安捷伦函数发生器使用详解
如何使用安捷论函数信号发生器（上）
(原载《无线电》杂志07年第四期，因版面所限，现将“如何使用安捷伦函数信号发生器”详细原稿分上、下两部分登在网站上供读者学习)
在电子仿真软件MultiSIM 9的虚拟仪器工具条中，有三台跨国公司安捷伦仪器虚拟仪器，其中的安捷伦函数信号发生器由于功能多，操作比较复杂，在此对它的设置和使用方法作比较详细地介绍，以飨读者。
虚拟安捷伦函数信号发生器的面板各按钮、旋钮和输入、输出端口等被设计成和实物安捷伦函数信号发生器面板一模一样，这使我们坐在电脑前就能享受到在实验室操作高级仪器的愉悦，且无损坏仪器的担忧。图1是电子仿真软件MultiSIM 9中的虚拟安捷伦函数信号发生器面板图及各按钮的功能说明，它的型号是Agilent33120A，频宽为15MHz，不仅能产生一般的正弦波、方波、三角波和锯齿波，而且还能产生按指上升或下降的波形等一些特殊的波形，并且还可以由8~256点描述的任意波形。
图1
下面结合几个具体例子介绍虚拟函数信号发生器Agilent 33120A的用法：
一、选择波形和设置幅度操作：
按下“电源开关”(Power)按钮，屏幕默认显示正弦波幅值100.0mVpp~，见图1所示，且百位数“1”处于跳动状态，见鼠标箭头所指。这时可以按“单位输入”的“∧”、“∨”按钮逐步调整你所需要的正弦波百位数的幅度大小(注：面板上“单位输入”的上、下、左、右箭头和键盘上的上、下、左、右箭头通用，操作效果一样。)；第二种方法是直接按键盘上的数字键，可以改变处于跳动位的数值；第三种方法是用鼠标按住“调节旋钮”作快速调整，顺时针增大，反之减小，适用大范围改变数据。百位数据调好后，按“单位输入”的“<”、“>”按钮，只要其它位的数字处于跳动状态，即可对该位数字实施上述调整；同样可以按“>”使“mVpp”跳动，配合“∧”、“∨”按钮或“调节旋钮”设置正弦波幅值单位大小，但只能在100mVpp、1.000Vpp和10.00Vpp三者之间选择。
按下“波形频率”(Freq)按钮，见图2中鼠标手指所指，屏幕默认显示正弦波频率为“1.0000000KHz~”，且个位数“1”处于跳动状态，这时可以对正弦波的频率进行调整，调整方法和上述完全一样，不再赘述。
若要选择波形只要分别用鼠标按下“方波”、“三角波”、“锯齿波”等按钮即可，并会在“KHz”右旁有相应的波形标志出现。
图2
二、设置调幅波和调频波：
1、在屏幕默认显示正弦波频率为“1.0000000KHz~”的界面下，先按面板上的“功能切换”(Shift)键，再按“(调幅)”按钮，则屏幕下方出现“AM”字样，如图3鼠标箭头所指。这时可以选择调幅波的载频频率，只要频率位处于跳动状态即可以对它进设置，方法同上所述，这里我们举例将载频频率设置成2.0000000KHz。
图3
2、确定好载波频率后，再按“幅度”(Ampl)按钮，可以设置载波频率的幅度，这里我们举例将载频幅度设置成1.000Vpp~，屏幕显示如图4所示。
图4
3、载波频率和幅度设置好后，点击“波形频率”(Freq)按钮，回到图3界面。先按“功能切换”(Shi ft)键，再按“波形频率”(Freq)按钮，可以设置调制波的频率，这里举例将调制波的频率设置成500.0Hz~，屏幕显示如图5所示。
图5
4、将调制波的频率设置好后，点击“幅度”(Ampl)按钮，这里举例将调制波的幅度设置成500.0mVpp~，屏幕显示如图6所示。
以上调幅波的各参数都设置完成后，点击“回车键”(Enter)按钮，将以上设置的数据保存起来。
图6
5、关闭虚拟函数信号发生器Agilent 33120A面板，在电子仿真软件MultiSIM 9电子平台上调出虚拟示波器并按图7(左侧)电路连好，打开仿真开关，双击虚拟示波器“XSC1”图标，打开它的放大面板，可以看到刚才设置的载波频率为2.0000000KHz、幅度为1.000Vpp；调制信号为500.0Hz、调制信号幅度为500.0mVpp的调幅波形如图7所示，图中各栏设置参阅图中所示。
图7
6、按“波形频率”(Freq)按钮，仪器恢复如图2所示显示默认频率，先按一下“功能切换”(Shift)按钮，再按(调频)按钮，屏幕下方出现“FM”字样，见图8中鼠标箭头所指。调整设置调频载波方法同上述介绍方法一样，不再重复，这里我们不妨将调频载波设置成8.0000000KHz~如图8所示。
图8
7、再按“幅度”(Ampl)按钮，见鼠标手指所指，仍和上面4点图6介绍方法一样可以对调频载波的幅度进行设置，在此，我们不妨将调频载波的幅度设置成1.000Vpp~如图9所示。
图9
8、先按“功能切换”(Shift)按钮，再按“波形频率”(Freq)按钮，这时候是对调频波的调制信号进行设置，这里不妨将它设置成3.000KHz~如图10所示。
图10
9、仍先按“功能切换”(Shift)按钮，再按“幅度”(Ampl)按钮，这时候是对调频波的调制信号角频偏进行设置，这里不妨将它设置成
4.0000000KHz~如图11所示。以上对调频波各项参数设置完成后，按“回车键”，将设置内容保存起来，关闭函数信号发生器放大面板。
图11
10、按图12(左侧)连好仿真电路，打开仿真开关，双击虚拟示波器图标，从放大面板的屏幕上我们可以看到调频波形，放大面板各栏参数设置参阅图中所示。
图12
三、设置和产生扫描信号：
将虚拟函数信号发生器Agilent 33120A设置好某一段频率范围的扫描信号，从放大器的输入端输入，可以测出该放大器的幅频特性。
1、先按“功能切换”(Shift)按钮，再按“(扫描)”(Sweep)按钮，这时屏幕下方有“Swp”字样出现，如图13鼠标箭头所指。
图13
2、按“波形频率”(Freq)按钮可以调节输出波形频率；按“幅度”(Ampl) 按钮可以调节输出波形幅度大小，方法同前。这里选输出波形频率为3.0000000KHz~、幅度为1.000Vpp~。
3、输出波形频率和幅度调好后，先按“功能切换”(Shift) 按钮，再按“回车键”(Enter)，屏幕先显示“MENUS”字样并很快消失，显示“A: MOD MENU”字样，按键盘上的“→”键，“A:”变成“B: SMP MENU” 字样，并且“B:” 字样在闪烁，如图13所示；再按键盘上的“↓”键，屏幕先显示“COMMANDS”字样并很快消失，显示“1: START F”字样，并且“1:” 字样在闪烁，再按键盘上的“↓”键，屏幕先显示“PAMAMETER”字样并很快消失，显示“∧100.00000Hz”字样，并且“∧” 符号和屏幕下方“Swp”字样交替闪烁，这时就可以对输出扫描信号的起始频率进行设置了，按键盘上的“→”键，频率的百位数处于闪烁状，这里不妨将输出扫描信号的起始频率设置成400.00000Hz，如图15所示，设置好后按“回车键”(Enter)将设置值保存起来。
图14
图15
4、第二步设置扫描结束频率，先按“功能切换”(Shift) 按钮，再按“回车键”(Enter)，屏幕先显示“MENUS”字样并很快消失，显示“A: MOD MENU”字样，按键盘上的“→”键，“A:”变成“B: SWP MENU” 字样，并且“B:” 字样在闪烁，再按键盘上的“↓”键，屏幕先显示“COMMANDS”字样并很快消失，仍显示“1: START F”字样，并且“1:” 字样在闪烁，按键盘上的“→”键，屏幕显示“2: STOP F”字样并且“2:” 字样在闪烁，如图16所示；再按键盘上的“↓”键，屏幕先显示“PAMAMETER” 字样并很快消失，显示“∧1.0000000KHz”字样，并且“∧” 字样和屏幕下方“Swp”交替闪烁，这时就可以对输出扫描信号的结束频率进行设置了，按键盘上的“→”键，“1”数字处于闪烁状，这里不妨将输出扫描信号的结束频率设置成3.0000000KHz，如图17所示，设置好后按“回车键”(Enter)将设置值保存起来。
图16
图17
5、第三步设置扫描时间，先按“功能切换”(Shift) 按钮，再按“回车键”(Enter)，屏幕先显示“MENUS”字样并很快消失，显示“A: MOD MENU”字样，按键盘上的“→”键，“A:”变成“B: SWP MENU” 字样，并且“B:” 字样在闪烁，再按键盘上的“↓”键，屏幕先显示“COMMANDS”字样并很快消失，仍显示“1: START F”字样，并且“1:” 字样在闪烁，连按键盘上的“→”键两次，屏幕显示“3: SWP TIEM”字样并且“3:” 字样在闪烁，如图18所示；再按键盘上的“↓”键，屏幕先显示“PAMAMETER” 字样并很快消失，显示“∧100.0000mS”字样，并且“∧” 符号和屏幕下方“Swp”字样交替闪烁，这时就可以对扫描时间进行设置了，按键盘上的“→”键，“1”数字处于闪烁状，用鼠标按住屏幕右侧大圆旋钮左右转动，可以设置扫描时间。这里不妨将扫描时间设置成50.00000mS，如图19所示，设置好后按“回车键”(Enter)将设置值保存起来。
图18
图19
6、第四步设置扫描方式为线性扫描。先按“功能切换”(Shift) 按钮，再按“回车键”(Enter)，屏幕先显示“MENUS”字样并很快消失，显示“A: MOD MENU”字样，按键盘上的“→”键，“A:”变成“B: SWP MENU” 字样，并且“B:” 字样在闪烁，再按键盘上的“↓”键，屏幕先显示“COMMANDS”字样并很快消失，仍显示“1: START F”字样，并且“1:” 字样在闪烁，连按键盘上的“→”键三次，屏幕显示“4: SWP MENU”字样并且“4:” 字样在闪烁，再按键盘上的“↓”键，屏幕先显示“PAMAMETER” 字样并很快消失，显示“LOG”字样，再按键盘上的“→”键，屏幕显示“LINEAR”如图20所示。最后按“回车键”(Enter)将设置保存起来，关闭Agilent函数信号发生器放大面板。
图20
7、按图21(左侧)连好仿真电路，打开仿真开关，双击虚拟示波器图标，从放大面板的屏幕上我们可以看到刚才设置的扫描信号波形，放大面板各栏参数设置参阅图中所示。
图21
如何使用安捷论函数信号发生器(下)
黄培根
(原载《无线电》杂志07年第四期，因版面所限，现将“如何使用安捷伦函数信号发生器”详细原稿分上、下两部分登在网站上供读者学习) 上期介绍了安捷伦函数信号发生器产生调幅、调频和扫描信号的功能，这期再介绍如何用安捷伦函数信号发生器产生特殊信号波形及产生任意信号波形的方法。这里的特殊函数以负斜波函数信号波形和指数函数信号波形为例；任意函数以阶梯波信号为例作介绍。
一、设置负斜波函数信号波形：
为便于讲述和读者阅读，仍将安捷伦函数信号发生器Agilent 33120A面板图复制如下。
图1
1、打开仪器电源开关，屏幕显示幅度默认设置值100.0mVpp~，且数字“1”处于闪烁状如图1所示。先点击“功能切换”(Shift)按钮，再点击“任意波”(Arb) 按钮，屏幕显示“SINC~”如图2所示。
图2
2、按键盘上的“→”键，屏幕显示“NEG_RAMP ~”如图3所示，点击“回车键”(Enter) 按钮，将上述设置的负斜波函数类型被保存。“NEG”是“负的”意思；斜波信号的英文是“ramp signal”。
图3
3、先点击“功能切换”(Shift)按钮，再连续点击“任意波”(Arb)按钮两下，屏幕由原显示的“NEG_RAMP ~”变成显示“NEG_RAMP Arb”如图4所示，这样，函数信号发生器Agilent 33120A就选定了负斜波函数模式。
图4
4、再点击“波形频率”(Freq)按钮，设置负斜波频率为2.0000000KHz Arb，如图5所示；然后点击“幅度”(Ampl)按钮，设置负斜波幅度为2.000Vpp Arb，如图6所示。
图5
图6
5、按图7左侧图调出虚拟示波器连好仿真电路，打开仿真开关，双击虚拟示波器图标，从虚拟示波器放大面板屏幕上可以看到上述设置的负斜波信号波形如图7右侧所示，示波器放大面板各栏数据参阅图中设置。
图7
二、设置指数函数信号波形：
1、打开仪器电源开关，屏幕显示幅度默认设置值100.0mVpp~，先点击“功能切换”(Shift) 按钮，再点击“任意波”(Arb) 按钮，屏幕同样显示“SINC~”如上图2所示。连按键盘上“→”键两次，屏幕显示“EXP_RISE~”如图8所示，再点击“回车键”(Enter)按钮，将设置的函数类型保存。屏幕显示回到幅度默认设置值100.0mVpp~。
图8
2、再点击“功能切换”(Shift)按钮，并连续点击“任意波”(Arb)按钮两下，屏幕由原显示的“EXP_RISE ~”变成显示“EXP_RISE Arb”，再按键盘上“→”键一次，则屏幕显示“EXP_FALL Arb”如图9所示，这样函数信号发生器Agilent 33120A就选择了下降指数函数模式，“EXP”是函数的意思；“FALL”表示下降(注：如果要选择上升指数函数模式，屏幕显示“EXP_RISE Arb”就可以了，“RISE”表示上升，) 。
图9
3、选择上升指数函数的频率和幅度方法同设置负斜波信号中的第4点完全一样，这里不再重述。假若我们选定的频率和幅度为3KHz 和1.5Vpp。
4、按图10左侧调出虚拟示波器连好仿真电路，打开仿真开关，双击虚拟示波器图标，从示波器放大面板屏幕上可以看到上述设置的下降指数函数信号波形如图10右侧所示，示波器放大面板各栏设置参阅图中。(上升指数函数信号波形的设置，读者可以参照上述方法和步骤自己去设计。)
图10
三、设置任意函数信号波形：
设置任意函数信号波形需要分两步进行：第一步编辑菜单是关键；第二步是设置任意函数信号波形的输出。下面以设置一个10级阶梯波信号为例说明设计方法和步骤。
1、编辑菜单：
(1) 打开仪器电源开关，屏幕显示幅度默认设置值100.0mVpp~，先点击“功能切换”(Shift)按钮，再点击“回车键”(Enter)按钮，屏幕先显示“MENUS”并很快消失，然后显示“A：MOD MENU”如图11所示，且“A：”处于闪烁状。
图11
(2) 点击面板上“>”按钮两次，屏幕显示“C：EDIT MENU”如图12所示，且“C：”处于闪烁状。
图12
(3) 点击面板上“∨”按钮，屏幕显示“COMMANDS”字样并很快消失，屏幕显示“1：NEW ARB”且“1：”处于闪烁状。此处表示创建一个新的任意(Arbitrary)函数波形，如图13所示。点击面板上“∨”按钮，屏幕显示“PAMAMETER” 字样并很快消失，屏幕显示“CLEAR MEM Arb”如图14所示，再点击“回车键”(Enter)，屏幕显示“SAVED”字样并很快消失，表示设置已被保存。
图13
图1 4
(4) 上述保存设置后，屏幕回到图13显示状态，点击面板上“>”按钮，屏幕显示“2：POINTS”字样，且“2：”字样处于闪烁状，如图15所示，点击“∨”按钮，屏幕显示PAMAMETER字样，并很快消失，屏幕显示“∧008 PNTS Arb”，且符号“∧”和右上角字母“Arb”交替闪烁，如图16所示。
图15
图1 6
(5) 点击面板上“>”按钮，屏幕显示“008 PNTS Arb”字样，且“0”字样和右上角字母“Arb”交替闪烁，点击面板上“>”按钮，使十位数字和个位数字先后处于闪烁状，配合键盘上的数字键输入，将屏幕显示设成“025 PNTS”，表示设置的10级阶梯波上需要0~24共25个采集点，如图17所示，最后点击面板上“回车键”(Enter)按钮，将以上设置保存。
图1 7
(6) 面板屏幕显示回到图1初始状态，点击面板上“功能切换”(Shift)按钮，再点击面板上的“<”按钮，屏幕显示“2：POINTS”字样，且“2：”字样处于闪烁状，点击面板上“>”按钮，屏幕显示“3：LINE EDIT”字样，再点击面板上“∨”按钮，屏幕显示PAMAMETER字样，并很快消失，屏幕显示“000：∧0.0000 Arb”，且符号“∧”和右上角字母“Arb”交替闪烁，如图18所示。
图1 8
(7) 下面要对25个采集点进行逐个设置，10级阶梯波及25个取样点如图19所示。图18屏幕显示的“000：∧0.0000”中：前3个0，为采样点编号，共可设置999个采样点；符号“∧”可以通过点击面板上的“∨”按钮设置成“—”号；后面的“0.0000”，可以通过点击面板上的“>”按钮，使每一位激活处于闪烁状，并通过键盘上的数字键输入数据，输入数据范围在-1~+1之间。初始时，屏幕显示的“000：∧0.0000 Arb”中符号“∧”和右上角“Arb”交替闪烁，点击面板上的“∨”按钮，符号“∧”变成“—”号，且个位的“0”变成闪烁状，然后点击面板上的“>”按钮，使十分之一位的“0”变成闪烁状，通过键盘上的数字键输入数据“5”，屏幕显示的“000：-0.5000 Arb”，这就是第一个取样点0的设置，如图20所示，点击“回车键”(Enter)将它保存起来；屏幕自动进入下一个取样点的设置，显示“001：∧0.0000 Arb”，且符号“∧”和右上角“Arb”交替闪烁，图19中取样点1、2和3的设置和取样点0的设置完全相同，不再重述。再举取样点18和19的设置，当设置完取样点17后，屏幕自动进入下一个取样点的设置，显示“018：∧0.0000 Arb”，且符号“∧”和右上角“Arb”交替闪烁，直接点击面板上的“>”按钮，符号“∧”消失，个位0处于闪烁状，点击面板上的“>”按钮，使十分之一位的“0”变成闪烁状，通过键盘上的数字键输入数据“3”，屏幕最终显示“018：
0.3000 Arb”，如图21所示，再点击“回车键”(Enter)将它保存起来，第19个取样点的设置和第18点一样，其它各点设置可以参照上述方法和步骤进行，此处不再一一赘述。每个点设置好，不要忘记点击“回车键”(Enter)将它保存起来。
图19
图20
图21
(8) 当设置完最后一个取样点24，点击“回车键”(Enter)将它保存起来后，先点击“功能切换”(Shift)按钮，再点击面板上的“∧”按钮，屏幕显示“3：LINE EDIT”字样，如图22所示，再连续点击面板上的“>”按钮三次，屏幕显示“6：SAVE AS”字样，如图23所示。
图22
图23
(9) 点击面板上的“∨”按钮，屏幕显示PAMAMETER字样，并很快消失，屏幕显示“ARB1 *NEW* Arb”如图24所示，点击面板上的“回车键”(Enter)按钮，屏幕显示SAVED字样，并很快消失，表示已将上述设置新的10级阶梯波形资料保存，屏幕显示回到图1所示初始状态，至此设置任意信号波形的编辑菜单内容完成。
图24
2、输出10级阶梯波形信号：
(1) 在图1初始状态下，先点击“功能切换”(Shift)按钮，再点击“任意波”(Arb) 按钮，屏幕显示“SINC ~”见图2，再点击面板上“>”按钮5次，屏幕显示“ARB1~”，如图25所示。
图2 5
(2) 再点击面板上“任意波”(Arb) 按钮，屏幕显示“ARB1Arb”，如图26所示，最后点击“回车键”(Enter) 按钮将设置保存。
图2 6
(3) 屏幕显示回到波形幅度调整，用鼠标左键按住屏幕右侧圆形旋钮，顺时针方向转，使输出阶梯波形幅度为1.000Vpp Arb，如图27所示。
图2 7
(4) 点击“波形频率”(Freq)按钮，调整输出阶梯波形频率为2.0000000KHz Arb，如图28所示。
图2 8
(5) 点击“回车键”(Enter)按钮，将以上设置保存。按图29左侧连好仿真电路，打开仿真开关，双击虚拟示波器图标，从虚拟示波器放大面板上可以看到以上设置的10级阶梯信号波形。
图29
结束语：电子仿真软件MultiSIM 9中的Agilent函数信号发生器功能强大，操作也相应复杂一些，受篇幅限制，还有许多功能不能一一介绍，在此仅将此文作一块引“玉”之砖，请读者自己深入学习。
简易函数信号发生器
课程设计任务书 （一）设计目的 1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。 2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。 3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 （二）设计技术指标与要求 1、设计要求 （1）电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形； （2）输出信号的频率要求可调； （3）拟定测试方案和设计步骤； （4）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； （5）在面包板上或万能板或PCB板上安装电路； （6）测量输出信号的幅度和频率； （7）撰写设计报告。 2、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，正弦波V P-P=1V；方波t r小于1uS。 （三）设计提示 1、方案提示： （1）设计方案可先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可先产生三角波-方波，再将三角波变成正弦波。 （2）也可用单片集成芯片IC8038实现，采用这种方案时要求幅度可调。 2、设计用仪器设备： 示波器，交流毫伏表，数字万用表，低频信号发生器，实验面包板或万能板，智能电工实验台。 3、设计用主要器件： （1）双运放NE5532（或747）1只（或741 2只）、差分管3DG100 4个、电阻电容若干； （2）IC8038、数字电位器、电阻电容若干。 4、参考书： 《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社 《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社 （四）设计报告要求 1、选定设计方案； 2、拟出设计步骤，画出设计电路，分析并计算主要元件参数值； 3、列出测试数据表格； 4、调试总结，并写出设计报告。 （五）设计总结与思考 1、总结信号发生器的设计和测试方法；
函数信号发生器设计方案
函数信号发生器的设 计与制作 目录 一.设计任务概述 二.方案论证与比较 三.系统工作原理与分析 四.函数信号发生器各组成部分的工作原理 五.元器件清单 六．总结 七.参考文献
函数信号发生器的设计与制 一．设计任务概述 （1）该发生器能自动产生正弦波、三角波、方波。 （2）函数发生器以集成运放和晶体管为核心进行设计 （3）指标： 输出波形：正弦波、三角波、方波 频率范围：1Hz~10Hz，10Hz~100Hz 输出电压：方波VP-P≤24V，三角波VP-P=8V，正弦波VP-P＞1V； 二、方案论证与比较 2.1·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中，我们综合考虑了以下三种实现方案： 2.2·方案论证 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。 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。 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～300K 方案四：采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器，并确定了各元件的参数，通过调整和模拟输出，该电路可产生频率低于1-10Hz的3种信号输出，具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。该电路已经用于实际电路的实验操作。 三、系统工作原理与分析 采用由集成运算放大器与场效应管共同组成的方波—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，最后通过场效应管正弦波转换电路形成正弦波，波形转换原理图如下：
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。
函数信号发生器的设计与制作
函数信号发生器的设计、和装配实习 一．设计制作要求： 掌握方波一三角波一正弦波函数发生器的设计方法和测试技术。学会由分立器件和集成电路组成的多级电子电路小系统的布线方法。掌握安装、焊接和调试电路的技能。掌握在装配过程中可能发生的故障进行维修的基本方法。 二．方波一三角波一正弦波函数发生器设计要求 函数发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。本次电子工艺实习，主要介绍由集成运算放大器和晶体管差分放大器组成的方波一三角波一正弦波函数信号发生器的设计和制作方法。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多 种： 1：如先产生正弦波，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：先产生三角波一方波，再将三 角波变成正弦波或将方波变成正弦波。 3 3：本次电路设计，则采用的图1函数发生器组成框图 是先产生方波一三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。此钟方法的电路组成框图。如图1所示：可见，它主要由：电压比较器、积分器和差分放大器等三部分构成。 为了使大家能较快地进入设计和制做状态，节省时间，在此，重新复习电压比较器、积分器和差分放大器的基本构成和工作原理： ，并判所谓比较器，是一种用来比较输入信号v1和参考电压V REF 断出其中哪个大，在输出端显示出比较结果的电路。 在《电子技术基础》一书的9.4—非正弦波信号产生电路的9.4.1中，专门讲述了： A：单门限电压比较器、B：过零比较器 C：迟滞比较器的电路结构和工作原理。 一、单门限电压比较器 所谓单门限电压比较器，是指比较器的输入端只有一个门限电压。
函数信号发生器
函数信号发生器 函数信号发生器 作者：华伟锋卞蕊樊旭超 2013-8-8
函数信号发生器 摘要 直接数字频率合成（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，在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。本文介绍了DDS(直接数字频率合成)的基本原理和工作特点，提出以DDS芯片AD9850芯片为核心利用MSP430F5438单片机控制，辅以必要的外围电路，构成一个输出波形稳定、精度较高的信号发生器。该信号发生器主要能产生标准的正弦波、方波与三角波(锯齿波)，波形可手动切换，频率步进可调，软件系统采用菜单形式进行操作，LCD液晶显示可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值，操作方便明了，还增加了很多功能。 关键词：AD9850；信号发生器；MSP430F149单片机；DDS；LCD液晶； Abstact：Direct Digital Synthesis (DDS) is an important frequency synthesizer technology, with high resolution, fast frequency conversion, etc., in radar and communications and other fields have a wide range of applications. This article describes the DDS (direct digital frequency synthesis) of the basic principles and work, we proposed to DDS chip AD9850 chip as the core using MSP430F5438 MCU control, supplemented by the necessary peripheral circuits to form a stable output waveform, high precision signal generator . The signal generator can generate standard primary sine wave, square wave and triangular wave (sawtooth), the waveform can be manually switched, frequency step adjustable software system used to operate the menu form, LCD liquid crystal display can be real-time display of the output signal type , amplitude, frequency and frequency step value, easy to understand, but also adds a lot of functionality. Key words：AD9850; signal generator; MSP430F5438MCU; DDS; LCD liquid crystal;
函数信号发生器设计报告
函数信号发生器设计报告 目录 一、设计要求 .......................................................................................... - 2 - 二、设计的作用、目的 .......................................................................... - 2 - 三、性能指标 .......................................................................................... - 2 - 四、设计方案的选择及论证 .................................................................. - 3 - 五、函数发生器的具体方案 .................................................................. - 4 - 1. 总的原理框图及总方案 ................................................................. - 4 - 2.各组成部分的工作原理 ................................................................... - 5 - 2.1 方波发生电路 .......................................................................... - 5 - 2.２三角波发生电路 .................................................................... - 6 - 2.３正弦波发生电路 .................................................................. - 7 - 2.４方波---三角波转换电路的工作原理 ................................ - 10 - 2.５三角波—正弦波转换电路工作原理 .................................. - 13 - 3. 总电路图 ....................................................................................... - 15 - 六、实验结果分析 ................................................................................ - 16 - 七、实验总结 ........................................................................................ - 17 - 八、参考资料 ........................................................................................ - 18 - 九、附录：元器件列表 ........................................................................ - 19 -
如何使用函数信号发生器
如何使用函数信号发生器 认识函数信号发生器 信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器，而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟，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，但毕竟是数字式信号源，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. 这是通用模拟式函数信号发生器的结构，是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波，同时经由比较器的比较产生方波,换句话说，如果以恒流源对电容充电，即可产生正斜率的斜波。同理，右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波，电路结构如下： 当I1 =I2时，即可产生对称的三角波，如果I1 > >I2，此时即产生负斜率的锯齿波，同理I1 < < I2即产生正斜率锯齿波。 再如图二所示，开关SW1的选择即可让充电速度呈倍数改变，也就是改变信号的频率，这也就是信号源面板上频率档的选择开关。同样的同步地改变I1及I2，也可以改变频率，这也就是信号源上调整频率的电位器，只不过需要简单地将原本是电压信号转成电流而已。 而在占空比调整上的设计有下列两种思路： 改变电平的幅度，亦即改变方波产生电路比较器的参考幅度，即可达到改变脉宽而频率不变的特性，但其最主要的缺点是占空比一般无法调到20%以下，导致在采样电路实验时，对瞬时信号所采集出来的信号有所变动，如果要将此信号用来作模数（A/D)转换，那么得到的数字信号就发生变动而无所适从。但不容否认的在使用上比较好调。 2、占空比变，频率跟着改变，其方法如下： 将方波产生电路比较器的参考幅度予以固定（正、负可利用电路予以切换），改变充放电斜率，即可达成。 这种方式的设计一般使用者的反应是“难调”，这是大缺点，但它可以产生10%以下的占空比却是在采样时的必备条件。 以上的两种占空比调整电路设计思路，各有优缺点，当然连带的也影响到是否能产生“像样的”锯齿波。 接下来PA（功率放大器）的设计。首先是利用运算放大器（OP) ，再利用推拉式(push-pull)放大器（注意交越失真Cross-distortion的预防）将信号送到衰减网路，这部分牵涉到信号源输出信号的指标，包含信噪比、方波上升时间及信号源的频率响应，好的信号源当然是正弦波信噪比高、方波上升时间快、三角波线性度要好、同时伏频特性也要好，（也即频率上升，信号不能衰减或不能减太大），这部分电路较为复杂，尤其在高频时除利用电容作频率补偿外，也牵涉到PC板的布线方式，一不小心，极易引起振荡，想设计这部分电路，除原有的模拟理论基础外尚需具备实际的经验，“Try Error”的耐心是不可缺少的。 PA信号出来后，经过π型的电阻式衰减网路，分别衰减10倍（20dB)或100倍（40dB),此时一部基本的函数波形发生器即已完成。（注意：选用π型衰减网络而不是分压电路是要让输出阻抗保持一定）。 一台功能较强的函数波形发生器，还有扫频、VCG、TTL、 TRIG、 GATE及频率计等功能，其设
函数信号发生器的设计与实现
实验1 函数信号发生器的设计与实现 姓名：_ _____ 学号： 班内序号：____ 课题名称：函数信号发生器的设计 摘要：采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波，根 据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求，选择运放、稳压管、限流电阻和电容。三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性，同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。 关键词：方波三角波正弦波 一、设计任务要求 1．基本要求：
设计制作一个函数信号发生器电路，该电路能够输出频率可调的正弦波、三角波和方波信号。 (1) 输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真。 (2) 方波输出电压Uopp=12V（误差小于20%），上升、下降沿小于10us。 (3) 三角波Uopp=8V（误差小于20%）。 (4) 正弦波Uopp1V，无明显失真。 2.提高要求： (1) 输出方波占空比可调范围30%-70%。 (2) 自拟（三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调）。 二、设计思路和总体结构框图 总体结构框图： 设计思路： 由运放构成的比较器和反相积分器组成方波-三角波发生电路，三角波输入差分放大电路，利用其传输特性曲线的非线性实现三角波-正弦波的转换，从而电路可在三个输出端分别输出方波、三角波和正弦波，达到信号发生器实验的基本要求。 将输出端与地之间接入大阻值电位器，电位器的抽头处作为新的输出端，实现输出信号幅度的连续调节。利用二极管的单向导通性，将方波-三角波中间的电阻改为两个反向二极管一端相连，另一端接入电位器，抽头处输出的结构，实现占空比连续可调，达到信号发生器实验的提高要求。 三、分块电路和总体电路的设计过程 1.方波-三角波产生电路 电路图：
函数信号发生器设计报告
目录 1设计的目的及任务 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的任务与要求 2函数信号发生器的总方案及原理图 2.1 电路设计原理框图 2.2 电路设计方案设计 3 各部分电路设计及选择 3.1 方波发生电路的工作原理 3.2 方波、三角波发生电路的选择 3.3三角波---正弦波转换电路的选择 3.4总电路图 4 电路仿真与调试 4.1 方波---三角波发生电路、三角波---正弦波转换电路的仿真与调试 4.2方波---三角波发生电路、三角波---正弦波转换电路的实验结果 5 PCB制版 6 设计总结 7仪器仪表明细清单 8 参考文献
1．课程设计的目的和设计的任务 1.1 设计目的 1．掌握用集成运算放大器构成正弦波、方波和三角波函数发生器的设计方法。 2.学会安装、调试与仿真由分立器件、调试与仿真由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 2.2设计任务与要求： 设计一台波形信号发生器，具体要求如下： 1．输出波形：方波、三角波、正弦波。 2．频率范围：在1 Hz－10Hz，10 Hz -100 Hz,100 Hz -1000 Hz等三个波段。 3.频率控制方式：通过改变RC时间常数手控信号频率。 4．输出电压：方波U Ｐ－Ｐ≤24V，三角波U Ｐ－Ｐ ＝8V，正弦波U Ｐ－Ｐ >1V。 5.合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图。 6.选用常用的电器元件（说明电器元件选择过程和依据）。 7.画出设计的原理电路图，作出电路的仿真。 8.提交课程设计报告书一份，A3图纸两张，完成相应答辩。
2．函数发生器总方案及原理框图 图1-1 整体原理框图 2.2 函数发生器的总方案 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。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的基本结构是比例放大器，对不同区段内比例系数的切换，是通过二级管网络来实现的。如输出信号的正半周内由D1~D3控制切换，负半周由D4~D6控制切换。电阻Rb1~Rb3与Ra1~Ra3分别组成分压器，控制着各二极管的动作电平。
函数信号发生器
课程设计（论文） 课程名称：模拟电子技术基础课程设计 题目名称：函数信号发生器 姓名： 学号 班级： 专业：电子信息科学与技术 设计时间：2011-2012-1学期15、16周 教师评分： 2011 年 12 月11 日
目录 1设计的目的及任务 (1) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的任务与要求 (3) 2 电路设计总方案及各部分电路工作原理 (3) 2.1 电路设计总体方案............................................................（ 3）2.2 正弦波发生电路的工作原理 (3) 2.3 正弦波---方波工作原理 (4) 2.4 方波---三角波工作原理 (5) 2.5 三角波---正弦波工作原理 (7) 3 电路仿真及结果 (8) 3.1 仿真电路图及参数选择 (8) 3.2 仿真结果及分析 (9) 4收获与体会 (13) 5 仪器仪表明细清单 (13) 6 参考文献 (14)
一、 设计的目的及任务 1.1 课程设计的目的： 1、 熟悉简易信号发生器的电路结构及电路原理，并掌握特定波形 的转换。 2、学习以及熟练运用multisim 工具。 1.2 课程设计的任务与要求 1、 设计一函数信号发生器，能输出特定频率（1kHz ）的正弦波（两 个波形）、方波和三角波共四种波形。振幅固定，如-5V 到+5V 之间。 2、 拓展项(可选): 频率可调，锯齿波 脉冲波。 二、 电路设计总方案及各部分电路工作原理 三、 2.1 电路设计总体方案 积分电路 低通滤波
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
函数信号发生器的设计与制作
Xuchang Electric V ocational College 毕业论文（设计） 题目：函数信号发生器的设计与制作 系部：电气工程系_ 班级：12电气自动化技术 姓名：张广超 指导老师：郝琳 完成日期：2014/5/20
毕业论文内容摘要
目录 1引言 (3) 1.1研究背景与意义 (3) 1.2研究思路与主要内容 (3) 2 方案选择 (4) 2.1方案一 (4) 2.2方案二 (4) 3基本原理 (5) 4稳压电源 (6) 4.1直流稳压电源设计思路 (6) 4.2直流稳压电源原理 (6) 4.3集成三端稳压器 (7) 5系统工作原理与分析 (8) 5.1ICL8038芯片性能特点简介 (8) 5.2ICL8038的应用 (8) 5.3ICL8038原理简介 (8) 5.4电路分析 (9) 5.5ICL8038内部原理 (10) 5.6工作原理 (11) 5.7正弦函数信号的失真度调节 (11) 5.8ICL8038的典型应用 (12) 5.9输出驱动部分 (12) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)
1引言 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。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（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 1.1研究背景与意义 函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具，它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。例如，要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形，要求在水平偏转线圈上加随时间线性变化的电压——锯齿波电压，使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。对于三角波，方波同样有重要的作用，而函数信号发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。因此，建议开发一种能产生方波、正弦波、三角波的函数信号发生器。函数信号发生器根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件，产生方波、正弦波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦波转化为方波，经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波，再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展，新材料新器件层出不穷，开发新款式函数信号发生器，器件的可选择性大幅增加，例如 ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以，可选择的方案多种多样，技术上是可行的[1]。 1.2研究思路与主要内容 本文主要以ICL8038集成块为核心器件，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实验使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从几赫到几百千赫的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。基于ICL8038函数信号发生器主要电源供电、波形发生、输出驱动三大部分组成。电源供电部分：主要由集成三端稳压管LM7812和LM7912构成的±12V直流电压作为整个系统的供电。波形发生部分：主要由单片集成函数信号发生器ICL8038构成。通过改变接入电路的电阻或电容的大小，能够得到几赫到几百千赫不同频率的信号。输出驱动部分：主要由运放LF353构成。由于ICL8038的输出信号幅度较小，需要放大输出信号。ICL8038的输出信号经过运放LF353放大后能够得到输出幅度较大的信号[2]。
函数信号发生器使用说明
EE1641C~EE1643C型 函数信号发生器/计数器 使用说明书 共 11 张 2004年 10 月
1 概述 1.1 定义及用途 本仪器是一种精密的测试仪器，因其具有连续信号、扫频信号、函数信号、脉冲信号等多种输出信号，并具有多种调制方式以及外部测频功能，故定名为EE1641C型函数信号发生器/计数器、EE1642C（EE1642C1）型函数信号发生器/计数器、EE1643C型函数信号发生器/计数器。本仪器是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研需配备的理想设备。 1.2 主要特征 1.2.1 采用大规模单片集成精密函数发生器电路，使得该机具有很高的可靠性及优良性能/价格比。 1.2.2 采用单片微机电路进行整周期频率测量和智能化管理，对于输出信号的频率幅度用户可以直观、准确的了解到（特别是低频时亦是如此）。因此极大的方便了用户。 1.2.3 该机采用了精密电流源电路，使输出信号在整个频带内均具有相当高的精度，同时多种电流源的变换使用，使仪器不仅具有正弦波、三角波、方波等基本波形，更具有锯齿波、脉冲波等多种非对称波形的输出，同时对各种波形均可以实现扫描、FSK调制和调频功能，正弦波可以实现调幅功能。此外，本机还具有单次脉冲输出。 1.2.4 整机采用中大规模集成电路设计，优选设计电路，元件降额使用, 以保证仪器高可靠性，平均无故障工作时间高达数千小时以上。 1.2.5 机箱造型美观大方，电子控制按纽操作起来更舒适，更方便。 2 技术参数 2.1 函数信号发生器技术参数 2.1.1 输出频率 a) EE1641C：0.2Hz～3MHz 按十进制分类共分七档 b) EE1642C：0.2Hz～10MHz 按十进制分类共分八档 c) EE1642C1：0.2Hz～15MHz 按十进制分类共分八档 d) EE1643C：0.2Hz～20MHz 按十进制分类共分八档 每档均以频率微调电位器实行频率调节。 2.1.2 输出信号阻抗 a) 函数输出：50Ω b) TTL同步输出：600Ω 2.1.3 输出信号波形 a) 函数输出（对称或非对称输出）：正弦波、三角波、方波 b) 同步输出：脉冲波 2.1.4 输出信号幅度 a) 函数输出：≥20Vp–p±10%（空载）；（测试条件：fo≤15MHz，0dB衰减） ≥14Vp–p±10%（空载）；（测试条件：15MHz≤fo≤20MHz，0dB衰减） b) 同步输出：TTL电平：“0”电平：≤0.8V，“1”电平：≥1.8V（负载电阻≥600Ω） CMOS电平：“0”电平：≤4.5V，“1”电平：5V～13.5V可调（fo≤2MHz） c) 单次脉冲：“0”电平：≤0.5V，“1”电平：≥3.5V 2.1.5 函数输出信号直流电平(offset)调节范围：关或（–10V～+10V）±10%（空载) [“关”位置时输出信号所携带的直流电平为：＜0V±0.1V，负载电阻为：50Ω时，调节范围为 （–5V～+5V）±10%]
函数信号发生器的设计与实现 (1)资料
计算机与信息学院 电子信息工程系综合课程设计报告 专业班级 电子信息工程11-2班 学生姓名及学号 陈雪莹20112661 指导教师 方静 课题名称 函数信号发生器 2013~2014 学年第三学期
函数信号发生器的设计与实现 一．课题的基本描述 在科学研究和实际工业测量控制系统开发过程中，方波、三角波和正弦波等是常用的基本测试信号，函数信号发生器就是用来产生、模拟这些真实信号源的通用电子设备。本课题要求设计一种以单片机为控制器的简易函数信号发生器，包含：主控电路、D/A转换电路、按键和波形选择电路以及显示输出电路，可以输出正弦波、三角波和方波三种信号，输出信号的频率可用按键进行增、减调整，并在LCD（12864）实时显示输出波形。 二．设计的基本要求 1. 正弦波、三角波频率调节范围：0.1-50HZ 输出幅值：1.0-1.5V 方波频率调节范围：1Hz-1KHz 输出幅值：5V 2.通过按键选择输出信号类型，幅值、频率等相关指标； 3. 具有显示输出波形的频率和幅度的功能。 三．技术方案及关键问题 （1）.总体方案： 数字信号可以通过数/模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方法来获得所需要的波形。89C51单片机本身就是一个完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时器/计数器以及串行通讯接口等，只要将89C51再配置按键、数模转换及波形输出等部分，即可构成所需的函数信号发生器。因此本系统利用单片机AT89C51采用程序设计方法产生三角波、正弦波、矩形波三种波形，再通过D/A转换器PCF8591T将数字信号转换成模拟信号，最终由液晶屏12864显示出来。通过按键来控制三种波形的类型选择、频率和幅度的变化，并通过数码管显示其各自的类型，液晶屏显示幅度和频率的大小。系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分。
函数信号发生器
基于labview的函数信号发生器的设计 [摘要] 介绍一种基于labvIEW环境下自行开发的虚拟函数信号发生器，它不仅能够产 生实验室常用的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号，而且还可以通过输入公式，产生测试和研究领域所需要的特殊信号。对任意波形的发生可实现公式输入；对信号频率、幅度、相位、偏移量可调可控；方波占空比可以调控；噪声任意可加、创建友好界面、信号波形显示；输出频谱特性；所有调制都可微调与粗调。该仪器系统操作简便，设计灵活，功能强大,可以完成不同环境下的测量要求。因此具有很强的实用性。 关键词：虚拟仪器，labvIEW，虚拟函数信号发生器，正弦波，三角波，方波，锯齿波， 特殊信号。 引言： 在有关电磁信号的测量和研究中，我们需要用到一种或多种信号源，而函数信号发生器则为我们提供了在研究中所需要的信号源。它可以产生不同频率的正弦波，方波，三角波，锯齿波，正负脉冲信号，调频信号，调幅信号和随机信号等。其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。传统信号发生器种类繁多，价格昂贵，而且功能固定单一，不具备用户对仪器进行定义及编程的功能，一个传统实验室很难拥有多类信号发生器。然而，基于虚拟仪器技术的实验室均能满足这一要求。 1、虚拟仪器简介: 自从1986年美国NI(National Instrument)公司提出虚拟仪器的概念以来,随着计 算机技术和测量技术的发展,虚拟仪器技术也得到很快的发展。虚拟仪器是指:利用现有的PC机，加上特殊设计的仪器硬件和专用软件,形成既有普通仪器的基本功能,又有一般仪器所没有的特殊功能的新型仪器。与传统的仪器相比其特点主要有:具有更好的测量精度和可重复性;测量速度快;系统组建时间短;由用户定义仪器功能;可扩展性强;技术更新快等。虚拟仪器以软件为核心,其软件又以美国NI公司的Labview虚拟仪器软件开发平台最为常用。Labview是一种图形化的编程语言,主要用来开发数据采集，仪器控制及数据处理分析等软件,功能强大。目前,该开发软件在国际测试、测控行业比较流行,在国内的测控领域也得到广泛应用。函数信号发生器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。下面结合一个虚拟函数信号发生器设计开发具体介绍基于图形化编程语言Labview的虚拟仪器编程方法与实现技术。 2、虚拟函数信号发生器的结构与组成 2.1 虚拟函数信号发生器的前面板
实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用(实验报告之实验数据表)
实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用 【实验目的】 1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。 2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。 3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。 4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。 【实验仪器】 1. 示波器DS5042型，1台。 2. 函数信号发生器DG1022型，1台。 3. 电缆线（BNC 型插头），2条。 【实验内容与步骤】 1. 利用示波器观测信号的电压和频率 （1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-1所示的正余弦波形，显示在示波屏上。 图1-1 函数信号发生器生成的正、余弦信号的波形 学生姓名/学号 指导教师 上课时间 第 周 节
（2）用示波器对图1-1中所示的正余弦波形进行测量并填写下表 表1-1 正余弦信号的电压和时间参数的测量 电压参数（V）时间参数 峰峰值最大值最小值频率（Hz）周期（ms）正弦信号 3sin(200πt) 余弦信号 3cos(200πt) 2. 用示波器观测函数信号发生器产生的正余弦信号的李萨如图形 （1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-2所示的正余弦波形的李萨如图形，调节并正确显示在示波屏上。 图1-2 正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形 3. 观测相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形 （1）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+45o)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。 （2）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+135o)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
基于51单片机函数信号发生器设计
摘要:本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、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1Hz—3kHz的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分，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：单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 Abstract: this system capitalize on AT89s52，it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of 1602, it can have the 1Hz-3KHz profile. In this system it can control wave form choosing, frequency, range,can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,and displays them through liquid crystal display of 1602.this design includes three modules. They are D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of LED module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail. key word: AT89S52, DAC0832, liquid crystal 1602.