设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器
课程设计说明书
课程设计名称：模拟电子技术基础
课程设计题目：设计制作一个产生方波—三角波—正弦波函数转
换器
学院名称：信息工程学院
专业：电子信息工程班级：
学号：姓名：
评分：教师：
20 12 年 2 月22 日
《模拟电路》课程设计任务书
20 11－20 12 学年第2 学期第1 周－1.5周
题目设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器
内容及要求
1 输出波形频率范围为0.2KHz~20kHz且连续可调；
2正弦波幅值为±2V；
3方波幅值为2V；
4三角波峰-峰值为2V，占空比可调；
5设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
进度安排
1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天；
2. 领元器件、制作、焊接：3天
3．调试+验收： 2.5天
4.提交报告：2011-2012学年第二学期3～7周
学生姓名：
指导时间：第1～1.5周指导地点： E楼508 室任务下达20 12 年 2 月 12 日任务完成20 12 年 2 月 22 日
考核方式1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它
□
指导教师彭嵩系（部）主任陈琼
摘要
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。用三角波，方波发生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。因此，本设计意在用LM324放大器设计一个产生方波-三角波-正弦波的函数转换器。为了使这三种波形实现转换，需要设计一个电路将直流电转换成方波和三角波，继而将三角波转换成正弦波。首先直流电源通过一个同相滞回比较电路转换为方波，方波通过一个积分电路转换为三角波，最后经滤波电路（RC振荡电路产生）转换为正弦波。从而实现转换器的设计。（关键字：放大、波形转换、积分）
前言 (5)
第一章设计任务及要求 (5)
第二章系统组成及原理 (6)
2.1 系统组成 (6)
2.2 工作原理 (6)
第三章电路方案设计 (7)
方案一 (7)
3.1 方波－三角波转换电路 (7)
3.2 三角波－正弦波转换电路 (7)
方案二 (9)
方案论证 (9)
第四章单元电路设计与计算 (10)
4.1 方波—三角波转换电路的设计与计算 (10)
4.2 三角波—正弦波转换电路的设计与计算 (11)
第五章实验、调试及测试结果与分析 (12)
5.1 实验仪器 (12)
5.2 调试方法 (12)
5.3 性能测试及分析 (12)
5.4 实验过程中的故障、原因及排除方法 (14)
第六章结论与心得 (15)
第七章参考文献 (16)
附录1 元件清单 (17)
附录2 电路图 (17)
附录3 芯片管脚图 (18)
现今世界中电子技术与电子产品的应用越加广泛，人们对电子技术的要求也越来越高。因此如何根据实际要求设计出简便实用的电子技术物品便显得尤为重要。灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。能将简单的易获取的信号转换为自己所需的复杂信号是一项必不可少的技术。我们有必要做好这相关方面的研究，为被测电路提供所需要的信号及各种波形，以便完成各种相关试验。信号源在各种试验应用和实验测试处理中，仿真各种测试信号，提供给被测电路，用来满足实验的各种要求。
本文所设计的波形发生器就是信号源的一种，采用集成运算放大器、电阻和电容组成简单的电路，实现波形的产生和转换。
第一章设计任务及要求
一、设计任务及要求
①输出波形频率范围为0.2kHz~20kHz且连续可调；
②正弦波幅值为±2V，；
③方波幅值为2V；
④三角波峰-峰值为2V，占空比可调；
⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
第二章系统组成及原理
2.1系统组成
1.第一部分：将直流电通过同相滞回比较电路和积分电路分别转换为方波和三角波
2.第二部分：三角波经滤波电路转换为正弦波
2.2工作原理
1.方波三角波发生电路：通过R
1、R
2
调节方波的幅值，R
2
、R
3
调节方波的频率，R
4
和稳压管的稳压值调节三角波的峰峰值，利用二极管的单向导电性可使积分电路两个方向的积分通路不同，从而使得调节R
5
时可调节三角波的占空比。
2.三角波输入滤波电路：通过滤波作用将三角波转换成正弦波，输出正弦波的幅值由
R 6、R
7
、R
8
调节.
直
流
电
源
同
相
滞
回
比
较
电
路
方
波
三
角
波
积
分
电
路
三
角
波
滤
波
电
路
正
弦
波
第三章电路方案设计
方案(一)：
设计一个产生方波—三角波—正弦波函数转换器包括同相滞回比较器和积分电路组成与滤电路
3.1方波－三角波转换电路（如图3.1所示）
此部分由同相滞回比较电路和积分电路组成。同相滞回比较器的输出高、低电平分别为Uoh=+Uz,Uol=-Uz，也即为方波的幅值。滞回比较器的阈值电压±Ut为三角波的峰峰值。
图3.1
3.2三角波－正弦波转换电路（如图3.2）
滤波法实现三角波与正弦波的转换。要求输入三角波电压U1的最低频率为f
min
，
则其最高频率f
max 小于3f
min
，就可以利用低通滤波器或带通滤波器将三角波变换为正
弦波.
将三角波按傅里叶级数展开其中Um是三角波的幅值
UI(wt)=8/（π*π）Um(sin wt-1/9sin 3wt+1/25sin 5wt-…)
图3.2总电路图如下图3.3所示
图3.3
方案(二)：
方波－三角波转换电路与方案一相同，三角波－正弦波转换电路用折线法实现，其电路频率可选较大差值。总电路图如图3.4所示。
图3.4
方案论证：我选的是第一个方案，上述两个方案均可以产生三种波形。方案二的电路复杂，有过多焊接部分，而且较浪费元器件，但是方案的在调节的时候比较方便，可以很快的调节出波形。方案一电路简洁利于焊接可以节省元器件，但是在调节波形的频率值时有一定的限度，由于整个电路时一起的只要调节前面部分就会影响后面的波形，所以选用方案一也可以达到要求。
第四章单元电路设计与计算
4.1方波—三角波转换电路的设计与计算
1.方波三角波产生电路
. 方波或矩形波包含极丰富的谐波,因此这种电路又称为多谐振荡电路.它是在迟滞比较器的基础上,增加了一个由R C组成的积分电路,把输出电压经过R C反馈到比较器的反相端.在比较器的输出端引入限流电阻R和两个背靠背的双向稳压管就组成了双向限幅房波发生电路.由于比较器中的运放处于正反馈状态,因此一般情况下,输出电压V0与输入电压V1不成线性关系,只有在输出电压V0发生跳变瞬间,集成运放两个输入电压才可近似等于零,即Vid=0或Vp=Vn=V1是输出电压V0转换的临界条件。在接通电源的瞬间，输出电压究竟偏于正向饱和还是负向饱和，那纯属偶然。设输出电压偏于正饱和值，即V0=Vz,时,加到电压比较器同相端的电压为+FVz,而加于反向端的电压,由于电容器C上的电压Vc不能突变,只能由输出电压V0通过电阻R 按指数规律向C充电来建立,充电电流为i+.显然,党加到反向端的电压VC略正于+FVz 时,输出电压便立即从正饱和值(+Vz)迅速翻转到负饱和值(-Vz),-Vz又通过R对C进行反向充电. 通常将矩形波为高电平的持续时间与振荡周期的比称为占空比,对称方波的占空比为50%.如需产生占空比小于或大于50%的矩形波,只需适当改变电容C的正反向充电时间常数即可.
三角波发生电路
2.参数计算
方波
周期、频率计算：T=2RCln （1+2R1/R2） f=1/T 幅值：
()Z U R R R U ?+=21/1
设计要求方波的幅值为±2V ，则可令稳压管的稳压值为2V 且R1为100K Ω的电位器。
三角波（三角波的占空比要求可调，可在反向输入端和输出端接上二极管 和一个电位器（100K Ω），二极管选用1N4007.。）
幅值： 2/1R R U U Z t ?= 周
期
、
频
率
：
2/414R C R R T ???=
()C R R R f ???=414/2
三角波的幅值为±1V ， 其中R6=0.5R5,可令电容C=1uf ，根据所求结果可令R4、R5均为1K Ω的电位器，因为要求三角波的占空比可调，所以R4和R5之间用两个二极管以相反的方向连接。
设计要求最终输出的信号为0.2KHz~20KHz 。可求得R2=50K Ω，R3=1K Ω。 4.2三角波正弦波转换电路的设计与计算
滤波法将三角波转换为正弦波
通过仿真为使正弦波的幅值可大范围调节可令R6为100K Ω的电位器，而R7=R8=1K Ω，电容C 的大小为1uf 。
第五章实验、调试及测试结果与分析
5.1实验仪器
直流稳压电源，示波器
5.2调试方法
静态调试：
用万用表主要是蜂鸣档对电路板进行静态测试，目的主要是为了防止虚焊或者漏焊。
动态测试
静态调试没有问题之后方可以到实验室进行动态测试，要注意直流电源的接入方法。
动态测试要逐步调节，先测试方波的幅值，输出波形频率范围等。再对三角波正弦波进行相应的调试。然后对电路进行动态测试。主要是测试方波、三角波、正弦波的振荡频率的调节范围。注意用示波器测量幅值必须把所有的微调都调到顺时针顶端。在测量之前必须把波形先调好，只有在波形不失真的情况下才能测量参数，否则所测数据没有任何意义。
5.3性能测试及分析
5.3-1方波三角波
方波
测试结果要求
误差
峰峰值（V） 4.19V 4V 0.0475 频率0.6KHz~11KHz 0.2KHz~20KHz
三角波
测试结果要求误差峰峰值(V) 1.44V 2V -0.28 频率0.6KHz~11KHz 0.2KHz~20KHz
5.3-2正弦波
测试结果要求误差峰峰值（V） 3.82 4 -0.045 频率0.6KHz~11KHz 0.2KHz~20KHz
误差分析：
1、方案设计时对频率的要求考虑不够，使得频率难以达到要求所需的值；
2、测量仪器本身有问题导致所测数据不能满足要求，外部干扰使得测量值存在误差；
3、焊接电路时焊点处有电阻被忽略，连接的线路也有电阻；
4、调试时间过长电路温度升高，使得一些元件的电阻发生变化；
5、对电位器进行调节时，由于是手动控制，难以准确的到达所需的阻值；
6、实验所给元器件数目有限，精确也有一定限度。
5.4实验过程中的故障、原因及排除方法
1、首次调试时，LM324芯片两端加12v电压，结果芯片发热很严重。通过检查焊接电路，发现芯片两端连接电源的引脚连接错误。调整好引脚后，芯片通电时不在严重发热。
2、调试时没有波形出现。用万用表测量各个结点是否有电流通过，以便检查电路连接是否正常。
3、调节电位器时，波形的没有任何变化。可能是电位器的连接方法有问题，也可能是电位器本身无法调节。
第六章结论与心得
1.实现本次实验的方法不唯一，但相较而言，方案一所用的元器件最少，提高了实验电路的稳定性，且实验的调节方法也很简单，做到了节约、简便、迅速的基本要求。
2.进行实验时为了便于调节参数，选用了较多的电位器，实际上有的电位器可以用定值电阻代替而不影响实验结果。
3.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可以实现幅度的微调，但会影响方波—三角波的频率。
4.本次实验提高了同学们的分工合作精神，使同学们学会了如何设计电路，熟练了电路焊接方法以及掌握调试方法与测试参数，同时还提高了同学们的动手能力和测试技术能力。
第七章参考文献
1、童诗白华成英《模拟电子技术基础》高等教育出版社
2、物理与电子信息学院《基础电路实验指导书》
3、谢自美《电子线路设计》
4．毕满清编《电子技术实验与课程设计》机械工业大学出版社
5. 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
6.《电子线路设计应用手册》，张友汉主编，福建科学技术出版社（2000）
7. 《电子技术基础实验研究与设计》，陈兆仁主编，电子工业出版社
8、上网查阅资料
附录1 元件清单
元件名称型号参数数量电位器1KΩ 3
50KΩ 1
100KΩ 2 电阻1KΩ 2
电容1uf 2
芯片LM324 2 二极管IN4007 4 稳压管BZV55-C6稳压值=2V 4 万能版中号 2
导线若干附录2 电路图
附录3 芯片管脚图
模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解
第1章绪论 1.1简介 在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。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实验测试处理中，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。 波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形。传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，不能根据实际需要灵活扩展。随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便。根据用途不同，有产生三种或多种波形的波形发生器，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)。 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。它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设备时，为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，能在一定围进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。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。正弦信号是使用最广泛的测试信号。 现在,我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出正弦波、方波、三角波的简易发生器。 众所周知，制作函数发生器的电路有很多种。本次设计先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，这是一种频率可调的移相式正弦波发生器电路，其频率稳定一般为实验所
基于DSP的正弦波信号发生器
第1章 绪论 1.1 DSP 简介 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。在过去的二十多年时间里，信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。 图一是数字信号处理系统的简化框图。此系统先将模拟信号转换为数字信号，经数字信号处理后，再转换成模拟信号输出。其中抗混叠滤波器的作用是将输入信号 x(t)中高于折叠频率的分量滤除，以防止信号频谱的混叠。随后，信号经采样和A/D 转换后，变成数字信号x(n)。数字信号处理器对x(n)进行处理，得到输出数字信号 y(n),经D/A 转换器变成模拟信号。此信号经低通滤波器，滤除不需要的高频分量， 最后输出平滑的模拟信号y(t)。 图1.1 数字信号处理系统简化框图 数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它所涉及的范围极其广泛。例如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。 抗混叠 滤波器 A/D 数字信号处理 D/A 低通滤波器 x(n) y(n) x(t) y(t)
方波_三角波_正弦波_锯齿波发生器
X X X X X X X大学 课程设计报告 课程名称：电子技术基础 设计题目：方波三角波正弦波锯齿波函数发生器 系别： 专业： 班级： 学生姓名: 学号: 同组同学: 学号: 指导教师: XXXX大学XXXX学院 XXXX年月日
摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围：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。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。 函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫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 而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。 关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路
目录 · 设计要求 (1) 1．前言 (1) 2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2) 2.1原理框图 (2) 3．各组成部分的工作原理 (3) 3.1方波发生电路的工作原理 (3) 3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4) 3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (5) 3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (6) 3.5总电路图 (7) 4.用Multisim10电路仿真 (8) 4.1输出方波电路的仿真 (8) 4.2三角波电路的仿真 (9) 4.3正弦波电路的仿真 (10) 4.4锯齿波电路的仿真 (11) 5实验总结 (11) 6．仪器仪表清单 (13) 7．参考文献 (13) 8.致谢 (13)
基于DSP设计正弦信号发生器
基于DSP设计正弦信号发生器 一．设计目的 设计一个基于DSP的正弦信号发生器 二．设计内容 利用基于CCS开发环境中的C54X汇编语言来实现正弦信号发生装置。三．设计原理 一般情况，产生正弦波的方法有两种：查表法和泰勒级数展开法。查表法是使用比较普遍的方法，优点是处理速度快，调频调相容易，精度高，但需要的存储器容量很大。泰勒级数展开法需要的存储单元少，具有稳定性好，算法简单，易于编程等优点，而且展开的级数越多，失真度就越小。本文采用了泰勒级数展开法。一个角度为θ的正弦和余弦函数，可以展开成泰勒级数，取其前5项进行近似得： 式中：x为θ的弧度值，x=2πf／fs(fs是采样频率；f是所要发生的信号频率。 正弦波的波形可以看作由无数点组成，这些点与x轴的每一个角度值相
对应，可以利用DSP处理器处理大量重复计算的优势来计算x轴每一点对应的y的值(在x轴取N个点进行逼近)。整个系统软件由主程序和基于泰勒展开法的SIN子程序组成，相应的软件流程图如图。
三．总体方案设计 本设计采用TMS320C54X系列的DSP作为正弦信号发生器的核心控制芯片。 通过计算一个角度的正弦值和余弦值程序可实现正弦波，其步骤如下： 1.利用sinx和cosx子程序，计算0°~45°（间隔为0.5°）的正弦和余弦值 2.利用sin（2x)=2sin(x)cos(x)公式，计算0°~90°的正弦值（间隔为1°） 3.通过复制，获得0°~359°的正弦值 4.将0°~359°的正弦值重复从PA口输出，便可得到正弦波 四．软件操作 DSP 集成开发环境 CCS是 Code Composer Studio 的缩写，即代码设计工作室。它是 TI 公司推出的集成可视化 DSP 软件开发工具。DSP CCS 内部集成了以下软件工具：◆ DSP 代码产生工具（包括 DSP 的 C 编译器、汇编优化器、汇编器和链接器）◆ CCS 集成开发环境（包括编辑、建立和调试 DSP 目标程序）◆ 实时基础软件 DSP/BIOS （必须具有硬件开发板）◆ RTDX、主机接口和 API（必须具有硬件开发板）在 CCS 下，用户可以对软件进行编辑、编译、调试、代码性能测试（profile）和项目管理等工作。CCS 可以提供如下功能：◆ 设置断点◆ 在断点处自动修改窗口◆ 观察变量◆ 观察和编辑存储器和寄存器◆ 利用测试点使数据流在目标系统和文件之间流动◆ 观察调用堆栈◆ 观察图形信号◆ 代码性能测试（profiling）◆ 观察反汇编和 C 指令执行◆ 提供 GEL （通用扩展语言）语言。此语言能增加一个函数或功能到 CCS 菜单中来完成用户自己设定的任务，是扩展 CCS 功能的专用语言。使用 CCS，可以加速 DSP 的开发进程，是 DSP 开发应用的得力助手。这里以 C54x DSP 的 CCS 3.1 为例介绍正弦波的产生。 利用 CCS 集成开发环境，用户可以在一个开发环境下完成工程定义、程序编辑、编译链接、调试和数据分析等工作环节。 1.创建工程（project）文件 选择Project→New，在“Project”文本框中键入将要创建的工程项目名，本例工程项目名为“sin”
正弦波-方波-三角波发生电路
一设计实验目的 （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）会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试，进一步完善理论设计 （4）通过查阅手册和文献资料，熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用元器件的原则 （5）掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法，能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决 调试中所发生的问题 （6）学会撰写课程设计报告 （7）培养实事求是，严谨的工作态度和严肃的工作作风 （8）培养综合应用所学知识来指导实践的能力 （9）完成一个实际的电子产品；进一步提高分析问题、解决问题的能力 设计一个正弦波-方波-三角波发生电路 （1）正弦波-方波-三角波的频率在100HZ~20KHZ范围内连续可调； （2）正弦波-方波的输出信号幅值为6V。三角波输出信号幅值为0~2V连续可调 （3）正弦波失真度≦5%。 二实验中的仪器设备 三实验所用电路 调节方波脉冲宽度 调节正弦波失真程度 调节方波电压大小
调节反馈电路的放大倍数 四实验结果 1.正弦波-方波-三角波的频率在~范围内连续可调；对应的时,对应的电容大小为1uf；对应的时,对应的电容大小为 2.方波的输出幅值为6V；正弦波的一级输出幅值为,二级输出幅值为；三角波峰值在0~4V内连续可调 3.正弦波失真度 一讨论 1.实验中发生的问题 (1) 我们由一级电路得到的方波峰峰值达到24V左右,后通过分压电路得到 所需要的方波电压峰值为6V
(2) 正弦波也可以通过负反馈电路适当放大
2.建议或其它 555电路产生方波，通过RC电路得到三角波，也可以通过积分器得到三角波，三角波到正弦波的转化，可以通过RC电路，或者通过低通滤波器，另外频率的调节可以通过可调电容！ 器件清单表: 数量 LM358芯片 1 电阻 R8=R9 22kΩ 2 R1 1kΩ 1 R2 62kΩ 1 R3 100Ω 1 R4=R5=R6=10k 3 可调电阻 A 20k 1 R10 100k 1 电容 C3=470nF 1 C4=C5=10nF 2 可调电容 A=B=20nF 2 直流电源 Vcc=6v 1 555电路板 1
方波三角波正弦波发生器正稿
湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称：电子技术课程设计 设计题目：方波三角波正弦波发生器 系别：通信与控制工程系 专业：自动化 班级： 07级二班 学生姓名: 宋赞龚玉洲刘慧 平 学号: 07421254 07421228 07421235 起止日期: 2009年06月02日~2009年06月22 日 指导教师:陈敢新 教研室主任：伍铁斌
摘要 波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。随着科技的进步，社会的发展，单一的波形发生器已经不能满足人们的需求，而我们设计的正是多种波形发生器。本文利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器，该发生器可通过555数字芯片，运放来组成RC积分电路，低通滤波电路来分别实现方波，三角波和正弦波的输出。它的制作成本不高，电路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源，具有实际的应用价值。 关键词：多谐振荡器；积分电路；低通滤波电路
目录·
方波—三角波—正弦波函数信号发生器 设计要求 1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。 2．输出波形：方波、三角波、正弦波； 3．频率范围：在50－1000Hz范围内可调； 1．前言 在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。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实验测试处理中，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。 波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形。传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，不能根据实际需要灵活扩展。随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便。
方波三角波正弦波
电子线路CAD课程设计报告 函数发生器的设计 专业：电子信息科学与技术 班级：电科二班 姓名：郭晓超 学号：2 指导老师：宋戈
电子通信与物理学院 日期：2015 年12 月31 日
指导教师评语
目录 1 绪论错误!未定义书签。 2 设计内容 2.1 设计总方案2 2.2 设计目的2 2.3 设计要求任务3 2.4设计要求 (3) 3 原理图设计 3.1 总体电路原理框图4 3.2 各功能模块的设计5 3.3 总体电路原理图11 4 PCB板图设计 4.1布局与布线132 4.2本设计PCB板图14 5 总结14 6 参考文献15
1.绪论 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。用三角波，方波发生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。因此，本设计意在用LM324放大器设计一个产生方波—正弦波的函数转换器。为了使这三种波形实现转换，需要设计一个电路将直流电转换成方波和三角波，继而将三角波转换成正弦波。首先直流电源通过一个同相滞回比电路转换为方波，方波通过一个积分电路转换为三角波，最后经滤波电路（Rc振荡电路产生）转换为正弦波。从而实现转换器的设计。（关键字：放大、波形转换、积分）
2.设计内容 2.1 设计总方案 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。 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换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；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。本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法， 本课题中函数发生器电路组成框图如下所示： 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。 2.2 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
基于DSP的信号发生器设计..
基于DSP的信号发生器设计设计题目：正弦信号发生器 专业班级电科11级-1班 学号 311108001417 学生姓名王博 指导教师王科平
摘要 正弦信号发生器是信号中最常见的一种，它能输出一个幅度可调、频率可调的正弦信号，在这些信号发生器中，又以低频正弦信号发生器最为常用，在科学研究及生产实践中均有着广泛应用。 目前，常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，当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，而且体积大和功耗都很大，而由数字电路构成的低频信号发生器，虽然其低频性能好但体积较大，价格较贵，而本文借助DSP运算速度高，系统集成度强的优势设计的这种信号发生器，比以前的数字式信号发生器具有速度更快，且实现更加简便。正弦信号发生器是信号中最常见的一种，它能输出一个幅度可调、频率可调的正弦信号，在这些信号发生器中，又以低频正弦信号发生器最为常用，在科学研究及生产实践中均有着广泛应用。 目前，常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，当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，而且体积大和功耗都很大，而由数字电路构成的低频信号发生器，虽然其低频性能好但体积较大，价格较贵，而本文借助DSP运算速度高，系统集成度强的优势设计的这种信号发生器，比以前的数字式信号发生器具有速度更快，且实现更加简便。
目录 一、概述 (3) 二、系统设计 (4) 2.1 总体方案 (4) 2.2正弦波信号发生器 (4) 三、硬件设计 (5) 3.1硬件组成部分 (5) 3.2控制器部分 (6) 3.4人机接口部分 (7) 四、软件设计 (8) 4.1流程图 (8) 4.2 正弦信号发生器程序清单 (9) 五、总结 (14) 参考文献 (14)
方波-三角波-正弦波函数信号发生器
课程设计说明书 课程设计名称：电子课程设计 课程设计题目：设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器学院名称：信息工程学院 专业：电子信息科学与技术班级： xxxxxxxx 学号： xxxxxxx 姓名： xxxxx 评分：教师： xxxxxx 20 13 年 10 月 15 日
电子课程设计 课程设计任务书 20 13 －20 14 学年 第 1 学期 第 1 周－ 3 周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要 当今世界在以电子信息技术为前提下推动了社会跨越式的进步，科学技术的飞速发展日新月异带动了各国生产力的大规模提高。由此可见科技已成为各国竞争的核心，尤其是电子通信方面更显得尤为重要，在国民生产各部门都得到了广泛的应用，而各种仪器在科技的作用性也非常重要，如信号发生器、单片机、集成电路等。 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。常用超低频信号发生器的输出只有几种固定的波形，有方波、 三角波、正弦波、锯齿波等，不能更改信号发生器作为一种常见的应用电子仪器 设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用LM324振荡电路发生正弦波、 三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。 本系统本课题将介绍由LM324集成电路组成的方波——三角波——正弦波 函数信号发生器的设计方法，了解多功能函数信号发生器的功能及特点，进一步 掌握波形参数的测试方法，制作这种低频的函数信号发生器成本较低，适合学生 学习电子技术测量使用。制作时只需要个别的外部元件就能产生正弦波、三角波、 方波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。 关键字：信号发生器、波形转换、LM324
基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器
课程：Multisim课程设计班级：10电信本2班 姓名： 6 2 2 学号：100917024 教师：吕老师
课程设计---- 基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器 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．掌握常用元器件的识别和测试 5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 二．设计要求 能够同时显示出方波、三角波和正弦波。 三．设计原理 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。 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换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；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。本课题采用先产生方 波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法， 本课程设计中函数发生器电路组成框图如下所示： 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。
DSP正弦波信号发生器
第1章绪论 1.1 DSP简介 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地新兴学科.20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术地飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速地发展.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,来处理现实信号地方法,这些信号由数字序列表示.在过去地二十多年时间里,信号处理已经在通信等领域得到极为广泛地应用. ,经 x(t>,信号经采样和A/D 转换后,得到输出数字信号y(n>,, 图1.1数字信号处理系统简化框图 数字信号处理是以众多学科为理论基础地,它所涉及地范围极其广泛.例如,在数学领域,微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理地基本工具,与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关.近来新兴地一些学科,如人工智能、模式识别、神经网络等,都与数字信号处理密不可分.可以说,数字信号处理是把许多经典地理论体系作为自己地理论基础,同时又使自己成为一系列新兴学科地理论基础. 1.2 课题来源 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地专用处理器.DSP芯片以其独特地结构和快速实现各种数字信号处理算法地突出优点,发展十分迅速.数字信号发生器是在电子电路设计、自动控制系统和仪表测量校正调试中应用很多地一种信号发生装置和信号源.而正弦信号是一种频率成分最为单一地常见信号源,任何复杂信号(例如声音信号>都可以通过傅里叶变换分解为许多频率不同、幅度不等地正弦信号地叠加,广泛地应用在电子技术实验、自动控制系统和通
正弦波-方波-三角波信号发生器设计
苏州科技学院天平学院 模拟电子技术课程设计指导书 课设名称正弦波－方波－三角波信号发生器设计 组长李为学号1232106101 组员谢渊博学号1232106102 组员张翔学号1232106104 专业电子物联网 指导教师 二〇一二年七月 模拟电子技术课程设计指导书
一设计课题名称 正弦波－方波－三角波信号发生器设计 二课程设计目的、要求与技术指标 2.1课程设计目的 （1）巩固所学的相关理论知识； （2）实践所掌握的电子制作技能； （3）会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计；（4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则； （5）掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题； （6）学会撰写课程设计报告； （7）培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风； （8）完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力。 2.2课程设计要求 （1）根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分析工作原理，计算元件参数；（2）列出所有元器件清单； （3）安装调试所设计的电路，达到设计要求； 2.3技术指标 （1）输出波形：方波－三角波－正弦波； （2）频率范围：100HZ~200HZ连续可调；
（3）输出电压：正弦波-方波的输出信号幅值为6V.三角波输出信号幅值为0~2V连续可调； γ。 （4）正弦波失真度：% ≤ 5 三系统知识介绍 3 函数发生器原理 本设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波\方波\ 三角波。实现该要求有多种方案。 方案一：首先产生正弦波，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。 方案二：首先产生方波——三角波，再将方波变成正弦波或将三角波变成正弦波。 3.1函数发生器的各方案比较 我选的是第一个方案，上述两个方案均可以产生三种波形。方案二的电路过多连接部方便而且这样用了很多元器件，但是方案的在调节的时候比较方便可以很快的调节出波形。方案一电路简洁利于连接可以节省元器件，但是在调节波形的时候会比较费力，由于整个电路时一起的只要调节前面部分就会影响后面的波形。 四电路方案与系统、参数设计 4.1基于集成运算放大器与晶体管差分放大器的函数发生器 4.1.1设计思路 我们组总体设计思路为：先通过比较器产生方波，方波通过积分器产生三角波，三角波通过差分放大器产生正弦波。 函数发生器电路组成框图如下所示
基于Matlab_DSPBuilder的正弦信号发生器设计.
基于Matlab/DSP Builder的正弦信号发生器设计 引言 近年来随着通信技术的不断发展,信号的正确传输显得日益重要,也就是说要有一个可靠的能产生稳定确信号的发生器,基于Matlab/DSP Builder的正弦信号发生器是利用Matlab/DSP Builder的模块进行的模快化设计,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了、易懂、易学。使硬件在软件的控制下协调运作。 DSP Builder可以帮助设计者完成基于FPGA的DSP系统设计设计,除了图形化的系统建模外,还可以完成及大部分的设计过程和仿真,直至将设计文件下载到DSP 开发板上。此次实验的目的就是将两者的优势有机的结合在一起,利用DSP的优势开发正弦信号发生器。 在设计中主要采用DSP Builder库中的模块进行系统的模型设计,然后再进行Simulink仿真。 1.设计思想 1.1 DSP Builder特点 DSP Builder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(算法仿真建模和RTL(硬件实现两个领域的设计工具连接起来,最大程度的发挥了两种工具的优势。DSP Builder依赖于MathWorks公司的数学分析工具 Matlab/Simulink,可以在Simulink中进行图形化设计和仿真,同时又通过Signal Compilder把Matlab/Simulink的设计文件(.mdl转换成相应的硬件描述语言VHDL 设计文件(.vhd,以及用于控制和编译的tcl脚本。而对后者的处理可以用Quartus II 来实现。 1.2 QuartusII特点
方波、三角波、正弦波信号产生
课程设计报告 题 目 方波、三角波、正弦波信号 发生器设计 课 程 名 称 模拟电子技术课程设计 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气及其自动化（2）班 学 生 姓 名 李丽 学 号 1104102067 课程设计地点 C206 课程设计学时 1周 指 导 教 师 赵国树 金陵科技学院教务处制
目录 1、绪论 (4) 1.1相关背景知识 (4) 1.2课程设计条件................................................... . (4) 1.3课程设计目的.......... (4) 1.4课程设计的任务 (4) 1.5课程设计的技术指标 (5) 2、信号发生器的基本原理 (5) 2.1原理框图 (4) 2.2总体设计思路 (5) 3、各组成部分的工作原理 (5) 3.1 正弦波产生电路 (5) 3.1.1正弦波产生电路 (5) 3.1.2正弦波产生电路的工作原理 (6) 3.2 正弦波到方波转换电路 (8) 3.2.1正弦波到方波转换电路图 (6) 3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (8) 3.3 方波到三角波转换电路 (11) 3.3.1方波到三角波转换电路图 (11) 3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (13) 4、电路仿真结果 (13) 4.1正弦波产生电路的仿真结果 (14) 4.2 正弦波到方波转换电路的仿真结果 (14) 4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (15) 5、设计结果分析与总结 (16)
1、绪论 1.1相关背景知识 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，可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。它是一种不可缺少的通用信号源。 1.2课程设计条件 以本学期学习的电子技术基础(模拟部分)为知识背景,我们知道通过放大器、比较器等元器件可构成集成电路、反馈放大电路、运算放大电路等一系列组合放大电路。信号在我们的生活中是无处不在的，模拟信号是时间和幅度连续变化的信号。通过传感器我们可以将各种物理信号转换为电信号，再进过一系列信号的处理。如滤波、幅度放大等，我们可以获得自己需要的信号。 正弦波振荡电路。在通信、广播、医疗、电视系统中，都有广泛的应用。非正弦波产生电路。在一些电子系统中，如数学领域，方波、三角波的应用都是极其广泛的。 1.3课程设计目的 通过本次课程设计所要达到的目的是：提高学生在模拟集成电路应用方面的技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过电路设计初步掌握工程设计方法，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法，为后续课程的学习和今后从事的实际工作打下必要的基础。 1.4课程设计的任务 ①设计一个方波、三角波、正弦波函数发生器； ②能同时输出一定频率一定幅度的三种波形：正弦波、方波、三角波； ③用±5V电源供电。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如： ①首先产生正弦波，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；②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；③也可以通过单片集成函数发生器8038来实现… 先是对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济。最方便。最优化的死亡合剂策略。然后运用仿真软件Multisim对电路进行仿真。观察效果并与要求的性能指标作对比。
正弦波、方波、三角波信号发生器
附件2 :课程设计报告格式 CITY COLLEGE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYXHONGQING UNIVERSITY 樹以电路课程设讣 课题：正弦波方波三角波信号发生器 专业：物联网工程 _________________ 班级：2 班____________________________ 学号：1XXXXXX ___________________________ 姓名：过客______________________________ 指导教师：_______________________________ 设计日期：________________________________ 成绩：___________________________________
重庆大学城市科技学院电气学院 正弦波方波三角波信号发生器设计报告 」、设计目的 1. 掌握简易信号发生器的设计、组装与调试方法。 2. 能熟练使用multisimIO电路仿真软件对电路进行设计仿真调试。 3. 加深对模拟电子技术相关知识的理解及应用。 ：、设计任务与要求 1.设计任务和要求 设计一个能够输出正弦波、方波、三角波三种波形的信号发生器，性能要求如下：基本要求： ①输出频率为300Hz误差小于2% ②正弦波输出幅度不小于5V,矩形波输出幅度不小于500mV三角波输出幅 度不小于20mV ③要求波形失真小，电路工作稳定可靠，布线美观。 发挥部分： ①改进电路使矩形波幅度不小于5V,三角波幅度幅度不小于1V,且波形失真小。 ②改进电路使输出频率能在一定范围内可调，如1Hz~1kHz可调。 三、设计的具体实现 1、系统概述 本信号发生器由RC正弦波振荡器、滞回比较器、积分器三部分组成。经过RC正弦波振荡器输出正弦波信号，再经过滞回比较器电路输出方波信号，经过积分电路模块输出三角波信号。其原理图如下： 正弦波方波三角波
正弦波方波三角波
正弦波方波三角波 1 课程设计名称:设计制作一个方波\三角波\正弦波\锯齿波发生器 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。该电路可为实验室提供波形频率范围为0.02Hz~20kHz，幅值2v的稳定信号源。大大降低了实验成本，有效的简化了实验的操作步骤，是实验室小型电路信号发生器的理想所选，具有广泛的应用价值。 此信号发生器采用模块化结构，主要由以下三个模块组成，即正弦波发生器模块、方波发生器模块、三角波发生器模块。在设计此函数信号发生器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、容易、条理清晰。同时调试起来也更容易。 经过一系列的分析、准备，本次设计除在美观方面处理得不够得当之外,完成了全部的设计要求。 2 关键词: 函数信号发生器、 LM324 、集成运算放大器、晶体管差分放大 目录 前言 ??????????????????????????????????????????????????????????? 4 第一章函数发生器的设计要求????????????????????????????????????? 5 1.1 波形发生器的特点及应用 ?????????????????????????????????? 5 1.2 设计任务及要求 ?????????????????????????????????????????? 5 第二章电路设计原理及单元模块??????????????????????????????????? 6 2.1 设计原理????????????????????????????????????????????????? 6 2.1 单元模块????????????????????????????????????????????????? 6 2.1.1 RC选频振荡模块 ??????????????????????????????????????? 6 2.1.2 过零比较器 ??????????????????????????????????????????? 8 2.3.3 产生三角波模块????????????????????????????????????????? 9 第三章安装与调试?????????????????????????????????????????????? 12 3 3.1 电路的安装??????????????????????????????????????????????? 12 3.2 电路的调试??????????????????????????????????????????????? 12
正弦波-方波-三角波函数转换器
课程设计名称：电子课程设计 课程设计题目：设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器学院名称：信息工程学院 专业：班级： 学号：： 评分：教师：
20 13 －20 14 学年第 1 学期第 1 周－ 3 周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 摘要 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。用三角波，方波发生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。因此，本设计意在用LM324放大器设计一个产生正弦波-方波-三角波的函数转换器。为了使这三种波形实现转换，正弦波可以通过RC振荡电路
产生。正弦波通过滞回比较器可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，三角波的占空比只要求可调即可。从而实现转换器的设计。 关键字：放大器、波形转换、同相滞回比较、电路积分电路、滤波电路 目录 前言 (1) 第一章设计要求 (2) 1.1 设计容及要求 (2) 第二章系统组成及原理 (3)
2.1 方案一 (3) 2.2 方案二 (3) 第三章单元电路设计与计算 (5) 3.1 单元电路设计 (5) 3.1.1 正弦波发生器实验原理 (5) 3.1.2 正弦波—方波转换器实验原理 (6) 3.1.3 方波—三角波转换器实验原理 (8) 3.1.4 直流电源电路原理 (9) 3.2 三角波正弦波转换电路 (11) 3.2.1 直流电源的参数设计 (11) 3.2.2 RC正弦波振荡电路的参数设计 (11) 3.2.3 方波电路的参数设计 (11) 3.2.4 三角波电路的参数设计 (11) 第四章安装与调试 (12) 第五章性能测试及分析 (13) 第六章结论与心得 (14) 6.1 实验结论 (14) 6.2 心得体会 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 1 总原理图 (16) 2 芯片管脚图 (17)
基于DSP的信号发生器
基于DSP的信号发生器 ——正弦信号 院系： 班级： 学号： 姓名： 老师：
2015年12月15日 一、DSP简介 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。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。 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。在过去的二十多年时间里，信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。 图1是数字信号处理系统的简化框图。此系统先将模拟信号转换为数字信号，经数字信号处理后，再转换成模拟信号输出。其中抗混叠滤波器的作用是将输入信号x(t)中高于折叠频率的分量滤除，以防止信号频谱的混叠。随后，信号经采样和A/D转换后，变成数字信号x(n)。数字信号处理器对x(n)进行处理，得到输出数字信号y(n),经D/A转换器变成模拟信号。此信号经低通滤波器，滤 图1数字信号处理系统简化框图 数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它所涉及的范围极其广泛。例
如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。 二、信号发生器简介 信号源有很多种分类方法，其中一种方法可分为混和信号源和逻辑信号源两种。其中混和信号源主要输出模拟波形，逻辑信号源输出数字波形。混和信号源又可分为函数信号发生器和任意波形/函数发生器，其中函数信号发生器输出标准波形，如正弦波、方波等，任意波/函数发生器输出用户自定义的任意波形；另外，信号源还可以按照输出信号的类型分类，如射频信号发生器、扫描信号发生器、频率合成器、噪声信号发生器、脉冲信号发生器等等。信号源也可以按照使用频段分类，不同频段的信号源对应不同应用领域。 函数信号发生器: 函数发生器是使用最广的通用信号源，提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形，有的还同时具有调制和扫描功能。 函数波形发生器在设计上分为模拟和数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源（DDS）无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟式，其锁相环（PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动（phase Jitter）及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但数字式信号源中，数字电路与模拟电路之间的干扰始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器，如今市场上的大部分函数信号发生器均为DDS信号源。 任意信号发生器: 任意波形发生器，是一种特殊的信号源，不仅具有一般信号源波形生成能力，而且可以仿真实际电路测试中需要的任意波形。 由于任意波形发生往往依赖计算机通讯输出波形数据，在计算机传输中，通过专用的波形编辑软件生成波形，有利于扩充仪器的能力，和更进一步的仿
实验六 方波—三角波—正弦波函数发生器
六．方波-三角波-正弦波函数发生器 一、实验目的 函数信号发生器是一种可以同时产生正弦波、三角波和方波信号电压波形的电路，调节外部电路参数，还可以获得占空比可调的锯齿波、阶梯波等信号的电压波形。本实验主要是掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。 二、设计任务要求 频率范围：100~1000Hz，1000~10000Hz 输出电压： 方波V pp≤24V 三角波V pp=6V 正弦波V pp=1V 波形特征： 方波t r<100μs 三、实验原理 本实验方波-三角波-正弦波的设计电路如下图所示： 由比较器、积分器和反馈网络组成振荡器，比较器所产生的方波通过积分器变成三角波，最后利用差分放大器传输特性曲线，将三角波转换成正弦波。 具体的电路设计如下图所示，三角波-方波产生电路是把比较器与积分器首尾相连，而三角波-正弦波的变换电路采用的是单端输入-单端输出差动放大电路输入输出方式。下面将仔细分析两个子电路。
①方波-三角波产生器 方波-三角波产生器有很多种，此次试验是采用把比较器和积分器首尾相连构成方波-三角波产生器 的方式，具体分析电路如下所示： 集成运放A2的输出信号三角波V O2为A1的输入信号V1，又因为A1的反相端接地，可得三角波输出V O2的峰值V O2m为
V O2m = Z P V R R R 132+ 式中的V Z 为方波的峰值电压。 因积分电路输出电压从0上升到V 1m 所需时间为1/4T,故 RC T V dt R V C V R R R V Z T Z Z P M O 41401322==+=? 其中 R=R 4+R P2 ()C R R R R R T p p 1 32424++= 从上述分析关系可得，调节R P2和电容C 的大小可改变振荡频率，改变R 2/(R P1+R 3)的比值可调节三角波的峰值。 ② 三角波-正弦波产生电路 三角波-正弦波产生电路的设计简图如下所示： 在电路两边对称的理想条件下，流过理想的恒流源R E 的电流I O 不会随差模输入电压而变化，晶体管工作在放大区时，它的集电极电流近似为： T B E V V S E C e I I I 1111=≈α T B E V V S E C e I I I 2222=≈α