号。
(1).基本要求1)方波振荡器的信号经分频与滤波处理,同时产生频率为10kHz 和30kHz 的正弦波信号,这两种信号应具有确定的相位关系;2)产生的信号波形无明显失真,幅度峰峰值分别为6V 和2V ; 3)制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路,将产生的10kHz 和30kHz 正弦波信号,作为基波和3次谐波,合成一个近似方波,波形幅度为5V 。
(2).发挥部分1)再产生50kHz 的正弦信号作为5次谐波,参与信号合成,使合成的波形更接近于方波; 2)根据三角波谐波的组成关系,设计一个新的信号合成电路,将产生的10kHz 、30kHz 等各个正弦信号,合成一个近似的三角波形;3)设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路,测量误差不大于5%;300 KHZ 方 波 振 荡 器30分频10分频6分频无源低通 滤波器 调理电路 无源低通 滤波器 有源低通 滤波器信号合 成电路MCU显示调理电路 调理电路 调理电路调理电路 峰值检测电路 500KHZ 1.5MHZ峰值检测电路峰值检测电路第二章方案论证与比较1.1系统设计方案:我们用TLC083芯片产生300KHz的方波,经分频电路、TLC04芯片滤波电路后得到一个正弦波,然后用峰值检波电路检测其峰峰值,最后用加法电路合成题目所求方波。
1.1.1方波振荡电路方案一:用555定时器接成的多谐振荡器,能使产生的方波占空比可调,即高电平持续时间与低电平持续时间的比值可调,占空比10%~90%,适合低中频振荡电路。
方案二:用TLC083芯片,压摆率可达到19V/us,带宽10MHz,可实现高频振荡电路。
通过以上比较分析,我们选用方案二。
1.1.2滤波电路方案一:采用RC滤波电路,由于电阻R与频率变化无关,RC低通滤波器在器件选材方面要相对简单,但不适合大功率输出,仅可作为弱信号处理与微小功率应用。
方案二:采用TLC04芯片,四阶低通滤波器,TLC04的截止频率的稳定性只与时钟频率稳定性相关,截止频率时钟可调,其时钟截止频率比为50:1,因而设计截止频率为1/1.69×RF1×CF1×50=251.8Hz,能够满足振动时效和振动焊接工艺的要求。
通过以上方案比较,我们选用方案二。
1.1.3峰值检波电路方案一:将交流信号与一直流信号叠加使之变成单极性,将其分压后用单片机A/D采样其值。
方案二:采用TLC372和LM358芯片,通过峰值检波电路可以对交流信号进行绝对值处理,便于加速度值的进一步数字显示,电路构成相对简单。
通过以上方案比较,我们选用方案二。
1.1.4加法电路方案一:采用同向求和运算电路,同向求和电路的各输入信号的放大倍数互不影响,不能单独调整,因此同向求和电路调节不如反向求和电路方便。
方案二:采用反向求和运算电路,其电路中某一信号的输入电阻的阻值不影响其他输入电压与输出电压的比例关系,因此调节更方便。
通过以上方案比较,我们选用方案二。
第三章 理论分析计算和器件选型任何周期函数f(t)都可以表示为三角函数所构成的级数之和,即:∑∞=++=10)sin cos (21)(n n n t n b t n a a t f ωω其中:第一项20a 为直流分量,ω为角频率,ω=Tπ2,T 为周期。
所谓周期性函数的傅里叶分解就是将周期性函数展开成直流分量、基波和所有n阶谐波的迭加。
方波为奇函数,它没有常数项。
数学上可以证明此方波可表示为:4111()(sin sin 3sin 5sin 7)357f t t t t t ωωωωπ=++++=141()sin[(21)]21n n t n ωπ∞=--∑ 同样,对于三角波也可以表示为:22228111()(sin sin 3sin 5sin 7)357f t t t t t ωωωωπ=-+-+=122181(1)sin(21)(21)n n n t n ωπ∞-=---∑根据题目分析可得,基波峰峰值为6V 时,方波三次谐波峰峰值为基波峰峰值的三分之一,方波五次谐波峰峰值为为基波峰峰值的五分之一;三角波三次谐波峰峰值为为基波峰峰值绝对值的九分之一,三角波五次谐波峰峰值为基波峰峰值的二十五分之一。