简单信号发生器设计

简单信号发生器设计
简单信号发生器设计

摘.要.

函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路。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。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。本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法,先通过比较器产生方波,再通过积分器产生三角波,最后通过差分放大器形成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

关键词:函数信号发生器,方波,三角波,正弦波

目录

1.函数发生器的总方案及原理框图 (2)

1.1 电路设计原理框图 (2)

1.2 电路设计方案设计 (2)

2.单元电路设计 (3)

2.1 方波发生电路的工作原理 (3)

2.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (3)

2.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (6)

2.4电路的参数选择及计算 (8)

2.5 总电路图 (9)

3.电路调试与仿真 (10)

3.1 电路的调试 (10)

3.2 方波---三角波发生电路的仿真 (11)

3.3 三角波---正弦波转换电路的仿真 (12)

4.课程设计总结 (13)

附录:元器件明细清单 (14)

参考文献

第一章函数发生器的总方案及原理框图1.1 电路设计原理框图

图1-1

1.2 电路方案设计

(1)采用滞回比较器产生方波;

(2)采用积分器将方波转换成三角波;

(3)采用差分放大器将三角波转换成正弦波。

第二章单元电路设计

2.1、方波发生电路的工作原理:

此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电,如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高,当t趋于无穷时,Un趋于+Uz;但是,一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后,Uo又通过R3对电容C反向充电,如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低,当t趋于无穷大时,Un趋于-Uz;但是,一旦Un=-Ut,再减小,Uo就从-Uz跃变为+Uz,Up从-Ut跃变为+Ut,电容又开始正相充电。上述过程周而复始,电路产生了自激振荡。

图2-1 方波产生电路

2.2 方波---三角波转换电路的工作原理:

图2-2-1

图2-2-1所示的电路能自动产生方波—三角波。电路工作原理若下:若a 点断开,运放A1与R1、R2及R3、RP3组织成比较器,R1成为平衡电阻,运放的反相端接基准电压,及U_=0,同相端接输入电压Uia;比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc,低电平等于负电源电压—VEE(|+Vcc|=|—VEE |),当比较器的U+=U-=0时,比较器翻转,输出U01从高电平+Vcc 跳到低电平—VEE,或从低电平—VEE跳到高电平+Vcc。设U01=+Vcc,则错误!未找到引用源。(2-2-1)

式子中,RP1指的是电位器(以下同)。

将上式整理,得比较器翻转的下门限电位

错误!未找到引用源。(2-2-2)

若Uo1=—VEE,则比较器翻转的上门线电位

错误!未找到引用源。(2-2-3)

比较器的门限宽度

错误!未找到引用源。(2-2-4)

由式子(2-2-1)~(2-2-4)可以得到比较器的电压传输特性,如图所示。

图2-2-2

a点断开后,运放A2与R4、RP3、C2、及R5组成反相积分器,其输入信号为方波U01,则积分器的输出

错误!未找到引用源。(2-2-5)

当U01=+Vcc时,错误!未找到引用源。(2-2-6)

当U01=-Vcc时,错误!未找到引用源。(2-2-7) 可见积分器输入方波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,其波形如图所示。

图2-2-3

当a点闭合,即比较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,则自动产生方波-三角波。三角波的幅度为

错误!未找到引用源。(2-2-8)方波—三角波的频率

错误!未找到引用源。(2-2-9)

由式子(2-2-8)及(2-2-9)可以得出以下结论:

1.电位器RP2在调整方波—三角波的输出频率时,一般不会影响输出波形的幅度。若要求输出频率的范围比较宽,则可用C2改变频率的范围,RP2实现频率微调。

2.方波的输出幅度约等于电源电压+Vcc 。三角波的输出幅度不超过电源电压+Vcc。电位器RP1可以实现幅度微调,但会影响方波—三角波的频率。2.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。

差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器,可以有效的抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。分析表明,传输特性曲线的表达式为:

错误!未找到引用源。(2-3-1)

错误!未找到引用源。(2-3-2)

式中错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。——差分放大器的恒定电流;

错误!未找到引用源。——温度的电压当量,当室温为25oc时,UT≈26mV。

如果Uid为三角波,设表达式为

错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

式中Um——三角波的幅度;

T——三角波的周期。

错误!未找到引用源。

图2-3-1 三角波—正弦波变换电路

错误!未找到引用源。2-3-2三角波-正弦波转换传输特性曲线为使输出波形更接近正弦波,由图2-3-2可见:

(1)传输特性曲线越对称,线性区越窄越好;

(2)三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。

(3)图为实现三角波——正弦波变换的电路。其中Rp3调节三角波的幅度,Rp4调整电路的对称性,其并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。

电容C3,C4,C5为隔直电容,C6为滤波电容,以滤除谐波分波形量,改

善输出

2.4电路的参数选择与计算

2.4.1方波-三角波部分

运放A1与A2用741,因为方波的幅度接近电源电压+V CC=+12V,-V EE=-12V.

比较器A1与积分器A2的元件参数计算如下。

由式(2-8)得

错误!未找到引用源。

取错误!未找到引用源。,则R3+RP1=40KΩ,取错误!未找到引用源。,RP1为47K Ω的电位器。平衡电阻R1=R2∥(R3+RP1)=8k错误!未找到引用源。,取R1=8.2K Ω

由式(2-2-9)得错误!未找到引用源。

即R4+RP2=(R3+RP1)/(4FC2R2)

当100Hz≤f≤1kHz时,取C2=0.1uF, 则10KΩ

RP2=100 kΩ。当1kHz≤f≤10kH时,取C1=0.01uF以实现频率波段的转换,R4

及RP2的取值不变。取平衡电阻R5=10KΩ。

2.4.2三角波—>正弦波部分

(1)差分放大器元件参数确定

取R C1=R C2=10 KΩ,R B1=R B2=6.8 KΩ,取I0=1.1mA, 而

I0=(R E4/R E3)I REF

(2-4-1)

I REF=V EE-U BE/(R E4+R)=12-0.7/R E4+R (2-4-2)

取R E4=R=20 KΩ,代入(2-4-2),得I REF=0.28 mA,将I REF=0.28 mA代入(2-4-1),得R E3=5 KΩ

(2)三角波—>正弦波变换电路的参数选择原则是:隔直电容C3、C4、C5要取得较大,因为输出频率不是很大,取C3=47uF,C4=C5=470uF,滤波电容错误!未找到引用源。视输出的波形而定,若含高次斜波成分较多,错误!未找到引用源。可取得较小,错误!未找到引用源。一般为几十皮法至

0.1微法。这里取C6=0.1Uf, RE2=100欧与RP4=100欧姆相并联,以减小差分放大

器的线性区。差分放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线,调整RP4及电

阻R确定.

2.5总电路图:

错误!未找到引用源。

图2-5方波-三角波-正弦波发生器实验电路

(主要思路):先通过比较器产生方波,再通过积分器产生三角波,最后通过差分放大器形成正弦波。

第三章电路调试与仿真

3.1电路的调试

1方波—三角波发生器的调试

比较器A1与积分器A2组成正反馈闭环电路,同时输出方波和正弦波,A1输出为方波,A2输出为三角波,微调RP1,使三角波的输出幅度满足设计指标要求,调节RP2,则输出频率连续可变。

2 三角波—正弦波变换的调试

1)差分放大器传输传输特性曲线调试。将C4与RP3的连线断开,经电容C4输入差模信号电压u id=50mV,f i=10kHz的正弦波。调节R P4及电阻R,使传输特性曲线对称。再逐渐增大u id,直到传输特曲线形状如图2-3-2所示,记下此时对应的u id,即u idm值。移去信号源,再将C4左端接地,测量差分放大器的静态工作点Io、U c1Q、U c2Q、U c3Q、U c4Q。

2)三角波-正弦波变换电路的调试。将RP3与C4连接,调节RP3使三角波的输出幅度经由RP3 后输出等于u idm值,这时U03的输出波形应接近正弦波,调整C6大小可以改善输出波形。如果U03的波形出现如图3-1-1所示的几种正弦波失真,则应调整和修改电路参数,产生失真的原因及采取的相应措施有:

①钟形失真:如图3-1-1(a)所示,传输特性曲线的线性区太宽,应减小R E2。

②半波圆顶或平顶失真:如图3-1-1(b)如示,传输特性曲线对称性差,工作点Q偏上或偏下,应调整电阻R。

③非线性失真:如图图3-1-1(c)所示,三角波的线性度较差引起的失真,主要受运放性能的影响。可在输出端加滤波网络(如C6=100pF)改善输出波形。

图3-1-1 几种正弦波失真

3.2 方波---三角波发生电路的仿真

3.3三角波---正弦波转换电路的仿真

错误!未找到引用源。

第四章课程设计总结

该设计电路通过先产生方波-三角波,再将三角波变换成正弦波,最终艰难而曲折的把简易信号发生器设计了出来。

该设计电路的优点是输出波形的频率和幅度都连续可调。缺点是在调节频率的过程中正弦波的幅度会有所改变,而且波形的稳定度和失真度都会有很大的变化,这也就增加了电路调节的难度,在制成PCB板后才突然醒悟在比较器部分应该接入一个加速电容C,用来加速比较器的翻转。因此而留下了很多遗憾。总之,由于知识的有限,仿真结果不可避免的和设计要求产生了一定的偏差。

通过对函数信号发生器的设计,我学到了很多的知识,一方面,我掌握了常用元件的识别和测试方法;熟悉了常用的仪器仪表;以及如何提高电路的性能等等。另一方面,我深刻认识到了“理论联系实际”这句话的重要性与真实性。而且通过对此课程的设计,我不但知道了以前不知道的理论知识,而且也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识,明白了学以致用的真谛。

附录

元器件明细清单

参考文献

[1]童诗白主编《模拟电子技术基础(第三版)》.北京:高教出版社,2001

[2]李万臣主编《模拟电子技术基础与课程设计》.哈尔滨工程大学出版社,2001

[3]胡宴如主编《模拟电子技术》. 北京. 高等教育出版社,2000

[4]康华光《电子技术基础--模拟部分(第四版)》.高等教育出版社, 1998

[5]谢自美《电子线路设计.实验.测试(第二版)》.华中科技大学出版社, 2000

[6]《电子电路大全(合定本)》中国计量出版社. 1991

[7]郝鸿安主编《常用模拟集成电路手册》.人民邮电出版社1991

[8]蒋黎红主编《模电数电基础实验及Multisim 7仿真》.浙江大学出版社, 2007

[9]程开明主编《模拟电子技术》.重庆大学出版社,1995

[10]黄培根主编《Multisim 10 计算机虚拟仿真实验室》.电子工业出版社,2008

信号发生器的设计方案综述【文献综述】

文献综述 电子信息工程 信号发生器的设计方案综述 摘要:本文首先介绍了信号发生器的背景与应用,然后提出了基于直接数字频率合成(DDS)技术的信号发生器实现,概述了DDS的概念及基本结构,介绍了基于FPGA、单片机及专用芯片的信号发生器实现方案,最后对这些方案给出笔者的评价。 关键词:DSP BUILDER;数字移相信号发生器;DDS 1引言 在当今社会,信号发生器作为电子领域中的最基本、最普通、最广泛的仪器之一,是工科类电子工程师进行信号仿真实验的最佳工具。而信号发生器是指能产生测试信号的仪器,它主要用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。 本文设计的数字移相信号发生器通过移相技术在数控、数字信号处理机、工业控翻、自动控制等各个领域得以应用[1]。 2 DDS概述 直接数字频率合成DDS(Direct Digital Frequency Synthesizer)是一种采用数字化技术、通过控制相位的变化速度、直接产生各种不同频率信号的新型频率合成技术,标志着第三代频率合成技术的出现。它是把一系列数字量形式的信号通过数模转换器(DAC)转换成模拟量形式的信号[2]。目前使用的最广的一种DDS方式是利用高速存储器作查找表。然后通过高速DAC输出已经用数字形式存入的正弦波。具有频率切换时间短,频率分辨率高,频率稳定度高。输出信号的频率和相位可快速程控交换、输出相位连续、容易实现频率、相位和幅度的数控调制等优点[3]。 图1 DDS基本结构 DDS是以数控的方式产生频率、相位和幅度可以控制的正弦波,如图1所示为基本DDS结构,由

相位累加器、相位调制器、正弦ROM查找表、D/A构成[4]。相位累加器是整个DDS的核心,它由一个累加器和一个N位相位寄存器组成,每来一个时钟脉冲,相位寄存器以相位步长M增加,相位寄存器的输出与相位控制字相加,完成相位累加运算,其结果作为正弦查找表的地址,正弦ROM查找表内部存有一个完整周期正弦波数字幅度信息,每个查找表地址对应正弦波中o。~360。范围的一个相位点,查找表把输入的地址信息映射成正弦波幅度信号,通过D/A输出,经低通滤波器后,即可得一纯净的正弦波。 而所谓的移相,就是指两路同频的信号,以其中的一路为参考,另一路相对于该参考作超前或滞后的移动,即称为相位的移动。两路信号的相位不同,便存在相位差,简称相差[5]。两路信号的相位差用相位字来控制,只要相位字不同,就可得到两路不同相位的移相信号。 3 基于DDS的数字移相系统设计 3.1基于FPGA的实现 传统使用FPGA的数字信号处理系统的设计,首先需要用仿真软件进行建模仿真,得到预想中的仿真结果后。再根据仿真过程和结果,使用硬件描述语言创建硬件工程,最后完成硬件仿真。整个过程漫长而繁杂,尤其困难的是仿真过程不够直观.一旦遇到问题无法及时准确地确定问题所在。而DSP Builder作为一个面向DSP开发的系统级(或算法级)设计工具,它架构在多个软件工具之上,并把系统级和RTL 级两个设计领域的设计工具连接起来,最大程度地发挥了两种工具的优势[5]。DSP Builder依赖于MathWorks 公司的数学分析工具Matlab/ Simulink ,DSP Builder允许设计者在Matlab 中完成算法设计,在Simulink 软件中完成系统集成,通过SignalCompiler模块生成Q uart usII 软件中可以使用的硬件描述语言(V HDL) 文件,它提供了QuartusII软件和MA TLAB/ Simulink工具之间的接口,通过DSP Builder 、SOPC Builder 、Quart usII 软件构筑的一套从系统算法分析到FPGA 芯片实现的完整设计平台[6]。 3.2基于单片机的实现 基于单片机的信号发生器其核心内容是单片机的主程序,主程序对整个设计起着总控作用[7]。设计方案如图2所示.系统在程序控制下,先读取P3口决定波形信号类别,然后由Po口输出数据,经D/A转换后放大、滤波输出.波形频率在线调整是通过读取P2口上的拨码开关的编码,并根据该编码产生的数字量,在PO口输出一个数据后立即产生一个对应时长的延时时间来实现.幅度调整是通过接在DAC上的滑动变阻器来改变D/A转换的参考电压来实现[8]。

DSP任意波形信号发生器毕业设计

目录 摘 要 (2) Abstract (3) 1 绪论 (4) 1.1概述 (4) 1.2选题的目的、意义 (4) 1.3 选题的背景 (5) 1.4 本文所研究的内容 (6) 2 波形信号发生器的原理及方案选择 (7) 2.1任意波形信号发生器的原理 (7) 2.1.1 直接模拟法 (7) 2.1.2 直接数字法 (7) 2.2 任意波形发生器的设计方案 (9) 2.2.1 查表法 (9) 2.2.2计算法 (9) 2.2.3传统方法 (10) 3 基于DSP 5416的任意波形信号发生器的软件设计 (12) 3.1 TMS320C5416的开发流程 (12) 3.2软件开发环境 (13) 3.3任意波形信号发生器的软件编程 (14) 3.3.1 计算法实现波形输出 (14) 3.3.2 D/A转换 (15) 3.3.3波形控制及软件设计流程图 (16) 3.4参数的设定 (18) 4 基于DSP 5416的任意波形信号发生器的硬件设计 (20) 4.1 TMS320VC5416开发板 (20) 4.2 TMS320VC5416实验箱的连接 (23) 4.3 波形信号发生器的硬件测试过程 (23) 5 任意波形信号发生器展望 (28) 结束语 (29) 致谢 (30) 参考文献 (31)

摘 要 任意波形发生器是信号源的一种,它是具有信号源所具有的特点,更因它高的性能优势而倍受人们青睐。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(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。 随着无线电应用领域的扩展,针对广播、电视、雷达、通信的专用信号发生器获得了长足的发展,表现在载波调制方式的多样化,从调幅、调频、调相到脉冲调制。如果采用多台信号发生器获得测量信号显然是很不方便的。因此需要任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator,AWG),使其能够产生任意频率的载频信号和多种载波调制信号。 目前我国已经开始研制任意波形发生器,并取得了可喜的成果。但总的来说,我国任意波形发生器还没有形成真正的产业。并且我国目前在任意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。 本文主要工作分为以下几个方面:首先,介绍研制任意波形信号发生器的目的、意义、背景,以及利用CCS仿真工具用软件实现任意波形信号发生器的的过程 ;之后,对硬件的连接及测试结果作介绍;最后,简要的对任意波形信号发生器的未来作一下展望。 关键词:DSP,任意波形信号发生器,DDS

多功能信号发生器的设计与实现

题目多功能信号发生器的设计与实现学生姓名王振华学号 1213014069所在学院物理与电信工程学院 专业班级电子信息工程 指导教师梁芳 完成地点物理与电信工程学院实验室 2016 年 6 月 2 日

多功能信号发生器的设计与实现 王振华 (陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业,2012级3班,陕西汉中 723000) 指导教师:梁芳 [摘要]本文介绍的是利用STC12C5A60S2单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源,其信号幅度和频率都是可以按要求控制的。文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法,STC12C5A60S2的基础理论,以及与设计电路有关的各种芯片。着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。信号频率幅度也按要求可调。本设计核心任务是:以STC12C5A60S2为核心,结合D/A转换器和DAC0832等器件,用仿真软件设计硬件电路,用C语言编写驱动程序,以实现程序控制产生正弦波、三角波、方波、三种常用低频信号。可以通过键盘选择波形和输入任意频率值。 [关键词]单片机; LCD1602;信号发生器;DAC0832

Design and implementation of multi function signal generator Author:Zhenhua Wang (Grade 12,Class 03,Major in Electronics & Information engineering ,Physics & Telecommunications engineering Dept., Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi) Tutor: Fang Liang Abstract:This article describes the STC12C5A60S2 microcontroller and digital to analog converter DAC0832 to produce the desired signal of the low frequency signal source, the signal amplitude and frequency can be controlled as required. The article briefly describes the structure of principles and use of the DAC0832 digital-to-analog converter, the STC12C5A60S2 basic theory and design of circuits a variety of chips. The paper focuses on how to use microcontroller to control the D / A converter to produce the hardware and software programming of the above signals. The signal frequency range is also adjustable as required.The core of the design tasks are: STC12C5A60S2 as the D / A converter and DAC0832 devices, circuit simulation software, design hardware drivers written in C, in order to achieve process control to produce sine wave, triangle wave, square wave, three commonly used low-frequency signals. Waveforms and enter any frequency value can be selected via the keyboard. Key Words:on STC12C5A60S2 function waveform generator DAC0832 square wave, triangle wave, sine wave,sawtooth wave

单片机课程设计信号发生器

单片机课程设计实验报告 电子信息工程学院 指导教师:***

08年6月30日 单片机课程设计实验报告 一.系统总体介绍 1)题目意义: 这次课程设计的题目我选择的是信号发生器,我之所以选择这个题目的原因有三个 ①它是一个DA转换的实验,在前不久的市电子大赛中,我们做的是AD的转换,所 以想将模数/数模都熟悉一遍,为今后可能遇到的接口实验打下坚实的基础; ②另外一个原因是用到的芯片是MAX518,该芯片是串行数模转换,运用I2C总线, 通过这个实验可以更好的运用串行通信,同时能够学习I2C总线的协议,掌握了一 门新的总线,我觉得比其他实验收获更大; ③MAX518的时序比较复杂,通过练习针对时序的编程可以更好的提高自己读PDF 资料的能力和编程的能力。 2)本人所做的工作 这个实验从始至终都是自己完成的。 ①程序的编写,程序的编写是我结合MAX518的时序图编写出来的,编程的重点在于 对与MAX518的编程,在编程的过程中对于应答信号的理解和处理是整个程序的核心,在单步调试中能够很明显的观测到SDA和SCL信号线上电平的变化; ②四种波形的表格数据的建立。表格的建立是通过MATLAB函数产生的。其函数分别 为:正弦波y=round(127*sin(0:2*pi/256:2*pi))+127 锯齿波y=round(0:1:255) 三角波y=round(0:2:255) Y=round(255:2:0) 方波直接是0和255 由于MATLAB产生的数据之间含有回车和空格,不符合汇编语言的语法规则,所以要用WORD对所得的数据进行处理,利用WORD的查找替换同能讲回车和空格替换为英文的逗号,其中回车的表示方法为^p ③学习KEIL和SSTFlashFlex51.exe的使用 ④元器件的购买和焊接 ⑤实验报告的完成 3)系统的主要功能 该系统能够产生正弦波,锯齿波,三角波和方波四种波形,同时能够产生16HZ,12HZ,10HZ,8HZ四种频率,也就是可以产生4*4=16种信号,通过8个按键

什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原理

什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原 理 什么是函数信号发生器?函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。 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着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 函数信号发生器的工作原理:函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。它能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波,所以在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。 函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、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构成。当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,一路完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出,输出端为可调电阻。 函数信号发生器产生的各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,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。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频发射,这里的射频波就是载波,把音频、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。

基于AD9850的信号发生器设计_毕业设计

基于AD9850的信号发生器设计 摘要 介绍ADI 公司出品的AD9850 芯片,给出芯片的引脚图和功能。并以单片机 AT89S52 为控制核心设计了一个串行控制方式的正弦信号发生器的可行性方案,给出了单片机AT89S52 与AD9850 连接电路图和调试通过的源程序以供参考。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、频率变换快等优点,在雷达及通讯等领域有着广泛的应用前景。系统采用AD9850为频率合成器,以单片机为进程控制和任务调度的核心,设计了一个信号发生器。实现了输出频率在10Hz~1MHz范围可调,输出信号频率稳定度优于10-3的正弦波、方波和三角波信号。正弦波信号的电压峰峰值V opp能在0~5V范围内步进调节,步进间隔达0.1v,所有输出信号无明显失真,且带负载能力强。该电路设计方案正确可行,频率容易控制,操作简单灵活,且具有广阔的应用前景。 关键词:信号发生器;直接数字频率合成;AD9850芯片;AT89S52单片机

Abstract On the basis of direct digital synthesis(DDS)principle, a signal generator was designed , using AT89S52 single chip machine as control device and adopting AD9850 type DDS device .Hardware design parameters were given .The system can output sine wave ,square wave with wide frequency stability and good waveform .The signal generator has stronger market competitiveness , with wide development prospect ,in frequency modulation technology and radio communication technology fields. Key words: signal generator ;direct digital synthsis;AD9850;AT89S52

任意信号发生器毕业设计开题报告书

苏州科技学院 毕业设计开题报告 设计题目任意信号发生器的硬件设计(基于89C51实现)院系电子与信息工程学院 专业电子信息工程 班级电子0911 学生姓名XXXXXXX 学号 设计地点 指导教师 2013 年3月31 日

设计题目:任意信号发生器的硬件设计(基于89C51实现)课题目的、意义及相关研究动态: 一、课题目的: 信号发生器是一种能产生模拟电压波形的设备,这些波形能够校验电子电路的设计。信号发生器广泛用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域,它是一种可以产生正弦波,方波,三角波等函数波形的一起,其频率范围约为几毫赫到几十兆赫,在工业生产和科研中利用信号发生器输出的信号,可以对元器件的性能鉴定,在多数电路传递网络中,电容与电感组合电路,电容与电阻组合电路及信号调制器的频率,相位的检测中都可以得到广泛的应用。因此,研究信号发生器也是一个很重要的发展方向。 常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的,但这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大,这样不但参数准确度难以保证,而且体积和功耗都很大,而本课题设计的函数信号发生器,由单片机构成具有结构简单,价格便宜等特点将成为数字量信号发生器的发展趋势。 本课题采用的是以89c51为核心,结合 DAC0832实现程控一般波形的低频信号输出,他的一些主要技术特性基本瞒住一般使用的需要,并且它具有功能丰富,性能稳定,价格便宜,操作方便等特点,具有一定的推广作用。 二、课题意义: (1)任意信号发生器主要在实验中用于信号源,是电子电路等各种实验必不可少的实验设备之一,掌握任意信号发生器的工作原理至关重要。 (2)任意信号发生器能产生某些特定的周期性时间任意波形(正波、方波、三角波)信号,频率范围可从几个微赫到几十兆赫任意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。 (3)本课题主要研究开发一个基于51单片机的实验用任意信号发生器,不但成本较低而精度较高,最重要的是开发简单易于调试,具有一定社会价值和经济价值。 (4)任意信号发生器作为一种常见的电子仪器设备,既能够构成独立的信号源,也可以是高新能的网络分析仪,频谱仪以及自动测试装备的组成部分,任意信号发生器的关键技术是多种高性能仪器的支撑技术,因为它是能够提高质量的精密信号源及扫描源,可使相应系统的检测过程大大简化,降低检测费用并且提高检测精度。

多路信号发生器的设计

毕业论文(设计)材料题目:多路信号发生器的设计 学生姓名:施乾东 学生学号:0908030228 系别:电气信息工程学院 专业:电子信息工程 届别:2013 指导教师:张大雷

一、毕业论文(设计)任务书 要求完成的主要任务及达到的目标 信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号,常用作测试的信号源或激励源的设备。其又称信号源或振荡器,是可以测试产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。多路信号发生器是信号发生器的一种,其利用单片机控制和DAC0832进行数模转换,通过硬件电路和软件程序相结合,可正弦波、方波、三角波、梯形波及其他任意波形,波形的频率通过软件控制、幅度通过硬件在一定范围内可改变。该信号发生器相较于其他信号发生器,具有体积小、价格低、性能稳定的优点。 要求设计完成一个多路信号发生器: ?了解多种时钟信号的产生方法 ?了解虚拟仪器的具体实际应用 ?通过单片机控制74LS138译码器,对DAC0832进行片选控制基于共阴/阳数码管的方式研究 ?将所学的知识通过设计信号发生器实验可产生各种波形如正弦波、方波、三角波、锯齿波等;来加深对虚拟仪器技术的深层理解 要求所设计的多路信号发生器具有以下功能: 1、能够产生正弦波、矩形波、锯齿波等基本波形信号,并通过修改程序能够产 生任意波形的信号; 2、通过两个按键控制波形类型和频率,一个按键控制信号类型,按下键一依次 改变信号类型和停止产生波形;另一个按键改变信号频率; 3、信号频率、幅值、占空比可调 工作进度要求 2011.12.1——2011.12.28 撰写开题报告 2011.12.29——2011.12.31 拟定论文提纲 2012.1.1——2012.2.28 撰写论文初稿 2012.3.1——2012.4.31 论文修改 2012.5.1——2012.5.14 论文定稿

模拟电路课程设计-函数信号发生器

模拟电路课程设计——函数信号发生器 一、设计任务和要求 1 在给定的±12V直流电源电压条件下,使用运算放大器设计并制作一个函 数信号发生器。 2 信号频率:1kHz~10kHz 3 输出电压:方波:Vp-p≤24V 三角波:Vp-p≤6V 正弦波: Vp-p>1V 4 方波:上升和下降时间:≤10ms 5 三角波失真度:≤2% 6 正弦波失真度:≤5% 二、设计方案论证 1.信号产生电路 〖方案一〗 由文氏电桥产生正弦振荡,然后通过比较器得到方波,方波积分可得三角波。三角波 这一方案为一开环电路,结构简单,产生的正弦波和方波的波形失真较小。但是对于三角波的产生则有一定的麻烦,因为题目要求有10倍的频率覆盖系数,然而对于积分器的输入输出关系为: 显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。而这是电路所不希望的。幅度稳定性难以达到要求。而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。 〖方案二〗 由积分器和比较器同时产生三角波和方波。其中比较器起电子开关的作用,将恒定的正、负极性的 方波 三角波 电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。该电路的优点是十分明显的: 1 线性良好、稳定性好;

2 频率易调,在几个数量级的频带范围内,可以方便地连续地改变频率, 而且频率改变时,幅度恒定不变; 3 不存在如文氏电桥那样的过渡过程,接通电源后会立即产生稳定的波 形; 4 三角波和方波在半周期内是时间的线性函数,易于变换其他波形。 综合上述分析,我们采用了第二种方案来产生信号。下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。 2.信号变换电路 三角波变为正弦波的方法有多种,但总的看来可以分为两类:一种是通过滤波器进行“频域”处理,另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。具体有以下几种方案: 〖方案一〗 采用米勒积分法。设三角波的峰值为,三角波的傅立叶级数展开: 通过线性积分后: 显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响,其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化(随频率的升高而衰减),这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。另外我们在仿真时还发现,这种积分滤波电路存在这较明显的失调,这种失调使输出信号的直流电平不断向某一方向变化。 积分滤波法的失调图(Protel 99 SE SIM99仿真) 而且输出存在直流分量。 〖方案二〗 才用二极管-电阻转换网络折线逼近法。十分明显,用折线逼近正弦波时,如果增多折线的段数,则逼近的精度会增高,但是实际的二极管不是理想开关,存在导通阈值问题,故不可盲目的增加分段数;在所选的折线段数一定的情况下,转折电的位置的选择也影响逼近的精度。凭直观可以判知,在正弦波变化较快的区段,转折点应选择的密一些;而变化缓慢的区段应选的稀疏一些。 二极管-电阻网络折线逼近电路对于集成化来说是比较简单,但要采用分立元件打接则会用到数十个器件,而且为了达到较高的精度所有处于对称位置的电阻和

函数信号发生器使用说明(超级详细)

函数信号发生器使用说明 1-1 SG1651A函数信号发生器使用说明 一、概述 本仪器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波,波形对称可调并具有反向输出,直流电平可连续调节。TTL可与主信号做同步输出。还具有VCF输入控制功能。频率计可做内部频率显示,也可外测1Hz~的信号频率,电压用LED显示。 二、使用说明 面板标志说明及功能见表1和图1 图1 表1 序 面板标志名称作用号 1电源电源开关按下开关,电源接通,电源指示灯亮 2 1、输出波形选择 波形波形选择 2、与1 3、19配合使用可得到正负相锯齿波和脉

DC1641数字函数信号发生器使用说明 一、概述 DC1641使用LCD显示、微处理器(CPU)控制的函数信号发生器,是一种小型的、由集成电路、单片机与半导体管构成的便携式通用函数信号发生器,其函数信号有正弦波、三角波、方波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。信号频率可调范围从~2MHz,分七个档级,频率段、频率值、波形选择均由LCD显示。信号的最大幅度可达20Vp-p。脉冲的占空比系数由10%~90%连续可调,五种信号均可加±10V的直流偏置电压。并具有TTL电平的同步信号输出,脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。除此以外,能外接计数输入,作频率计数器使用,其频率范围从10Hz~10MHz(50、100MHz[根据用户需要])。计数频率等功能信息均由LCD显示,发光二极管指示计数闸门、占空比、直流偏置、电源。读数直观、方便、准确。 二、技术要求 函数发生器 产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和脉冲波。 2.1.1函数信号频率范围和精度 a、频率范围 由~2MHz分七个频率档级LCD显示,各档级之间有很宽的覆盖度, 如下所示: 频率档级频率范围(Hz) 1 ~2 10 1~20 100 10~200

基于51单片机的信号发生器设计报告

基于51单片机的信号发生器设计报告 二零一四年十二月十一日

摘要 根据题目要求以及结合实际情况,本文采用一种以AT89C51单片机为核心所构成的波形发生器,可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形,波形的频率可用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。本设计经过测试,性能和各项指标基本满足题目要求。 关键词:信号发生器 DAC0832芯片 LM358运放 89C51芯片

目录 摘要...................................................................... 目录...................................................................... 第一章绪论................................................................. 1.1单片机概述........................................................... 1.2信号发生器的概述和分类.............................................. 1.3问题重述及要求....................................................... 第二章方案的设计与选择................................................... 2.1方案的比较........................................................... 2.2设计原理 ............................................................. 2.3设计思想 ............................................................. 2.4实际功能 ............................................................. 第三章硬件设计............................................................ 3.1硬件原理框图......................................................... 3.2主控电路 ............................................................. 3.3数、模转换电路....................................................... 3.4按键接口电路......................................................... 3.5时钟电路 ............................................................. 3.6显示电路 ............................................................. 第四章软件设计............................................................ 4.1程序流程图........................................................... 参考文献.................................................................... 附录1 电路原理图 .......................................................... 附录2 源程序............................................................... 附录3 器件清单......................................................

基于某DSP的任意信号发生器设计汇总情况

数字信号处理(DSP) 综合设计性实验报告 学院:电子信息工程学院 班级:通信0708 指导教师:高海林 学生:原凌云07211253 张丽康07211256

北京交通大学电工电子教学基地 2004年12月28日 目录 一、设计任务 (3) 二、实验目的 (3) 三、设计内容 (3) 四、实验原理 (4) 五、程序设计 (6) 1、程序源代码 2、实验截图和结果 六、实验总结 (22) 七、参考资料 (23)

一、设计任务书 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着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。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。信号发生器在现代工程中应用非常广泛。在实际中常需要产生一些特殊波形,用于仿真实际信号的波形,以检测和调试测量装置。 使用DSP 和D/A 转换器可以产生连续的正弦波信号,同样也能产生方波、锯齿波、三角波等其它各种信号波形。本设计要求采用DSP及其D/A转换器产生上述各种信号波形。 二、实验目的 (1)了解产生信号的两种方法及各自的优缺点。 (2)掌握使用DSP产生正弦波的原理和算法,进而掌握一般信号产生的原理和方法。 (3)掌握5402DSK CODECC(A/D、D/A)的工作原理和初始化过程。(4)掌握使用指针访问片上ROM中正弦查找表的方法。

三、设计内容 使用DSP 产生300—4000HZ 的正弦信号,要求使用查表法,测量产生的信号波形的频率和幅度,并且频率可变、幅度可变、直流分量可变。用软件CCS5000编程实现,并硬件(DSK 板或示波器)连接进行功能演示。 使用计算法产生余弦波分量。 发挥部分: (1)使用DSP 产生300—4000HZ 的方波、锯齿波和三角波。 (2)使用现有程序,实现不改变源程序,频率和幅度自动可调。 四、实验原理 产生连续信号的方法通常有两种:查表法和计算法,查表法不如计算法使用灵活。计算法可以使用泰勒级数展开法进行计算,也可以使用差分方程进行迭代计算或者直接使用三角函数进行计算。计算结果可以边计算边输出,也可以先计算后输出。 正弦函数和余弦函数的泰勒级数数学表达式为: =x sin ΛΛ+--+-+-+---)! 12()1(!9!7!5!31 219753n x x x x x x n n ,x ?),(∞-∞∈ =x cos ΛΛ+-+-+-+-)! 2()1(!8!6!4!2128 642n x x x x x n n ,x ?),(∞-∞∈. 如果要计算一个角度ⅹ的正弦和余弦值,可以取其前五项进行近似计算。 或使用下面递归的差分方程进行计算。 y [n ]=A*y [n -1]-y [n -2] 其中:A=2cos(x ),x =2πF/F S 。F —信号频率,

基于单片机的多功能信号发生器的系统设计与应用

基于单片机的多功能信号发生器的系统设计与应用 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着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。 随着集成芯片制造工艺的进一步发展,一些高性能的波形产生专用芯片逐渐被应用到该领域并获得成功。波形发生装置的电路设计得到进一步简化,而与此同时,所产生的波形的质量却得到了显著提高。例如应用比较广泛的DDS芯片AD9833系列,能制作出各种频带宽,质量高的波形信号,例如应用高性能的AD9833芯片,可以做出频率1GHZ以上,频率分辨率0.1HZ以下的优质波形[2]。 科技不断发展,在各个领域对信号产生电路提出了越来越高的要求。以往那些只具有单一优势的波形发生装置的应用越来越受到限制。例如用模拟器件构成的波形发生器电路简单可靠、信号频率较高,但可调节性差;采用数字电路为核心的波形发生装置所产生的信号可调节性好,但电路复杂,而频率又不易做的很高。较为理想的波形发生装置应该同时具备多方面的优良品质,信号的频带应该较宽,而且步进精确。另外,微型化也是信号产生装置的发展趋势之一,这样,才能将信号发生装置方便的嵌入到各种仪器设备中。随着芯片制造工艺的不断提高,性能更高、体积更小的专用信号处理芯片必将会越来越多地应用到信号产生电路中,使更高质量的信号的产生成为可能。 DDS技术的实现,一般有如下几种可选的方案。首先是使用专用的DDS芯片,例如应用比较广泛的DDS芯片AD9833系列。专用DDS芯片性能可靠,特别是在高频领域,有着无可替代的地位。但在中低频领域,专用DDS芯片却不一定是唯一的选择。

函数信号发生器课程设计

一绪论 1.1函数信号发生器的应用意义 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也可以是集成电路。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用有集成运算放大器与晶体差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。具体方法是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。 通过此次设计,我们能将理论知识很好的应用于实践,不仅巩固了书本上的理论知识,而且锻炼了我们独立查阅资料、设计电路、独立思考的能力 1.2设计任务 设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路 1.3设计要求 1)输出各种波形工作频率范围:10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。 2) 输出电压:正弦波U=3V , 三角波U=5V , 方波U=14V。 3) 波形特征:幅度连续可调,线性失真小。 4)选择电路方案,完成对确定方案电路的设计;计算电路元件参数与元件选择、并画出各部分原理图,阐述基本原理。 1.4设计方案 函数信号发生器是是由基础的非正弦信号发生电路和正弦波形发生电路组 合而成。由运算放大器单路及分立元件构成,方波——三角波——正弦波函数信号发生器一般基本组成框图如图1所示。 图1 函数信号发生器框图 1、方波—三角波—正弦波信号发生器电路有运算放大器及分立元件构成,其结构如图1所示。他利用比较器产生方波输出,方波通过积分产生三角波输出,三角波通过差分放大电路产生正弦波输出。

EDA实验 函数信号发生器

EDA设计实验 题目:函数信号发生器 作者: 所在学院:信息科学与工程学院 专业年级: 指导教师: 职称: 2011 年 12 月 11 日

函数信号发生器 摘要:函数信号发生器在生产实践和科技领域有着广泛的应用。本设计是采用了EDA技术设计的函数信号发生器。此函数信号发生器的实现是基于VHDL语言描述各个波形产生模块,然后在QuartusⅡ软件上实现波形的编译,仿真和下载到Cyclone芯片上。整个系统由波形产生模块和波形选择模块两个部分组成。最后经过QuartusⅡ软件仿真,证明此次设计可以输出正弦波、方波、三角波,锯齿波,阶梯波等规定波形,并能根据波形选择模块的设定来选择波形输出。 关键字:函数信号发生器;Cyclone;VHDL;QuartusⅡ 引言: 函数信号发生器即通常所说的信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于通信,雷达,测控,电子对抗以及现代化仪器仪表等领域,是一种为电子测量工作提供符合严格要求的电信号设备是最普通、最基本也是应用最广泛的电子仪器之一,几乎所有电参量的测量都要用到波形发生器。随着现代电子技术的飞速发展,现代电子测量工作对函数信号信号发生器的性能提出了更高的要求,不仅要求能产生正弦波、方波等标准波形,还能根据需要产生任意波性,且操作方便,输出波形质量好,输出频率范围宽,输出频率稳定度、准确度、及分辨率高等。本文基于

EDA设计函数信号发生器,并产生稳定的正弦波、方波、锯齿波、三角波、阶梯波。 正文: 1、Quartus II软件简介 1)Quartus II软件介绍 Quartus II 是Alera公司推出的一款功能强大,兼容性最好的EDA工具软件。该软件界面友好、使用便捷、功能强大,是一个完全集成化的可编程逻辑设计环境,具有开放性、与结构无关、多平台完全集成化丰富的设计库、模块化工具、支持多种硬件描述语言及有多种高级编程语言接口等特点。 Quartus II是Altera公司推出的CPLD/FPGA开发工具,Quartus II提供了完全集成且与电路结构无关的开发包环境,具有数字逻辑设计的全部特性,包括:可利用原理图、结构框图、VerilogHDL、AHDL和VHDL完成电路描述,并将其保存为设计实体文件;芯片平面布局连线编辑;功能强大的逻辑综合工具;完备的电路功能仿真与时序逻辑仿真工具;定时/时序分析与关键路径延时分析;可使用SignalTap II逻辑分析工具进行嵌入式的逻辑分析;支持软件源文件的添加和创建,并将它们链接起来生成编程文件;使用组合编译方式可一次完成整体设计流程;自动定位编译错误;高效的期间编程与验证工具;可读入标准的EDIF网表文件、VHDL网表文件和Verilog网表文件;能生成第

信号发生器的设计实现

电子电路综合设计 总结报告 设计选题 ——信号发生器的设计实现 姓名:*** 学号:*** 班级:*** 指导老师:*** 2012

摘要 本综合实验利用555芯片、CD4518、MF10和LM324等集成电路来产生各种信号的数据,利用555芯片与电阻、电容组成无稳态多谐振荡电路,其产生脉冲信号由CD4518做分频实现方波信号,再经低通滤波成为正弦信号,再有积分电路变为锯齿波。此所形成的信号发生器,信号产生的种类、频率、幅值均为可调,信号的种类、频率可通过按键来改变,幅度可以通过电位器来调节。信号的最高频率应该达到500Hz以上,可用的频率应三个以上,T,2T,3T或T,2T,4T均可。信号的种类应三种以上,必须产生正弦波、方波,幅度可在1~5V之间调节。在此过程中,综合的运用多科学相关知识进行了初步工程设计。

设计选题: 信号发生器的设计实现 设计任务要求: 信号发生器形成的信号产生的种类、频率、幅值均为可调,信号的种类、频率可通过按键来改变,幅度可以通过电位器来调节。信号的最高频率应该达到500Hz以上,可用的频率应三个以上,T,2T,3T 或T,2T,4T均可。信号的种类应三种以上,必须产生正弦波、方波,幅度可在1~5V之间调节。 正文 方案设计与论证 做本设计时考虑了三种设计方案,具体如下: 方案一 实现首先由单片机通过I/O输出波形的数字信号,之后DA变换器接受数字信号后将其变换为模拟信号,再由运算放大器将DA输出的信号进行放大。利用单片机的I/O接收按键信号,实现波形变换、频率转换功能。

基本设计原理框图(图1) 时钟电路 系统的时钟采用内部时钟产生的方式。单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,就构成一个稳定的自激振荡器。晶振频率为11.0592MHz,两个配合晶振的电容为33pF。 复位电路 复位电路通常采用上电自动复位的方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。 程序下载电路 STC89C51系列单片机支持ISP程序下载,为此,需要为系统设计ISP下载电路。系统采用MAX232来实现单片机的I/O口电平与RS232接口电平之间的转换,从而使系统与计算机串行接口直接通信,实现程序下载。 方案一的特点: 方案一实现系统既涉及到单片机及DA、运放的硬件系统设计,

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