一种0~20Hz超低频信号发生器的设计与实现.
低频信号发生器
2.4、放大电路部分
放大电路部分，该部分主要是由两个放大电路组成，第一个放大电路的作用主要是将单片机输出的微弱的电流信号转换为电压信号，第二级放大电路的作用是对微弱的电压信号进行放大，将其放大到设计要求的范围之内。放大电路如下图（3）所示：
图（3）
2.5、滤波电路部分
滤波电路部分，在第二个运算放大器的输出端连了一个二阶低通滤波器。如果不加低通滤波器，也能够生成波形，但是产生的信号中毛刺很多，加一个低通滤波器不仅起到的滤波的作用，还起到了平滑的作用。
0x30, 0x2f, 0x2d, 0x2c, 0x2a, 0x29, 0x27, 0x26,
0x24, 0x23, 0x21, 0x20, 0x1e, 0x1d, 0x1b, 0x1a,
0x18, 0x17, 0x15, 0x14, 0x12, 0x11, 0x0f, 0x0d,
0x0c, 0x0a, 0x09, 0x07, 0x06, 0x04, 0x03, 0x01,
经比较，方案四既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比高，所以采用该方案.
2、幅度改变方案
方案一：可以将送给DA的数字量乘以一个系数，这样就可以改变DA输出电流的幅度，从而改变输出电压；但是这样做有很严重的问题，单片机在做乘法运算时需要很长的时间，这样的话输出波形的频率就会很低，达不到至少500HZ的要求；
sbitADC_CS = P2^6;
sbitADC_WR = P2^7;
sbitled = P2^0;
sbitkey1 = P3^2;
sbitkey2 = P3^3;
//------------------------------------------------正弦波编码表
低频信号发生器实习报告
实习报告：低频信号发生器的设计与实现一、实习背景随着现代电子技术的快速发展，信号发生器在科研、生产和教学等领域发挥着越来越重要的作用。
低频信号发生器作为一种基础电子测试仪器，能够产生各种低频电信号，用于测试电子电路的性能、调试和校准等。
本次实习旨在了解低频信号发生器的基本原理，掌握其设计和实现方法，并在此基础上，自行设计并制作一款低频信号发生器。
二、实习内容1. 了解低频信号发生器的基本原理低频信号发生器主要基于模拟电子技术和数字电子技术实现。
其基本原理包括正弦波振荡、幅度调制、频率调制等。
通过调整振荡器、放大器、滤波器等电路参数，可以产生不同频率、幅度和波形的信号。
2. 学习低频信号发生器的设计方法在本次实习中，我们学习了基于单片机和DAC0832数模转换器的低频信号发生器设计方法。
单片机和DAC0832数模转换器协同工作，通过软件编程和查表方法，实现波形信号的生成。
采样点越密，信号失真度越小。
程序设定寄存器T0作定时器，T1作计数器，以控制信号的频率和相位。
3. 进行Proteus计算机软件仿真为了验证设计的正确性和可行性，我们使用Proteus软件对低频信号发生器进行了仿真。
通过调整仿真参数，观察不同波形信号的输出，确保信号发生器能够正常工作。
4. 实际制作与调试根据设计方案，我们购买了所需的元器件，并进行焊接、组装和调试。
在实际制作过程中，我们遇到了一些问题，如电路故障、参数设置不当等。
通过请教老师和查阅资料，我们逐步解决了这些问题，最终成功制作出一款低频信号发生器。
三、实习心得通过本次实习，我对低频信号发生器的设计和实现有了更深入的了解。
在实际制作过程中，我学会了如何解决电路故障和调整参数，提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
同时，我也认识到团队合作的重要性，与同学们共同解决难题，共同完成实习任务。
总之，本次实习使我受益匪浅，不仅提高了自己的专业技能，还培养了团队合作精神。
在今后的学习和工作中，我将继续努力，不断拓展自己的知识面和技能，为我国的电子科技事业贡献自己的力量。
基于DDS的超低频信号发生器设计与实现开题报告
西安交通大学城市学院本科毕业设计（论文）开题报告题目基于DDS的超低频信号发生器设计与实现所在系学生姓名专业班级学号指导教师教学服务中心制表2012 年3 月本科毕业设计（论文）开题报告对题目的陈述1. 文献综述信号发生器是用来提供各种测量所需信号的仪器，它是一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。
超低频信号发生器采用单片机波形合成发生器产生高精度，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。
高精度的信号源对通信系统、电子对抗以及各种电子测量技术十分重要。
随着电子技术的发展,对信号源频率的稳定度、准确度以及频谱纯度提出越来越高的要求。
DDS(直接数字频率合成)技术是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成技术。
与传统的频率合成技术相比,它具有频率分辨率高、频率转变速度快、输出相位连续、相位噪声低、可编程和全数字化、便于集成等突出优点,成为现代频率合成技术中的佼佼者,得到越来越广泛的应用,成为众多电子系统中不可缺少的组成部分。
基于DDS波形产生的应用现阶段主要在两个方面：1、设计通讯系统需要灵活的和极好的相噪，极低的失真性能的频率源，它通常选用DDS结合它的光谱性能和频率调谐方案，这种应用包括用DDS于调制方面，作为PLL参考去加强整个频率的可调制度，作为本机振荡器（LO），或者射频率的直接传送。
作为选择地，许多工业和医学应用DDS作为可编程波形发生器。
因为DDS是数字可编程，它的相位和频率在不改变外围成分的情况下能很容易地改变，而传统的基于模拟编程产生波形的情况下要改变外围成分。
DDS允许频率的实时调整去定位参考频率或者补偿温度漂移。
这种应用包括应用DDS在可调整频率源去测量阻抗（比如：基于阻抗的传感器），去产生脉冲波形已调制信号用于微型刺激，或者去检查LAN中的稀薄化和电缆。
国内外纷纷采用直接数字频率合成技术设计制作先进的信号发生器，从学术价值来看，直接数字式频率合成技术将会占据频率合成技术的主流，从使用价值来看，各高校中信号发生器应用极为广泛，能够设计出基于DDS技术的低成本高精度直扩信号发生器并推广使用具有非常重要意义。
低频信号发生器设计与实现报告
仪器科学与电气工程学院本科生“六个一”工程之课外实验项目报告低频信号发生器的设计与实现专业：测控技术与仪器姓名：刘雪锋学号：65090215时间：2011年11月一、实验目的：练习基本技能：常用测试仪器使用、电路安装、测试、调试；初步学会查阅电子器件英文说明书；训练基本单元电路设计、调试、测试。
二、实验内容：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。
频率和幅度可调；矩形波占空比可调；锯齿波上升、下降时间可调；根据电路原理图的具体结构，安装单元电路；测输出幅度、频率、失真度、上升沿、下降沿、观察三角波线性度；不得使用8038模块；写出设计与总计报告，说明电路原理、特点、测试结果、结果分析。
三、总体设计方案：（一）总体设计原理框图产生正弦波、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转换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以先由振荡器产生方波，再经积分电路产生三角波，再经过滤波电路产生正弦波等等。
我选用的是前一种方案，上图为总体设计流程。
（二）各部分电路图及其原理1、正弦波产生电路及其原理：正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波，我们一般在放大电路中引入反馈电路，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。
电路接通电源的一瞬间，由于电路中电流从零突变到某一值，它包含着很多的交流谐波，经过选频网络选出频率为f0的信号，一方面由输出端输出，另一方面经正反馈网络传送回到输入端，经放大和选频，这样周而复始，不断地反复，只要反馈信号大于初始信号，震荡就逐渐变强，最后稳定的震荡起来。
我所设计的正弦波震荡电路为RC 串并联式正弦波震荡电路,又被称为文氏桥电路。
这个电路由两部分组成，即放大电路和选频网络，放大电路为由集成运741放所组成的电压串联负反馈放大电路，选频网络兼作正反馈网络，它具有电路简单、易起振、频率可调等特点被大量应用于低频振荡电路，电路图如下所示 ：我选用的电阻R和电容C分别为100kΩ的电位器和0.1μf瓷片电容，这样根据在C不变的情况下，改变电位器R的值可以改变电路的震荡频率，但由于两个R的阻值要相等才能震荡出正弦波，所以我在实际焊制电路时两个R采用一个同轴电位器。
基于LM324的信号发生器设计与仿真_王正勇
波形产生和变 换 的 方 案 很 多［３－４］，这 里 采 用 图 １ 所 示正弦波→ 方 波 → 三 角 波 方 案。 其 中 正 弦 波 采 用 ＲＣ 桥 氏 振 荡 电 路 产 生 ，其 特 点 是 振 幅 和 频 率 稳 定 且 调 节 方 便，能够产生频率很低 的 正 弦 信 号；然 后 用 过 零 比 较 器 产生方波，再经过 ＲＣ 积 分 电 路 产 生 三 角 波，三 种 信 号 的频率相同。
调节一定范围的频率，而 这 三 范 围 有 交 叉，故 可 实 现 频
率连续可调。如 要 产 生 ２００ Ｈｚ～２ｋＨｚ的 信 号，可 将 电容置为３３ｎＦ，再同时 调 节 ＲＶ１ ，ＲＶ２ 使 之 与 Ｒ１，Ｒ２ 串 联的阻值在２４ｋΩ～２．４ｋΩ 之间变化。 ２．２ 方 波 产 生 电 路
方 波 产 生 电 路 相 对 比 较 简 单，将 运 算 放 大 器
ＬＭ３２４的反相输 入 端 接 地，同 相 输 入 端 接 正 弦 波 产 生 电 路 的 输 出 端 构 成 过 零 比 较 器 ，如 图 ４ 所 示 。
图２ ＲＣ 桥式振荡电路
在实际应 用 中，为 了 能 够 调 节 频 率 与 放 大 器 的 增 益，可采用如图３所示电 路。 其 中：Ｒ３ ～ Ｒ５ 与 二 极 管 Ｄ１，Ｄ２ 构成负反馈网络和稳幅环节。调节ＲＶ３ 可改变负 反馈的反馈系数，从而 调 整 放 大 电 路 的 电 压 增 益，使 之 满足振荡的复制条件。
图 ４ 方 波 产 生 电 路
当输入的正弦信号ｓｉｎ在 正 负 半 周 之 间 变 化 时，输 出 为 幅 值 固 定 且 与 正 弦 波 同 相 的 方 波 信 号 ｓｑｕ。 ２．３ 三 角 波 产 生 电 路
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。
自制低频信号发生器
电子报/2010年/1月/10日/第015版智能电子自制低频信号发生器广东王聪电子爱好者在日常电子电路设计中，经常要用到各种波形的信号源，本文介绍一款用单片机设计的低频信号发生器。
该低频信号发生器可以产生锯齿波、三角波、正弦波、方波等常用波形，并可以方便地改变各种波形的周期或频率，具有线路简单、结构紧凑、成本低、性能优越、操作方便等优点。
一、系统硬件设计1.电路组成及芯片选择本设计的总体框图如图1所示。
选用AT89C51单片机作控制器；D/A转换器选用8位D/A 转换芯片DAC0832它与微处理器完全兼容，价格低廉、接口简单、转换控制容易；输出运算放大器选用NE5532P芯片，它的DC和AC特性良好，其特点是低噪声、高输出驱动、高增益、低失真、高转换率，具有输入保护二极管和输出保护电路。
2.电路工作原理电路如图2所示。
单片机的P1口接按键S1～S4和四只发光二极管，S1～S4分别控制产生锯齿波、三角波、正弦波和矩形波(含方波)，而四只发光二极管则作为不同波形的指示灯；单片机的外部中断口P3.2和P3.3分别接按键S5、S6，用于调整各信号的频率；D/A转换器的数据输入端与单片机的P0口相连，将单片机产生的各种波形的数字信号送人DAC0832进行数模转换，DAC0832的输入寄存器选择信号CS、输入寄存器写选通信号WR1受单片机P2口控制，DAC0832的DAC寄存器写选通信号WR2和数据传送信号XFER直接接地，单片机与DAC0832形成“单缓冲”方式连接；经DAC0832数模转换的模拟信号送人运算放大器NE5532P进行二级放大输出，得到最终的输出信号波形。
二、系统软件设计系统程序流程如图3所示。
程序运行时，依次判断S1～S4按键是否按下，当S1按下时输出锯齿波，当按键S2按下时输出三角波，当按键S3按下时输出正弦波，当按键S4按下时输出方波。
每个波形输出后都要查询按键S6、S7，看是否进行频率调整。
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。
用AT89C51实现超低频任意函数发生器
用AT89C51实现超低频任意函数发生器
胡学武
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2005(28)17
【摘要】常用超低频信号发生器的输出只有几种固定的波形,不能更改.以单片机AT89C51为核心,可以设计一种超低频任意函数发生器,将输出波形函数以数据表的方式嵌入在软件程序中,通过软件程序更改输出波形数据表,即可实现输出任意函数信号,而无需变动硬件电路.从硬件电路和软件程序2方面详细介绍了设计这种信号发生器的工作原理及技术关键.实验表明:对AT89C51进行一次固化,可以安排4种任意波形.这种信号发生器输出信号的频率范围为0.001～800 Hz,幅值范围为0～士10 V.希望对科研、教学、制造业有所帮助.
【总页数】2页(P105-106)
【作者】胡学武
【作者单位】苏州大学,机电工程学院,江苏,苏州,215021
【正文语种】中文
【中图分类】TN782
【相关文献】
1.基于FPGA的任意函数发生器设计与实现 [J], 王善斌;曹帮琴
2.基于MCS296的超低频任意函数发生器的设计 [J], 贾靓;胡学武
3.可编程数字化任意波形及任意相移的函数发生器 [J], 王春霞;陈永真
4.超低频函数发生器的故障及检修 [J], 朱明永
5.线性插值的任意函数发生器及其实现 [J], 代向明
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
本科毕业设计--20m调频发射装置的设计与制作
本科毕业设计--20m调频发射装置的设计
与制作
介绍
本文档是关于设计与制作20m调频发射装置的本科毕业设计的详情描述。
本设计旨在研究和实现一个能够发射20m调频信号的装置。
设计目标
- 设计与制作一个能够在20m频段发射调频信号的装置；
- 确保装置具备稳定的发射性能和合理的调频范围；
- 实现简单且易于操作的用户界面；
- 确保装置符合相关的法规和标准。
设计与制作步骤
步骤一：系统需求分析
- 分析20m调频信号发射装置的基本要求和功能；
- 确定调频范围、发射功率和频率稳定性等关键参数；
- 制定详细的系统需求规格。
步骤二：电路设计
- 设计与实现20m调频信号发射的电路；
- 选取适合的放大器和控制电路；
- 确保电路能够满足要求的发射功率和频率稳定性。
步骤三：硬件制作
- 根据电路设计图纸制作所需的硬件部件；
- 确保电路布局合理且易于维修；
- 完成各个电路模块的组装。
步骤四：软件设计
- 开发一个简单的用户界面程序；
- 实现调频范围的控制和调整；
- 确保程序与硬件协调工作。
步骤五：系统调试与测试
- 进行系统级调试，检查各个模块的功能；
- 确保发射功率和频率稳定性满足设计要求；
- 进行频率特性和功率特性的测试。
结论
本设计提出了一种20m调频发射装置的设计方案，并详细描述了设计与制作的步骤。
该装置能够满足20m频段调频信号发射的要求，具备稳定性和易用性。
通过系统调试与测试，可以验证该装置的发射功率和频率稳定性达到预期目标。
低频信号发生器设计报告(主要)
低频信号发生器设计报告一. 设计要求1. 方案设计，根据设计任务选择合理的设计设计方案。
2. 硬件设计。
选择硬件元件，说明其工作原理及设计过程，使用protel软件画出硬件电路pcb板。
3. 要求有目录，参考资料，结语。
4. 设计也数不少于20页。
5. 按照规范要求，及时提交课程设计报告，并完成课程设计答辩。
二. 设计的作用，目的1. 学习掌握电子电路设计的方法和步骤。
2. 掌握protel等常用设计软件的使用方法。
三.设计的具体实现（一）系统概述根据课题任务，所要设计的低频信号发生器由三大部分组成：⑴正弦信号发生部分⑵信号输出部分⑶稳幅部分其中由正弦信号发生部分的电路产生所需要的正弦信号，由输出电路将信号放大后进行输出，再由稳幅电路部分从输出的信号采样反馈回信号发生部分进行稳幅。
1.正弦信号发生部分可以有以下实现方案：⑴以晶体管为核心元件，加RC（文氏桥或移相式）或LC（变压器反馈式、电感三点式、电容三点式、晶振等）选频网络以及稳幅电路等构成的分立元件正弦波振荡电路。
这种电路的优点是简单、廉价，但由于采用分立元件，稳定性较差，元件较多时调节也较麻烦。
⑵以集成运放为核心元件，加RC（文氏桥或移相式）或LC（变压器反馈式、电感三点式、电容三点式、晶振等）选频网络以及稳幅电路等构成的正弦波振荡电路。
这种电路的优点是更为简单，性价比较好，但频率精度和稳定性较差。
⑶以集成函数信号发生器为核心元件，加适当的外围元件构成正弦波产生电路。
例如函数发生器ICL8038芯片加电阻、电容元件，在一定电压控制下，可以产生一定频率的方波、三角波和正弦波。
这种电路的优点时调节方便，在所采用的外围元件稳定性好的情况下，可以得到较宽频率范围的，且稳定性、失真度和现行度很好的正弦信号。
⑷利用锁相环（PLL）技术构成的高频率精度的频率合成器。
其框图如下图所示。
这种电路主要是利用锁相，即使现象未同步技术来获得频率高稳定度，且频率可步进变化的振荡源。
新型低频信号发生器的设计原理
科技论坛新型低频信号发生器的设计原理孔凡君（哈尔滨技师学院，150000）引言目前常用的信号发生器大部分由模拟电路构成，通过RC振荡电路产生信号源，输出波形种类固定单一。
当输出频率在几百到几千Hz 范围内，波形较好；但当它使用在低频时，输出波形不稳定，也不精确，应用范围十分有限。
现介绍一种用单片机构成的信号发生器，可自定义输出任意波形，产生的波形信号频率范围是0.001-800H z，输出的模拟信号电压范围为-10～10V。
输出信号的幅值具有一定的调节范围。
该信号发生器与传统的信号发生器相比有如下特点：超低频性能好，最低可达到0.01Hz，且在超低频时精度高，失真度小，性能稳定；采用数字波形合成技术，可输出自定义的任意波形，满足在不同场合的需求；电路结构简单，体积小，适合携带。
1工作原理信号发生器开始上电后，先自动进行复位清零，然后处于等待工作状态。
信号发生器工作原理如图1所示。
通过键盘设置的频率值和波形，输入单片机内，通过LED同步显示。
单片机按一定算法得到的任意波形的偏移码表存放在外部数据存储器(RAM)，通过直接数字波形合成技术，再由D/A转换电路滤波、功率放大后，输出所需信号波形。
调幅电路调整输出信号的幅值。
信号发生器复位后，停止输出信号，复位清零，然后再次进入等待工作状态[1]。
2任意波形产生原理系统采用数字波形合成技术产生任意波形，其基本原理是设法将任意波形的采样点的值依次通过数模转换器转换成模拟量输出。
具体原理如下:首先自定义一个周期波形函数，其值按等距采样N个点，然后进行离散化取值。
采样后，得到该波形一个周期内N点的波形数据，把它们按D/A位数进行取整转换，合成偏移码表存放在单片机数据存储器(RAM)中，根据波形时间参数值，依次取每个点的偏移码通过I/O输出给D/A转换器。
如此循环取值，便可以得到连续的波形信号。
2.1波形数据的算法系统对于简单波形，可以直接计算得到波形数据，以自定义一个正弦波为例，波形偏移码的计算公式为(1)式中:n的取值范围为；D(n)为偏移码，即正弦波单位周期内第n点对应的参数值。
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。
论文-低频函数信号发生器的设计
成都电子机械高等专科学校毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:低频函数信号发生器的设计专业: 应用电子技术班级: 08223 学号: 20 姓名: 郝锐指导教师: 高燕摘要：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A T89c51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 (3)1.1 课题背景 (3)第2章低频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 (4)第 3 章硬件电路的设计 (5)3.1 基本原理 (5)3.2各模块具体设计 (5)3.2.1 AT89C51单片机介绍 (5)3.2.2 D/A转换电路的设计 (7)第 4 章软件设计 (10)4.1 软件总体设计 (10)4.2 程序流程图 (10)4.2.1 主函数流程图 (11)4.2.2 键盘扫描程序 (11)4.3 仿真过程 (17)结论 (20)参考文献 (20)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。
低频数字信号发生器的设计
低频数字信号发生器的设计学校：昆明理工大学专业：电子信息工程姓名：指导教师单位：昆明理工大学指导教师姓名：指导教师职称：讲师The Design of Digital SignalGenerator of Low FrequencyUniversity: Kunming University of Science and Technology Major: Electronic Information EngineeringName:Name of Advisor:Unit of Advisor: Kunming University of Science and Technology Professional Title: Lectorate目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计要求 (2)第2章设计的整体构思 (3)2.1 输入输出电路的构思 (3)2.3 软件设计的构思 (4)2.3.1 幅度控制 (4)2.3.2 频率控制 (4)2.3.3 波形的产生 (5)2.4 本章小结 (5)第3章硬件电路设计 (6)3.1 系统总体电路图 (6)3.2 单片机最小系统 (8)3.3 单片机与DAC0832的接口技术 (10)3.3.1 DAC0832简介 (10)3.3.2 LM324功能 (13)3.3.3 DAC0832和MCS-51的接口 (14)3.4 按键及显示电路设计 (16)3.4.1 按键的设计 (16)3.4.2 显示电路的设计 (16)3.5 本章小结 (17)第4章软件部分的设计 (18)4.1 软件总体流程 (18)4.2各部分软件设计 (19)4.2.1键盘显示模块设计 (19)4.2.2波形产生模块的设计 (21)4.3 本章小结 (26)第5章系统的安装与调试 (27)5.1 系统设计的安装与调试 (27)5.2 系统的各部分调试 (27)5.2.1系统硬件调试 (27)5.2.2系统软件调试 (28)5.3 在调试过程中遇到的问题 (28)5.4 本章小结 (29)结论 (30)总结与体会 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附一：英文翻译 (34)摘要各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中正弦波、锯齿波和方波等是较为常见的信号。
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。
AD9834信号发生器设计报告
制作一个方波、三角波、正弦波发生器。
要求如下：1、频率在20Hz～20kHz之间，以20Hz为基准，每次10％递增可调。
由按键设定。
要求在不同频率下，波形输出质量近似。
2、峰峰值由按键设定：以0.1V为基准，在0.1V~1V之内，每次10％递增可调。
当峰峰值大于1V后，以0.1V递增可调。
最大峰峰值大于10V。
3、三种信号具有完全相同的频率，具有约定的相位关系：以方波为准，方波的高电平期间，对应于三角波和正弦波的上升进程，方波的低电平期间，对应于三角波和正弦波的下降进程。
4、提高设计一：三种信号的占空比可以在0.1～0.9之间变化，当占空比不为0.5时，三角波将变为锯齿波，正弦波将不再是正弦波——仅在半个周期内满足正弦规律。
5、提高设计二：可以通过旋钮调节三种信号各自的直流偏移量，在 5V范围内全程调节。
6、提高设计三：可以实现上述3种信号的加减运算输出。
7、提高设计四：设输出信号频率为fOUT，给正弦波信号输出设计一个低通滤波器，其截止频率为2fOUT。
目录1.方案论证 (4)1.1总体方案论证 (4)1.2幅度控制方案论证 (6)1.3键盘显示方案论证 (6)1.4最终方案论证 (7)2.硬件设计 (9)3.软件设计 (10)4.理论分析 (11)5.测试方法 (14)6.测试结果分析 (15)7.结论 (27)8.参考文献 (27)9.附录 (28)摘要：高精度测量往往需采用高精度、高稳定性、高分辨率的频率信号源。
采用多个锁相环构成的频率合成器，电路复杂、价格昂贵，且信号建立时间长、动态特性较差。
近年来发展起来的直接数字式频率合成器（DDS）采用高速数字电路和高速D/A 转换技术，具有以往频率合成器难以达到的优点，如频率转换时间短（<20ns）、频率分辨率高（0.01Hz ）、频率稳定度高、输出信号频率和相位可快速程控切换等，因此可以很容易地对信号实现全数字式调制。
而且，由于DDS 是数字化高密度集成电路产品，芯片体积小、功耗低，因此可以用DDS构成高性能频率合成信号源而取代传统频率信号源产品。
低频信号发生器设计
低频信号发生器设计报告姓名:学号:学院:、设计任务设计一个低频信号发生器要求：1、正弦波、方波、矩形波、三角波、锯齿波可选，占空比可调2、幅度10mv~ 1v可调3、频率1kHz〜3kHz可调二、方案选择1方案一：采用传统的直接频率合成器。
这种方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。
但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。
2方案二：采用锁相环式频率合成器。
利用锁相环，将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。
这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性，可以很好地选择所需要频率信号，抑制杂散分量，并且避免了量的滤波器，有利于集成化和小型化。
但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。
而且，由模拟方法合成的正弦波的参数，如幅度、频率相信都很难控制。
3方案三：采用8038单片压控函数发生器，8038 可同时产生正弦波方波和三角波。
改变8038 的调制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz~ 300KHz。
因此，选择方案三(上述方案均来自于网上的论文)三、元、器件参数选择图3.1低频信号设计电路图1、电源的选择由8038特性可知，8038的工作电压在-5V~ -15V之间，所以可以选择我们之前做的电源进行提供工作环境。
即工作电压选择10V。
2、R s与R12的选择当R5与R12相等时，输出三角波；Rs与R12不相等时，输出锯齿波由8038A说明书得，|=空兰」VccR1+ R2R A 5R A由说明书得1uA |A 1mA得-10-6R A1010 R A10RA=RB=5.7K所以，取Rs=R12=1K，Rv3=4.7K3、电容的选取1V B -V A （V -V ）,即V c 在V A ，V B 之间变化,31 t 由 V c I c d .得C o当电容充电时充电时电流I c =1 当电容放电时电流I c =2I B - l A 因此，% €心护）20（计算公式来自于实验指导书中）4、 分压器件RV4的选择为了使输出电压幅值可以进行调节，我在信号的输出端加上 一个滑动变阻器进行分压调节，该滑动变阻器可以自由选取，只 要能起到分压作用就行，在这里我们选择 1k 的。
- 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)。
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。
主CPU 和从CPU 之间的通信采用串行通信，通信方式为异步通信，引脚是10(RXD)和110(TXD)，一个是接收，一个是发送。
在本系统中主
CPU 通过串行通信控制从CPU ，初始化串行口工作方式1，波特率为1200baud 。
3.2 数模(D/A)转换部分
D/A 转换部分选用的是DAC0832。
DAC0832是CMOS 工艺制造的8位单片D/A 转换器，属于R-2RT 型电阻网络的8位D/A 转换器，建立时间150ms ，为电流输出型，并且片内带输入数字锁存器。
DAC0832与8031接成的是单缓冲方式，由于DAC0832是电流输出，而我们用的是模拟电压，在这种情况下，要将输出的电流转换成电压，转换电路接成同相电压输出形式，其输出电压
V out =IR(1+R 2/R 1)。
在D/A 转换电路中，ILE 接+5V ，片选信号CS 和转换控制信号
XFER 都通过非门连到P2.7，这样输出寄存器和DAC 寄存器地址都是7000H ，“写”选通线WR1和WR2都和8031的“写”信号线连接，CPU 对0832执行一次“写”操作，把一个数据直接写入DAC 寄存器，DAC0832的输出模拟信号随之对应变化。
这样，由CPU 送来的数据SD0~SD7，通过DAC0832转换成电流输出，由R4、R5等将电流信号转换成电压信号，经反相放大使得到了所需要的超低频正弦信号。
3.3 正弦信号的幅度控制电路
正弦信号的幅度控制电路如图1所示。
由于改变D/A 转换器1的V REF 脚的
电压便能控制输出信号的幅度，因此利用主CPU 控制D/A 转换器2，使之输出不同幅度的电压，从而去控制D/A 转换器1的VREF 脚的电压，达到幅度控制的目的。
D/A 转换器2的参考电压为+5V ，其输出模拟电压幅度也可通过硬件进行调节，这样幅度控制范围可以调节。
4 超低频信号发生器的软件实现
超低频信号发生器的软件的编制主要采用的是查表法。
对于正弦信号，其每一个点的值的确定方法是：选取半个正弦周期，将半个周期分为254段，取254个点，让其最大值为#FFH ，因为所用的0832D/A 转换为8位的，这样可以充分保证其转换的精度，同时目是超低频，频率范围在0.01~20Hz 之间，所以两点之间的延迟时间完全可以满足D/A 转换的时间关系。
正弦波幅值的计算公式如下：
A=100*sin(I*π/255) I=1 (255)
正弦波的幅度主要采用由主CPU控制D/A转换的参考电压来控制，正弦波频率的变化由改变输出点之间的延时来实现，根据正弦波的周期性和对称性来编制汇编程序，可以很方便地得到幅度和频率都受控的超低频信号。
5 结论
该超低频信号发生器能够动态地实现对雷达跟踪目标信息的模拟，采用了主—从式双CPU结构，充分地利用了单片机的软硬件资源，硬件结构简单。
目前，该超低频信号发生器已成功地应用于雷达跟踪性能测试上，满足了对天线控制系统频域的开环增益，以及闭环带宽、峰值的测试所需激励信号的要求。