正弦波信号发生器的设计与实现
正弦波信号发生器的设计与实现
设计一个正弦波信号发生器主要包括以下几个方面：
1.信号发生电路设计：正弦波信号可以由振荡电路产生，其中常用的
振荡电路有RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等。在振荡电路的设计中，需要选择合适的电路拓扑和元器件数值，以满足所需的频率范围和输出功率。
2.调谐电路设计：为了能够调节正弦波信号的频率，需要设计调谐电路。调谐电路可以通过改变电容或电感的值来实现频率调节。在设计调谐
电路时，需要考虑调谐范围、精度和稳定性等因素。
3.输出电路设计：正弦波信号的输出电路需要选择合适的放大器电路
以及输出接口。放大器电路可以将振荡电路输出的信号放大到所需的幅度。输出接口可以选择电阻分压器、耦合电容等元件，以满足不同应用场景的
需求。
4.控制电路设计：为了方便用户控制正弦波信号发生器，需要设计相
应的控制电路。控制电路可以包括旋钮、按钮、显示屏等元件，用于调节
频率、幅度和其他参数。
在实际实现正弦波信号发生器时，可以选择使用模拟电路和数字电路
相结合的方式。模拟电路可以产生高质量的正弦波信号，而数字电路可以
提供更强大的控制功能和稳定性。
在整个设计和实现过程中，还需要考虑其他一些因素，例如电源供应、温度稳定性、噪声抑制等。对于高精度和高性能的正弦波信号发生器，还
需要进行精密的校准和性能测试。
综上所述，正弦波信号发生器的设计与实现需要涉及信号发生电路、调谐电路、输出电路和控制电路等方面。在设计过程中，需要考虑信号质量、频率范围、幅度范围、稳定性和控制功能等因素。通过合理的电路设计和元器件选择，可以实现高质量和高性能的正弦波信号发生器。
正弦波函数信号发生器
题目：简易信号发生器的设计课程：《模拟电子技术》 专业：电子信息工程技术班级：电信0802班 指导老师： 设计者： 学号：0840******* 组员：
设计任务书 一、设计目的 1．掌握电子系统的一般设计方法 2．掌握模拟IC器件的应用 3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力 4. 掌握用元器件的识别和测试 5. 掌握常用仪表，了解电路调试的基本方法 二、设计课题 方波——三角波——正弦波函数信号发生器 三、设计要求 A、电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形； B、输出信号的频率要求可调； C、拟定测试方案和设计步骤； D、根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图； E、在面包板上或万能板上安装电路； F、测量输出信号的幅度和频率； H、写出设计性性报告。 四、主要技术指标 频率范围：100Hz-1KHz，1KHz-10KHz；输出电压：方波V P-P≤24V，三角波V P-P=6V，=1V；方波T r<1us。 弦波V P-P
前言 随着计算机技术的发展，模拟电子技术已经成为一门应用范围极广，具有较强实践性的技术基础课程。电子电路分析与设计的方法也发生了重大的变革，为了培养学生的动手能力，更好的将理论与实践结合起来，以适应电子技术飞速的发展形势，我们必须通过对本次课程设计的理解，从而进一步提高我们的实际动手能力。 信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、正弦波、矩形波（含方波）的电路被称为信号发生器。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。 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。现在我们通过对信号发生器的原理以及结构设计一个能够变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最合适本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。按照设计的方案选择具体的元件，焊接出具体的实物，并在实验室对事物进行调试，观察效果是否与课题要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。 编者 2009年12月
正弦波函数信号发生器
电子技术课程设计报告 电子技术课程设计报告——正弦波函数信号发生器的设计 作品40% 报告 20% 答辩 20% 平时 20% 总分 100% 设计题目：班级：班级学号：学生姓名：
目录 一、预备知识 (1) 二、课程设计题目：正弦波函数信号发生器 (2) 三、课程设计目的及基本要求 (2) 四、设计内容提要及说明 (3) 4.1设计内容 (3) 4.2设计说明 (3) 五、原理图及原理 (8) 5.1功能模块电路原理图 (9) 5.2模块工作原理说明 (10) 六、课程设计中涉及的实验仪器和工具 (12) 七、课程设计心得体会 (12) 八、参考文献 (12)
一、预备知识 函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形生产期，现在多功能的信号发生器已经被制作成专用的集成电路，在国内生产的8038单片函数波形发生器，可以产生高精度的正弦波、方波、矩形波、锯齿波等多种信号波，这中产品和国外的lcl8038功能相同。产品的各种信号频率可以通过调节外接电阻和电容的参数进行调节，快速而准确地实现函数信号发生器提供了极大的方便。发生器是可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。顾名思义肯定可以产生函数信号源，如一定频率的正弦波，有的可以电压输出也有的可以功率输出。下面我们用简单的例子，来说明函数信号发生器原理。 (a) 信号发生器系统主要由下面几个部分组成：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(输出变压器)和指示电压表。 (b) 工作模式：当输入端输入小信号正弦波时，该信号分两路传输，其一路径回路，完成整流倍压功能，提供工作电源;另一路径电容耦合，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。 (c) 工作流程：首先主振级产生低频正弦振荡信号，信号则需要经过电压放大器放大，放大的倍数必须达到电压输出幅度的要求，最后通过输出衰减器来直接输出信号器实际可以输出的电压，输出电压的大小则可以用主振输出调节电位器来进行具体的调节。 它一般由一片单片机进行管理，主要是为了实现下面的几种功能： (a) 控制函数发生器产生的频率; (b) 控制输出信号的波形; (c) 测量输出的频率或测量外部输入的频率并显示; (d) 测量输出信号的幅度并显示; (e) 控制输出单次脉冲。 查找其他资料知：在正弦波发生器中比较器与积分器组成正反馈闭环电路，方波、三角波同时输出。电位器与要事先调整到设定值，否则电路可能会不起振。只要接线正确，接通电源后便可输出方波、三角波。微调Rp1，使三角波的输出幅度满足设计要求，调节Rp2，则输出频率在对应波段内连续可变。 调整电位器及电阻，可以使传输特性曲线对称。调节电位器使三角波的输出幅度经R输出等于U值，这时输出波形应接近正弦波，调节电位器的大小可改善波形。 因为运放输出级由PNP型与NPN型两种晶体管组成复合互补对称电路，输
正弦波信号发生器设计(课设)
课程设计I(论文)说明书 (正弦波信号发生器设计) 2010年1月19日
摘要 正弦波是通过信号发生器，产生正弦信号得到的波形，方波是通过对原信号进行整形得到的波形。 本文主要介绍了基于op07和555芯片的正弦波-方波函数发生器。以op07和555定时器构成正弦波和方波的发生系统。Op07放大器可以用于设计正弦信号，而正弦波可以通过555定时器构成的斯密特触发器整形后产生方波信号。正弦波方波可以通过示波器检验所产生的信号。测量其波形的幅度和频率观察是否达到要求，观察波形是否失真。 关键词：正弦波方波 op07 555定时器
目录 引言 (2) 1 发生器系统设计 (2) 1.1系统设计目标 (2) 1.2 总体设计 (2) 1.3具体参数设计 (4) 2 发生器系统的仿真论证 (4) 3 系统硬件的制作 (4) 4 系统调试 (5) 5 结论 (5) 参考文献 (6) 附录 (7) 1
引言 正弦波和方波是在教学中经常遇到的两种波形。本文简单介绍正弦波和方波产生的一种方式。在这种方式中具体包含信号发生器的设计、系统的论证、硬件的制作，发生器系统的调制。 1、发生器系统的设计 1.1发生器系统的设计目标 设计正弦波和方波发生器，性能指标要求如下： 1）频率范围100Hz-1KHz ； 2）输出电压p p V ->1V ； 3）波形特性：非线性失真~γ<5%。 1.2总体设计 （1）正弦波设计：正弦波振荡电路由基本放大电路、反馈网络、选频网 络组成。
2 图1.1 正弦波振荡电路产生的条件是要满足振幅平衡和相位平衡，即AF=1； φa+φb=±2nπ；A=X。/Xid; F=Xf/X。；正弦波振荡电路必须有基本放大电路， 本设计以op07芯片作为其基本放大电路。 基本放大电路的输出和基本放大电路的负极连接电阻作为反馈网络。反馈网络中 两个反向二极管起到稳压的作用。振荡电路的振荡频率f0是由相位平衡条件决 定的。一个振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件，这要求AF环路中包含 一个具有选频特性的选频网络。f0=1/2πRC。要实现频率可调，在电容C不变的 情况下电阻R可调就可以实现频率f0的变化。 （2）方波设计：方波可以把正弦波通过斯密特触发器整形后产生。基于555定时器接成的斯密特触发器。 设斯密特触发器输出波形为V1，V2且V1>V2。 输入正弦波v1从0逐渐升高的过程：v1<1/3Vcc时，输出v0=V1； 当1/3Vcc 正弦波信号发生器的设计与实现 设计一个正弦波信号发生器主要包括以下几个方面： 1.信号发生电路设计：正弦波信号可以由振荡电路产生，其中常用的 振荡电路有RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等。在振荡电路的设计中，需要选择合适的电路拓扑和元器件数值，以满足所需的频率范围和输出功率。 2.调谐电路设计：为了能够调节正弦波信号的频率，需要设计调谐电路。调谐电路可以通过改变电容或电感的值来实现频率调节。在设计调谐 电路时，需要考虑调谐范围、精度和稳定性等因素。 3.输出电路设计：正弦波信号的输出电路需要选择合适的放大器电路 以及输出接口。放大器电路可以将振荡电路输出的信号放大到所需的幅度。输出接口可以选择电阻分压器、耦合电容等元件，以满足不同应用场景的 需求。 4.控制电路设计：为了方便用户控制正弦波信号发生器，需要设计相 应的控制电路。控制电路可以包括旋钮、按钮、显示屏等元件，用于调节 频率、幅度和其他参数。 在实际实现正弦波信号发生器时，可以选择使用模拟电路和数字电路 相结合的方式。模拟电路可以产生高质量的正弦波信号，而数字电路可以 提供更强大的控制功能和稳定性。 在整个设计和实现过程中，还需要考虑其他一些因素，例如电源供应、温度稳定性、噪声抑制等。对于高精度和高性能的正弦波信号发生器，还 需要进行精密的校准和性能测试。 综上所述，正弦波信号发生器的设计与实现需要涉及信号发生电路、调谐电路、输出电路和控制电路等方面。在设计过程中，需要考虑信号质量、频率范围、幅度范围、稳定性和控制功能等因素。通过合理的电路设计和元器件选择，可以实现高质量和高性能的正弦波信号发生器。 正弦波信号发生器的设计及电路图 正弦波信号发生器的设计结构上看，正弦波振荡电路就是一个没有输 入信号的带选频网络的正反馈放大电路。分析RC串并联选频网络的特性，根据正弦波振荡电路的两个条件，即振幅平衡与相位平衡，来选择合适的 放大电路指标，来构成一个完整的振荡电路。很多应用中都要用到范围可 调的LC振荡器，它能够在电路输出负载变化时提供近似恒定的频率、几 乎无谐波的输出。电路必须提供足够的增益才能使低阻抗的LC电路起振，并调整振荡的幅度，以提高频率稳定性，减小THD（总谐波失真）。 1引言 在实践中，广泛采用各种类型的信号产生电路，就其波形来说，可能 是正弦波或非正弦波。 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，这就需要 能产生高频信号的振荡器。 在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、 淬火，超声波焊接，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。可见，正弦波振荡电路在各个科学技术部门 的应用是十分广泛的。 2正弦波振荡电路的振荡条件 从结构上来看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络 的正反馈放大电路。图1表示接成正反馈时，放大电路在输入信号某i=0 时的方框图，改画一下，便得图2。由图可知，如在放大电路的输入端 （1端）外接一定频率、一定幅度的正弦波信号某a，经过基本放大电路和反馈网络所构成的环路传输后，在反馈网络的输出端（2端），得到反馈信号某f，如果某f与某a在大小和相位上一致，那么，就可以除去外接信号某a，而将1、2两端连接在一起（如图中的虚线所示）而形成闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。 正弦信号发生器的设计 正弦信号是电子工程中非常常见的一种波形信号。在很多应用场合中，为了满足一些特殊的输出要求，设计一个合适的正弦信号发生器是非常必要的。本文将介绍如何设计一个简单的正弦信号发生器。 一、介绍正弦信号 正弦信号是一种基本的周期信号，在数学和工程领域都有广泛的应用。正弦信号的数学表达式为： y(t) = A*sin(ωt+φ)，其中A为振幅，ω为角频率，φ为相位差。 正弦信号具有周期性和连续性，可以描述很多物理和电子现象，如机械振动、电磁波等。在电子工程领域中，正弦信号可以用于通讯系统、音频系统、数码系统等各个方面。 如果需要设计一个正弦波信号发生器，一些基本要素必须要考虑。这些要素包括输出幅度、输出频率、工作电源和电路稳定性。以下是正弦信号发生器的设计方案： 1.输出幅度 要设计一个正弦信号发生器，首先要确定所需要的输出幅度范围。对于数字信号处理器（DSP）的输出，其输出幅度通常在±1.0之间。如果需要更大的输出幅度，可以通过放大引脚信号或者使用外部放大器实现。 2.输出频率 输出频率可以由外部时钟或者基准晶振决定。如果想要实现可调节的输出频率，可以在电路中使用像50-100MHz这样的精准低噪声晶振。可以根据应用需求选择不同的晶振和滤波器电路。 3.工作电源 正弦波信号发生器的工作电源应该保证稳定性和可靠性。在低频和中频应用中，标准稳压器可以提供足够的电源稳定性；在高频应用中，需要使用低噪声电源或者瞬态响应较好的电源来保证信号质量。 4.电路稳定性 正弦波信号发生器的电路必须要保证稳定性。这可以通过使用负反馈电路、保持简单电路结构和使用稳定的输出功率等方法来实现。此外，振荡器的端部是一个有驱动能力的阻抗，因此需要使用与振荡器相匹配的驱动设计。 AS正弦波信号发生器设计 一、实验内容 1。设计一正弦信号发生器，采用ROM进行一个周期数据存储，并通过地址发生器产生正弦信号。(ROM：6位地址8位数据；要求使用两种方法:VHDL编程和LPM）2。正弦信号六位地址数据 128，140，153,165，177，188，199，209，219,227， 235，241，246，250，253，255，255,254，252,248，244， 238，231,223,214，204，194，183，171,159，147,134, 121，109，96,84,72,61,51,41,32,24，17,11,7, 3，1，0,0,2， 5，9，1420,28，36，46,56，67，78,90,102,115,127。 二、实验原理 正弦波信号发生器是由地址发生器和正弦波数据存储器ROM两块构成，输入为时钟脉冲,输出为8位二进制。 1．地址发生器的原理 地址发生器实质上就是计数器,ROM的地址是6位数据，相当于64位循环计数器. 2.只读存储器ROM的设计 (1)、VHDL编程的实现 ①基本原理：为每一个存储单元编写一个地址,只有地址指定的存储单元才能与公共的I/O相连，然后进行存储数据的读写操作。 ②逻辑功能：地址信号的选择下，从指定存储单元中读取相应数据。 （2）、基于LPM宏功能模块的存储器的设计 ①LPM:Library of Parameterized Modules，可参数化的宏功能模块库。 ②Quartus II提供了丰富的LPM库，这些LPM函数均基于Altera器件的结构做了优化处理。 ③在实际的工程中，设计者可以根据实际电路的设计需要，选择LPM库中适当的模块，并为其设置参数，以满足设计的要求，从而在设计中十分方便的调用优秀的电子工程技术人员的硬件设计成果。 三、设计方案 1.基于VHDL编程的设计 在地址信号的选择下，从指定存储单元中读取相应数据 系统框图如下： 2.基于LPM宏功能模块的设计 基于FPGA的数控移相正弦信号发生器设计数控移相正弦信号发生器是一种可以生成可编程幅度、频率和相位的正弦信号的设备。其设计基于现场可编程门阵列（FPGA）技术，可以实现高度灵活性和精确性。 要设计一个基于FPGA的数控移相正弦信号发生器，我们需要考虑以下几个方面： 1. FPGA选择：选择适合设计的FPGA芯片，这需要根据信号发生器的要求（幅度、频率、相位精度等）和设计成本来确定。常用的FPGA芯片有Xilinx的系列和Altera（现在是英特尔）的系列。根据具体需求选择合适的FPGA芯片。 2.数模转换：在FPGA内部需要使用数模转换器将数字数据转换成模拟信号。这可以使用数字到模拟转换器（DAC）来实现。DAC负责将数字信号转换成连续的模拟信号，以便于输出。 3.正弦信号生成：在FPGA中使用数学计算和相位累加器的方法生成正弦波形信号。首先，使用数学计算生成包含一个周期（360度或2π）中所有可能相位的正弦波表。然后，通过一个相位累加器按照要求的频率和相位来选择波形。 4.频率控制：频率控制可以使用一个可编程的计数器来实现。使用计数器来计算每个时钟周期的累加次数，从而确定正弦波的输出频率。可以通过修改计数器的计数初始值来调整输出频率。 5.相位控制：相位控制可以通过一个可编程的累加器来实现。累加器的值将用作正弦波表的索引，以选择正确的相位值。通过调整累加器的初始值和累加步长，可以实现需要的相位偏移。 6.幅度控制：幅度控制可以使用一个可编程的增益控制器来实现。增 益控制器通过改变DAC的输入电压来控制输出信号的幅度。可以通过修改 增益控制器的增益值来调整输出信号的幅度。 7.控制接口：为了方便用户对信号发生器的控制，可以添加一个控制 接口，如按钮、开关、旋钮或者串行通信接口（如UART、SPI）。通过这 些接口，用户可以编程设置信号发生器的参数，如频率、相位、幅度等。 设计完毕后，我们可以通过FPGA的开发工具将设计烧录到FPGA芯片中，并通过相应的接口连接到外部电路中，实现数控移相正弦信号的发生。该信号发生器可以广泛用于各种需要可编程正弦信号的应用中，如测试和 测量、通信、音频处理等。 总结起来，基于FPGA的数控移相正弦信号发生器设计需要考虑FPGA 芯片的选择、数模转换、正弦信号生成、频率、相位和幅度控制等因素。 设计完毕后，该信号发生器可以通过控制接口进行编程设置，并输出可编 程幅度、频率和相位的正弦信号。 正弦波信号发生器制作 一、原理及工作方式 1.参照信号源：可以使用晶体振荡器作为参照信号源，晶体振荡器的 频率非常稳定，精度高，可以提供准确的参照频率。 2.振荡器：振荡器可以根据参照信号源产生一个与之匹配的频率信号，一般使用的是集成电路中的RC振荡器或LC振荡器。 3.滤波器：在振荡器输出的信号中含有很多谐波成分，需要通过滤波 器去掉非基波的频率成分，使输出信号更接近理想的正弦波。 4.放大器：滤波器输出的信号还需要一定的放大才能达到输出阻抗。 正弦波信号发生器的工作方式一般分为模拟和数字两种。模拟方式主 要是通过电路实现信号的生成和放大，传统的信号发生器属于这种方式。 数字方式则是采用数字电路和数字信号处理器来实现信号的生成，这种方 式可以实现更高精度和更多功能的信号发生器。 二、制作过程 下面是一种基于模拟方式的正弦波信号发生器的制作过程。 1.选择元件：根据所需的频率范围选择适当的振荡器和滤波器，通常 可以选择集成电路中的RC振荡器和LC滤波器。同时还需要选择一款合适 的放大器来放大滤波器输出的信号。 2.连接电路：按照电路原理图将选定的元件连接起来，根据元件的引 脚和功能进行正确的连线。 3.调试：连接完成后，对电路进行调试。首先需要确认参照信号源是 否正常工作，然后调节振荡器的频率，观察信号的变化。接下来调整滤波 器的频率，使输出信号更接近理想正弦波。最后调整放大器的放大倍数， 使输出信号达到所需的幅度。 三、功能扩展 除了基本的频率、幅度和相位调节之外，正弦波信号发生器还可以通 过增加其他功能模块来实现更多的功能。比如： 1.频率计：增加频率计模块，可以实时测量输出信号的频率。 2.相位偏移：增加相位调节模块，可以实现对输出信号的相位进行调整。 3.数字控制：使用数字信号处理器来实现对信号发生器的数字控制， 可以通过软件界面实现更加便捷的操作和参数调节。 4.波形选择：增加多种波形输出的功能，可以输出正弦波、方波、三 角波等多种波形，满足不同实验的需求。 四、总结 正弦波信号发生器是一种广泛应用于电子实验、调试和测试的设备， 通过控制电压或电流源的输出，可以产生稳定、精确的正弦波信号。制作 过程中需要选择合适的元件，正确连接电路，并进行调试。除了基本的频率、幅度和相位调节外，还可以增加其他功能模块来实现更多功能的扩展。 基于DDS的正弦波信号发生器的设计DDS（Direct Digital Synthesis，直接数字合成）技术是一种通过数字计算得到各种波形信号的合成技术。正弦波信号发生器是一种用于产生正弦波信号的电子设备，通常用于各种测量、实验和测试中。本文将介绍基于DDS的正弦波信号发生器的设计。 1.设计目标 我们的设计目标是开发一个基于DDS的正弦波信号发生器，具有以下特点： -可以生成多种频率的正弦波信号； -可以通过数字控制方式调整频率； -可以输出稳定的、低失真的正弦波信号。 2.设计思路 -选择一个固定的时钟频率作为DDS系统的时钟频率； -使用一个相位累加器来产生一个递增的相位值，该相位值与输出的正弦波信号频率相关； -使用一个查表ROM存储正弦波的采样值，根据相位值从查表ROM中读取相应的采样值； -使用一个数字到模拟转换器（DAC）将采样值转换成模拟信号输出。 3.系统设计 基于上述思路，我们可以设计一个基于DDS的正弦波信号发生器，具 体步骤如下： -设计一个用于控制频率的数字控制模块。该模块可以接收一个控制 信号，根据控制信号计算应当输出的频率，并将频率值传递给相位累加器。 -设计一个相位累加器模块。该模块可以接收一个时钟信号和一个频 率值，并根据时钟信号和频率值递增相位值，并将相位值传递给查表ROM 模块。 -设计一个查表ROM模块。该模块可以接收一个相位值，并根据相位 值从查表ROM中读取相应的采样值。 -设计一个数字到模拟转换器（DAC）模块。该模块可以接收一个采样值，并将采样值转换成模拟信号输出。 4.系统性能考虑 在设计基于DDS的正弦波信号发生器时，需要考虑一些性能指标以确 保输出的信号质量，如下所示： -频率范围：选择合适的时钟频率和相位累加器实现合理的频率范围。 -分辨率：根据需要的输出信号精度选择合适的查表ROM大小和DAC 分辨率。 -失真度：选择合适的查表ROM分辨率和DAC精度，以及合适的滤波 器设计，以保证输出信号的低失真度。 -稳定性：选择合适的时钟源以保证系统稳定性，同时进行适当的校 准和温度补偿。 毕业设计（论文） 开题报告 题目正弦信号发生器的 FPGA设计 专业光信息科学与技术 班级光信072 学生周力强 指导教师杨秀芳 2011 年 一、毕业设计(论文)课题来源、类型 本课题是在长期研究可编程逻辑技术及数字逻辑原理基础上提出的，通过对于FPGA及VHDL硬件描述语言的了解与研究，以及对于开发软件Quartus Ⅱ的掌握，所进行的正弦信号发生器的设计。 课题来源：自选课题。 课题类型：系统设计。 二、选题的目的及意义 信号发生器是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。不论是在生产、科研还是在数学上，信号发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具，而且，信号发生器的设计方法多，设计技术也越来越先进。随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段提出了更高的要求，信号发生器已成为测试仪器中至关重要的一类，因此开发信号发生器具有重大意义。本课题的目的是研究正弦信号发生器的设计方法，设计出具有调频、调幅功能的正弦信号发生器。本文是以现场可编程门阵列（FPGA）作为硬件基础，先将所需要产生的正弦信号波形的一个周期的若干个采样点的二进制信息存储在波形存储器（ROM）中，再通过硬件电路依次从波形存储器中读取出来。经数模转换以及滤波后得到正弦信号的波形。 三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 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 函数信号发生器课程设计之正弦波 华北科技学院《模拟电子技术》课程设计 目录 一、概述 (2) 二、技术性能指标 (2) 2.1 设计内容及技术要求 (2) 2.2 设计目的 (3) 2.3 设计要求 (3) 三、方案的选择 (3) 3.1 方案一 (4) 3.2 方案二 (5) 3.3 最终方案 (6) 四、单元电路设计 (6) 4.1 矩形波产生电路 (6) 4.2 三角波产生电路 (8) 4.3 正弦波产生电路 (10) 五、总电路图 (14) 六、波形仿真结果 (14) 6.1 矩形波仿真结果 (14) 6.2 三角波仿真结果 (15) 6.3 正弦波仿真结果 (16) 6.4 三种波形同时仿真结果 (17) 七、PCB版制作与调试 (17) 结论 (19) 总结与体会 (20) 致谢 (20) 附录1 元件清单 (21) 附录2 参考文献 (22) 1 华北科技学院《模拟电子技术》课程设计 函数信号发生器设计报告 一、概述 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。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。 二、技术性能指标 2.1 设计内容及技术要求 路则法---2902230674 方波-三角波-正玄波函数发生器设计 目录 1 函数发生器的总方案及原理框图 1.1 电路设计原理框图 1.2 电路设计类型 2设计的目的及任务 2.1 课程设计的目的 2.2 课程设计的任务与要求 2.3 课程设计的技术指标 3部分选择电路及其原理 3.1集成函数发生器8038简介 .2 方波---三角波转换电路的工作原理 4 电路仿真 4.1 方波---三角波发生电路的仿真 4.2 三角波---正弦波转换电路的仿真 4.3正弦波---方波---三角波电路输出 5电路的原理 5.1电路图及元件原理 5.2 电路各部分作用 5.3 总电路的安装与调试 6心得体会 8 仪器仪表明细清单 9 参考文献 1．函数发生器总方案及原理框图 一、主原理框图 1.1 555定时器的工作原理 555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，其组成电路框图如图22.32所示。555定时器有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。三极管VT1对清零起跟随作用，起缓冲作用。三极管VT2是放电管，将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器，由此可以获得和两个分压值，一般称为阈值。555定时器的1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。555定时器的输出端电流可以达到200mA，因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载，如继电器、扬声器、发光二极管等。 2、单稳类电路 单稳工作方式，它可分为3种。见图示。 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。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。 第2种<图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。 模拟电路课程设计报告 设计课题：信号发生器设计 班级：10通信工程三班 学生姓名：陶冬波 学号：2010550921 指导教师： 设计时间： 目录 一、信号发生器摘要--------------------3 二、设计目的---------------------3 三、设计内容和要求 四、设计方案------------------------------------------3 4.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------8 4.4多用信号发生器-------------------------------------------------9 五、组装调试及元件清单---------------------------10 5.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------11 5.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11 六、总结设计电路，改进措施----------------------11 6.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------11 6.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11 七、收获和体会-----------------------------------------12 八、参考文献--------------------------------------------12 模电课设——三角波正弦波函数发 生器 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑 课程设计任务书 学生姓名：肖伟翔专业班级：电信1002班 指导教师：刘运苟工作单位：信息工程学院 题目: 正弦波－三角波－方波函数发生器初始条件： 具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。b5E2RGbCAP 要求完成的主要任务:<包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、频率范围三段：10～100Hz，100 Hz～1KHz，1 KHz～10 KHz； 2、正弦波Uopp≈3V，三角波Uopp≈5V，方波Uopp≈14V； 3、幅度连续可调，线性失真小； 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书； 5、设计电源； 6、焊接：采用实验板完成，不得使用面包板。 时间安排： 十六周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试 指导教师签名：年月日 系主任<或责任教师）签名：年月日 目录 一．仿真软件简介 (3) 二．题目分析 (4) 1.方案一 (4) 1.1 电路组成和工作原理 (4) 1.2 电路设计与计算 (4) 1.3 仿真波形 (6) 2. 方案二 (10) 2.1 电路组成和工作原理 (10) 2.2 电路设计与计算 (11) 2.3 仿真波形 (12) 三．方案选择 (16) 四．电源设计 (17) 五．电路焊接 (17) 六．系统测试 (18) 七．心得体会 (23) 八．参考文献 (23) 九．成绩评定表 (24) 一．仿真软件简介 Multisim是美国国家仪器 摘要 数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。数字信号处理器（DSP）是在模拟信号变成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器。DSP 芯片以其独特的结构和快速实现各种数字信号处理算法的突出优点，发展十分迅速。本文中提出的基于DSP技术设计的正弦波信号发生器已被广泛地应用于通信、仪器仪表和工业控制等领域的信号处理系统中。 在本文中简要的概括了一种基于TMS320C5402实现正弦信号发生器的设计原理与方法，介绍了所设计的正弦信号发生器硬件电路结构和软件程序流程图。结合DSP硬件特性，通过使用泰勒级数展开法得到设定参数的正弦波形输出，达到设计目的。该信号发生器弥补了通常信号发生器模式固定，波形不可编程的缺点，其具有实时性强，波形精度高，可方便调节频率和幅度、稳定性好等优点。 关键字：DSP；TMS320C5402；信号发生器；正弦信号； 目录 1 设计目的及要求 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计内容及要求 (1) 2设计方案及原理 (2) 2.1总体方案 (2) 2.2设计原理 (2) 3系统硬件设计 (3) 3.1系统硬件框图 (3) 3.2 TMS320C5402简介 (4) 3.3 D/A转换部分设计 (5) 4系统软件设计及调试 (6) 4.1变频调幅的方法 (6) 4.2程序设计 (6) 4.3程序编写 (8) 4.4 CCS简介 (14) 4.5运行步骤及结果 (15) 5 设计心得 (19) 参考文献 (20) 附录设计程序 (21)正弦波信号发生器的设计与实现
正弦波信号发生器的设计及电路图
正弦信号发生器的设计
(完整word版)VHDL语言正弦波信号发生器设计
基于FPGA的数控移相正弦信号发生器设计
正弦波信号发生器制作
基于DDS的正弦波信号发生器的设计
开题报告模版-正弦信号发生器的设计
函数信号发生器课程设计之正弦波
方波三角波正玄波函数发生器设计方案
信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)
模电课设——三角波正弦波函数发生器
DSP课设——正弦波发生器