波形的发生和信号的转换习题

第八章波形的发生和信号的转换

习题

8.1 判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。（1）在图T8.1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是φF ＝±φA 。

（）

（2）因为RC 串并联选频网络作为反馈网络时的φF ＝0°，单管共集放大电路的φA ＝0°，满足正弦波振荡的相位条件φA ＋φF ＝2n π（n 为整数），故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。（）

（3）在RC 桥式正弦波振荡电路中，若RC 串并联选频网络中的电阻均为R ，电容均为C ，则其振荡频率f 0＝1/RC 。（）

（4）电路只要满足1＝F A ，就一定会产生正弦波振荡。

（）（5）负反馈放大电路不可能产生自激振荡。（）

（6）在LC 正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低。（）

解：（1）√ （2）× （3）× （4）× （5）× （6）√

8.2 判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。（1）只要集成运放引入正反馈，就一定工作在非线性区。（）（2）当集成运放工作在非线性区时，输出电压不是高电平，就是低电平。（）

（3）一般情况下，在电压比较器中，集成运放不是工作在开环状态，就是仅仅引入了正反馈。（）

（4）如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。（）（5）在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。（）

（6）单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。（）

解：（1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）√ （6）×

8.3现有电路如下：

A．RC桥式正弦波振荡电路

B．LC正弦波振荡电路

C．石英晶体正弦波振荡电路

选择合适答案填入空内，只需填入A、B或C。

（1）制作频率为20Hz～20kHz的音频信号发生电路，应选用。

（2）制作频率为2 MHz～20MHz的接收机的本机振荡器，应选用。

（3）制作频率非常稳定的测试用信号源，应选用。

解：（1）A （2）B （3）C

8.4选择下面一个答案填入空内，只需填入A、B或C。

A．容性B．阻性C．感性

（1）LC并联网络在谐振时呈，在信号频率大于谐振频率时呈，在信号频率小于谐振频率时呈。

（2）当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率或并联谐振频率时，石英晶体呈；当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈；其余情况下石英晶体呈。

（3）当信号频率f＝f0时，RC串并联网络呈。

解：（1）B A C （2）B C A （3）B

8.5判断图P8.5所示各电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。设图（b）中C4容量远大于其它三个电容的容量。

图P8.5

解：图（a ）所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相（φA ＝－180?），且图中三级移相电路为超前网络，在信号频率为0到无穷大时相移为＋270?～0?，因此存在使相移为＋180?（φF ＝＋180?）的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f 0 （此时φA ＋φF ＝0?）

；且在f ＝f 0时有可能满足起振条件F

A ＞1，故可能产生正弦波振荡。图（b ）所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相（φA ＝－180?），且图中三级移相电路为滞后网络，在信号频率为0到无穷大时相移为0?～－270?，因此存在使相移为－180? （φF ＝－180?）的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f 0（此时φA ＋φF

＝－360?）；且在f ＝f 0时有可能满足起振条件F

A ＞1，故可能产生正弦波振荡。

8.6 电路如图P8.5所示，试问：

（1）若去掉两个电路中的R 2和C 3，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？为什么？

（2）若在两个电路中再加一级RC 电路，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？为什么？

解：（1）不能。因为图（a ）所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为＋180°～0°，图（b ）所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为0°～－180°，在相移为±180°时反馈量为0，因而不可能产生正弦波振荡。

（2）可能。因为存在相移为±180°的频率，满足正弦波振荡的相位条件，且电路有可能满足幅值条件，因此可能产生正弦波振荡。

8.7 电路如图P8.7所示，试求解：

（1）R W 的下限值；

（2）振荡频率的调节范围。

图P 8.7

解：（1）根据起振条件

22'

W 'W f ＞，＞R R R R k Ω。

故R W 的下限值为2k Ω。

（2）振荡频率的最大值和最小值分

别为

145

)(π 21

kHz

6.1π 21

21min 01max 0

R R f C

R f

8.8 电路如图P8.8所示，稳压管

D Z 起稳幅作用，其稳定电压±U Z ＝±6V 。试估算：（1）输出电压不失真情况下的有效值；（2）振荡频率。

解：（1）输出电压不失真情况下的峰值是稳压管的稳定电压，故其有效值

V 36.62

5.1Z

U U

（2）电路的振荡频率图P 8.8

Hz 95.9π21

0 RC

8.9 电路如图P8.9所示。

（1）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“＋”和“－”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。（2）若R 1短路，则电路将产生

什么现象？（3）若R 1断路，则电路将产生什么现象？

（4）若R F 短路，则电路将产生什么现象？

（5）若R F 断路，则电路将产生图P 8.9 什么现象？

解：（1）上“－”下“＋” （2）输出严重失真，几乎为方波。（3）输出为零。（4）输出为零。

（5）输出严重失真，几乎为方波。

8.10 图P8.10所示电路为正交正弦波振荡电路，它可产生频率相同的正

弦信号和余弦信号。已知稳压管的稳定电压±U Z ＝±6V ，R 1＝R 2＝R 3＝R 4＝R 5＝R ，C 1＝C 2＝C 。

图P 8.10

（1）试分析电路为什么能够满足产生正弦波振荡的条件；（2）求出电路的振荡频率；

（3）画出o1U 和o2

U 的波形图，要求表示出它们的相位关系，并分别求出它们的峰值。

解：（1）在特定频率下，由A 2组成的积分运算电路的输出电压o2

U 超前输入电压o1U 90o ，而由A 1组成的电路的输出电压o1U 滞后输入电压o2U 90o ，因而o1U 和o2

U 互为依存条件，即存在f 0满足相位条件。在参数选择合适时也满足幅值条件，故电路在两个集成运放的输出同时产生正弦和余弦信号。（2）解方程组：

251o o21

1P 31o 1P 41o 1P 1

o 2111N 1P j j C R U U C U R U U R U U U R R R U U 可得正实根，求出RC

f π210

。

（3）输出电压u 2最大值U O 2ma x ＝U Z ＝6V

对方程组中的第三式取模，并将RC

f 2π 2π2

00 代入可得

o2o12U U ，故V 5.82max o2max 1o U U 。

若u O1为正弦波，则u O2为余弦波，如解图8.10所示。

解图P8.10

8.11分别标出图P8.11所示各电路中变压器的同铭端，使之满足正弦波振荡的相位条件。

图P8.11

解：图P8.11所示各电路中变压器的同铭端如解图P8.11所示。

解图P8.11

8.12分别判断图P8.12所示各电路是否满足正弦波振荡的相位条件。

图P8.12

解：（a）可能（b）不能（c）不能（d）可能

8.13改正图P8.12（b）（c）所示两电路中的错误，使之有可能产生正弦波振荡。

解：应在（b）所示电路电感反馈回路中加耦合电容。

应在（c）所示电路放大电路的输入端（基极）加耦合电容，且将变压器的同铭端改为原边的上端和副边的上端为同铭端，或它们的下端为同铭端。

改正后的电路如解图P8.13所示。

解图P8.13

8.14 试分别指出图P8.14所示两电路中的选频网络、正反馈网络和负反馈网络，并说明电路是否满足正弦波振荡的相位条件。

图P8.14

解：在图（a）所示电路中，选频网络：C和L；正反馈网络：R3、C2和R W；负反馈网络：C和L。电路满足正弦波振荡的相位条件。

在图（b）所示电路中，选频网络：C2和L；正反馈网络：C2和L；负反馈网络：R8。电路满足正弦波振荡的相位条件。

8.15 试分别求解图P8.15所示各电路的电压传输特性。

图P 8.15

解：图（a ）所示电路为单限比较器，u O ＝±U Z ＝±8V ，U T ＝－3V ，其电压传输特性如解图P8.15（a ）所示。

图（b ）所示电路为过零比较器，U O L ＝－U D ＝－0.2V ，U O L ＝＋U Z ＝＋6V ，U T ＝0V 。其电压传输特性如解图P8.15（b ）所示。

图（c ）所示电路为反相输入的滞回比较器，u O ＝±U Z ＝±6V 。令

I N REF 2

O 211P u u U R R R u R R R u

求出阈值电压 U T 1＝0 V U T 2＝4 V

其电压传输特性如解图P8.15（c ）所示。

图（d ）所示电路为同相输入的滞回比较器，u O ＝±U Z ＝±6V 。令

V 3N O12

I 212P u u R R R u R R R u

得出阈值电压

5.7V 5.1T2T1 U U

其电压传输特性如解图P8.15（d ）所示。

图（e ）所示电路为窗口比较器，u O ＝±U Z ＝±5V ，±U T ＝±3V ，其电压传输特性如解图P8.15（e ）所示。

解图P 8.15

8.16已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图P8.16（a）、（b）、（c）所示，它们的输入电压波形均如图（d）所示，试画出u O1、u O2和u O3的波形。

图P8.16

解：根据三个电压比较器的电压传输特性画出在输入电压作用下它们的输出电压波形，如解图P8.16所示。

解图P8.16

8.17图P8.17所示为光控电路的一部分，它将连续变化的光电信号转换成离散信号（即不是高电平，就是低电平），电流I随光照的强弱而变化。

（1）在A1和A2中，哪个工作在线性区？哪个工作在非线性区？为什么？

（2）试求出表示u O与i关系的传输特性。

图P8.17

解：（1）A1工作在线性区（电路引入了负反馈）；A2工作在非线性区（电路仅引入了正反馈）。

（2）u O与i关系式为

u O1＝－i I R1＝－100i I

u O与u O1的电压传输特性如解图P8.17（a）所示，因此u O与i关系的传输特性如解图P8.17（b）所示。

解图P8.17

8.18 设计三个电压比较器，它们的电压传输特性分别如图P8.16（a ）、（b ）、（c ）所示。要求合理选择电路中各电阻的阻值，限定最大值为50k Ω。解：具有图P8.16（a ）所示电压传输特性的电压比较器为同相输入的单限比较器。输出电压u O ＝±U Z ＝±6V ，阈值电压U T ＝2V ，电路如解图P8.18（a ）所示。

具有图P8.16（b ）所示电压传输特性的电压比较器为反相输入的滞回比较器。输出电压u O ＝±U Z ＝±6V ；阈值电压U T 1＝0V ，U T 2＝2V ，说明电路输入有U R E F 作用，根据

I N REF 2

O 211P u u U R R R u R R R u

列方程，令R 2＝50 k Ω，可解出R 1＝10 k Ω，U R E F ＝1.2V 。电路如解图P8.18（b ）所示。

具有图P8.16（c ）所示电压传输特性的电压比较器为窗口单限比较器。输出电压U O L ＝0V ，U O H ＝6V ，阈值电压U T 1＝0V ，U T 1＝2V 。电路如解图P8.18（c ）所示。

解图P 8.18

8.19在图P8.19所示电路中，已知R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，C＝0.01μF，集成运放的最大输出电压幅值为±12V，二极管的动态电阻可忽略不计。

（1）求出电路的振荡周期；

（2）画出u O和u C的波形。

图P8.19 解图P8.19

解：（1）振荡周期

T≈（R1＋R2）C ln3≈3.3mS

（2）脉冲宽度

T1≈R1C ln3≈1.1mS

u O和u C的波形如解图8.19所示。

8.20图P8.20所示电路为某同学所接的方波发生电路，试找出图中的三个错误，并改正。

图P8.20 解图P8.20

解：图P8.20所示电路中有三处错误：（1）集成运放“＋”“－”接反；（2）R、C位置接反；（3）输出限幅电路无限流电阻。改正后的电路如解图8.20所示。

8.21波形发生电路如图P8.21所示，设振荡周期为T，在一个周期内u O1＝U Z的时间为T1，则占空比为T1/T；在电路某一参数变化时，其余参数不变。选择①增大、②不变或③减小填入空内：

图P8.21

当R1增大时，u O1的占空比将，振荡频率将，u O2的幅值将；若R W1的滑动端向上移动，则u O1的占空比将，振荡频率将，u O2的幅值将；若R W2的滑动端向上移动，则u O1的占空比将，振荡频率将，u O2的幅值将。

解：设R W1、R W2在未调整前滑动端均处于中点，则应填入②，①，③；

②，①，②；③，②；②。

8.22在图P8.21所示电路中，已知R W1的滑动端在最上端，试分别定性画出R W2的滑动端在最上端和在最下端时u O1和u O2的波形。

解：u O1和u O2的波形如解图8.22所示。

（a）R W2滑动端在最上端（b）R W2滑动端在最下端

解图8.22

8.23 电路如图P8.23所示，已知集成运放的最大输出电压幅值为±12V ，U I 的数值在u O 1的峰峰值之间。

（1）求解u O 3的占空比与U I 的关系式；

（2）设U I ＝2.5V ，画出u O 1、 u O 2和 u O 3的波形。

图P 8.23

解：在图P8.23所示电路中，A 1和A 2组成矩形波-三角波发生电路. （1）在A 2组成的滞回比较器中，令 0 O13

O2322P

u R R R u R R R u ＋＋

求出阈值电压 V 6 OM 3

U R R U 在A 1组成的积分运算电路中，运算关系式为 )()(1

1O 12O2O t u t t u RC

在二分之一振荡周期内，积分起始值u O 1(t 1)＝－U T ＝－6V ，终了值u O 1(t 1)＝－U T ＝6V ，u O 2＝－U O M ＝－12V ，代入上式 62)12(10

10167

求出振荡周期 T ＝20mS 求解脉冲宽度T 1：

600

)(1

1T 1OM I u T U T U RC U

多波形函数信号发生器方案

个人资料整理仅限学习使用中文摘要

英文摘要

目录 1 引言.......................................................... - 1 - 2函数信号发生器设计要求及过程.................................. - 2 - 2.1函数信号发生器设计要求 (2) 2.2函数信号发生器电路设计的基本原理 (2) 2.3运算放大器的介绍 (3) 2.3.1迟滞电压比较器......................................... - 3 - 2.3.2 积分电路.............................................. - 5 - 2.4差分放大器的介绍 (6) 3总体电路设计 (7) 3.1方波—三角波产生电路的设计 (7) 3.2三角波—正弦波变换电路的设计 (11) 4.1EWB软件的简介 (15) 4.1.1 EWB软件的概述........................................ - 15 - 4.1.2 EWB软件的基本操作方法................................ - 15 - 4.2函数信号发生器的仿真过程及结果 (16) 4.2.1使用EWB对电路进行设计和实验仿真的基本步骤............. -16 - 4.2.2方波—三角波信号发生器电路的装调及仿真结果............ - 16 - 4.2.3三角波—正弦波变换电路的装调和仿真.................... - 17 - 结论........................................................... - 20 - 参考文献

信号发生器概述

信号发生器概述凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。信号源是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器。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。可见信号源在电子实验和测试处理中，并不测量任何参数，而是根据使用者的要求，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以达到测试的需要。信号源的分类和作用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码形。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；逻辑信号发生器又可分为脉冲信号发生器和码型发生器，其中脉冲信号发生器驱动较小个数的的方波或脉冲波输出，码型发生器生成许多通道的数字码型。如泰克生产的AFG3000系列就包括函数信号发生器、任意波形/函数信号发生器、脉冲信号发生器的功能。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。下面我们将对函数信号发生器和任意波形/函数发生器做简要介绍： 1、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式和数字合成式。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（phaseJitter）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。 2、任意波形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。在我们实际的电路的运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际电路往往存在各种缺陷信号和瞬变信号，如果在设计之初没有考虑这些情况，有的将会产生灾难性后果。任意波发生器可以帮您完成实验，仿真实际电路，对您的设计进行全面的测试。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

DSP多波形信号发生器

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：自动化指导教师：学生：北京交通大学电工电子教学基地 2014年9月20日

目录一实验目的 (3) 二实验技术指标与设计要求 (3) 三实验原理 (3) 四实验操作 (4) 五程序设计 (10) 六硬件输出演示 (16) 七实验感想与体会 (22) 八参考文献 (23)

一实验目的 1 掌握多波形信号发生器的DSP 设计可使学生更加透彻的理解和应用奈奎斯特采样定理，提高学生系统地思考问题和解决问题的能力。 2 通过对DSP 信号处理器及D/A 转换器的编程，可以培养学生C 语言编程能力以及使用DSP 硬件平台实现数字信号处理算法的能力。 3 学习并掌握使用DSP 产生正弦波、方波、三角波、锯齿波灯信号的原理和算法，并利用GEL 文件实现频率和幅度的自动可调。 4 掌握利用CCS 建立工程、编译与调试代码的基本过程，可以在软件中观察图形及变量，并利用硬件进行输出显示。 5 掌握产生多种波形的理论方法，并比较产生信号的两种主要方法（查表发和计算法）的优缺点。二实验技术指标与设计要求 1 基本部分 1) 使用DSP 产生300—16000Hz 的正弦、方波、锯齿波和三角波信号，输出信号的幅度从 0~1VRMS （有效值）。要求使用计算法，并且频率可变、幅度可变。 2) 调节信号的频率和幅度时不能中断程序的运行。（提示：可以使用CCS 下的GEL 语言实现此功能） 2 发挥部分在实验板的信号输出端分别接入16欧姆和32欧姆负载电阻，信号仍然保持空载时所设定的输出幅度。三实验原理 1 产生连续的波形的方法主要有以下两种方法： 1）查表法：把事先将需要输出的数据计算好，存储在DSP 中，然后依次输出就可以了。查表法的优点是速度快，可以产生频率较高的波形，而且不占用DSP 的计算时间；查表法的缺点是在于需要占用DSP 的内部的存储空间，尤其对采样频率比较大的输出波形，这样,需要占用的内部的空间将更大，而DSP 内部的存储空间毕竟有所限制。这使得查表法的应用场合十分有限。 2）计算法：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。计算法的使用比查表法灵活。计算法的优缺点正好和查表法相反。即：其优点是不占用DSP 的存储空间，其缺点是占用DSP 的计算时间，使得执行程序的开销变大。本实验将用第二种方法即计算法产生一个正弦波信号，从DA 输出。正弦函数和余弦函数的泰勒级数数学表达式为： =x sin +-+-+-+---)1(121 9753x x x x x x n n ,x ?),(∞-∞∈

信号发生器设计(附仿真)

南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：信号发生器设计一、设计任务设计一信号发生器，能产生方波、三角波和正弦波并进行仿真。二、设计要求基本性能指标：(1)频率范围100Hz~1kHz；(2)输出电压：方波U p-p≤24V，三角波U p-p =6V，正弦波U p-p>1V。扩展性能指标：频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；波形特性方波t r<30u s（1kHz，最大输出时），三角波r△<2%，正弦波r～<5%。三、设计方案信号发生器设计方案有多种，图1是先产生方波、三角波，再将三角波转换为正弦波的组成框图。图1 信号发生器组成框图主要原理是：由迟滞比较器和积分器构成方波——三角波产生电路，三角波在经过差分放大器变换为正弦波。方波——三角波产生基本电路和差分放大器电路分别如图2和图4所示。图2所示，是由滞回比较器和积分器首尾相接形成的正反馈闭环系统，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。其工作原理如图3所示。

图2 方波和三角波产生电路图3 比较器传输特性和波形利用差分放大器的特点和传输特性，可以将频率较低的三角波变换为正弦波。其基本工作原理如图5所示。为了使输出波形更接近正弦波，设计时需注意：差分放大器的传输特性曲线越对称、线性区越窄越好；三角波的幅值V 应接近晶体管的截止电压值。 m 图4 三角波→正弦波变换电路

图5 三角波→正弦波变换关系在图4中，RP 1调节三角波的幅度，RP 2 调整电路的对称性，并联电阻R E2 用来减小差分放大器的线性区。C 1、C 2 、C 3 为隔直电容，C 4 为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。波形发生器的性能指标： ①输出波形种类：基本波形为正弦波、方波和三角波。 ②频率范围：输出信号的频率范围一般分为若干波段，根据需要，可设置n个波段范围。 ③输出电压：一般指输出波形的峰-峰值U p-p。 ④波形特性：表征正弦波和三角波特性的参数是非线性失真系数r～和r△；表征方波特性的参数是上升时间t r。四、电路仿真与分析

函数波形信号发生器

函数波形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。经过仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波——三角波转换及三角波——正弦波转换的波形图。关键字：函数信号发生器、集成运算放大器、晶体管差分放设计目的、意义 1 设计目的（1）掌握方波—三角波——正弦波函数发生器的原理及设计方法。（2）掌握迟滞型比较器的特性参数的计算。（3）了解单片集成函数发生器8038的工作原理及应用。（4）能够使用电路仿真软件进行电路调试。 2 设计意义函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。设计内容 1 课程设计的内容与要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 1.1课程设计的内容（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；（4）对单片集成函数发生器8038应用接线进行设计。 1.2课程设计的要求（1）提出具体方案（2）给出所设计电路的原理图。（3）进行电路仿真，PCB设计。 2 函数波形发生器原理 2.1函数波形发生器原理框图图2.1 函数发生器组成框图

通信原理报告数字基带信号HDB3码型编码转换实现

通信原理课程设计报告题目：数字基带信号HDB3码型编码转换实现专业班级：姓名：学号：指导教师：

设计任务要求: 仿真实现数字基带通信系统信源输入24位二进制序列产生HDB3码，通过高斯白噪声信道，接收端滤波、解码的时域图及频谱图。以矩形波为例，要求实现输入24位二进制序列产生AMI码，HDB3码，接收端滤波、解码上述码型。

摘要 HDB3码全称三阶高密度双极性码(英语:High Density Bipolar of Order 3，简称:HDB3码)是一种适用于基带传输的编码方式，它是为了克服AMI码的缺点而出现的，具有能量分散，抗破坏性强等特点。HDB3码实行转换一般分为三个步骤，先将消息码转换AMI码然后加“V”,接着加“B”，这几部我们可以使用C语言进行编程实现。为了实现HDB3码的编码与转换，同时加深对通信系统工作原理的了解，我们采用了MATLAB软件进行编码仿真，同时学习掌握MATLAB软件的基础使用。关键词：AMI码；HDB3码；编码；解码；MATLAB；仿真

目录 1. 设计原理 (4) 1.1 HDB3码的介绍 (4) 1.2 HDB3码的编码转换规则 (5) 1.3 HDB3码的解码转换规则 (5) 1.4 HDB3码的软件程序设计 (6) 2. MATLAB软件仿真结果及其分析 (10) 2.1 MATLAB软件的介绍 (10) 2.2 仿真结果图示 (12) 2.3 仿真结果分析 (15) 3. 设计总结及心得体会 (22) 4. 参考文献 (22) 5. 致谢 (23)

正文 1.设计原理 1.1 HDB3码的介绍 HDB3码即三阶高密度双极性码(英语:High Density Bipolar of Order 3，简称:HDB3码)是一种适用于基带传输的编码方式，“三阶”通俗讲就是最多3个连0码元，“高密度双极性”就是没有直流分量，不会连续出现+1或-1，它是为了克服AMI码的缺点而出现的，具有能量分散，抗破坏性强等特点。三阶高密度双极性码用于所有层次的欧洲E-carrier系统，HDB3码将4个连续的"0"位元取代成"000V"或"B00V"。这个做法可以确保连续的相隔单数的一般B记号。 1.2 HDB3的编码转换规则 HDB3码的编码规则主要分为3步： 1 .先将消息代码变换成AMI码，若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI 码就是HDB3码; 2 .若AMI码中连0的个数大于等于4,则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一个非0符号(+1或-1)同极性的符号,用表示(+V,-V);

多波形函数信号发生器

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电子课程设计设计题目：多波型信号发生器系部:信息工程学院专业:电子信息工程班级:13０1班学号：8 姓名:高旭指导老师：陈亮

目录一设计要求 (3) 二总体概要设计 (3) 三各单元模块设计与分析······························································································４３.1 正弦波发生器 (4) 3.1.1 RＣ桥式振荡器····························································································４ 3．2方波转化电路 (6) 3.2.１５5５定时片································································································６ 3.2.2由5５5芯片构成的施密特触发器 (7) 3.2.3方波幅度调节电路 (8) 3.３三角波转化电路 (8) 3.３.1RC无源积分器 (8) 3.3.2自举电路反相放大器················································································９四总电路图 (10)

基于labVIEW的任意波形发生器设计余洪伟详解

沈阳航空航天大学课程设计（论文）题目基于labVIEW的任意波形发生器设计班级 34070102 学号 2013040701060 学生姓名余洪伟指导教师于明月

沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称虚拟仪器课程设计院（系）自动化学院专业测控技术与仪器班级34070102 学号2013040701060 姓名余洪伟课程设计题目基于LabVIEW的任意波形发生器设计课程设计时间: 2016 年7 月4 日至2016 年7 月15 日课程设计的内容及要求： 1. 内容任意波形发生器是仿真实验的最佳仪器，任意波形发生器是信号源的一种，它具有信号源所有的特点。基于此，利用LabVIEW 设计一个任意波形发生器。 2. 要求（1）可以产生三种以上波形（如正弦、锯齿、方波、三角波等），波形的幅值及频率可以调节；（2）可以实现不同波形的转换并显示；（3）可以实现波形数据的存储及回放；（4）虚拟仪器前面板的设计美观大方、操作方便。指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日

目录 0. 前言 (1) 1. 总体方案设计 (1) 2.程序流程图 (2) 3. 程序框图设计 (3) 3.1波形的产生及参数的设计 (3) 3.1.1 正弦波 (3) 3.1.2方波 (4) 3.1.3锯齿波 (4) 3.1.4三角波 (5) 3.1.5公式波形 (6) 3.2波行转换设计 (6) 3.3噪声波形实现 (7) 3.4波形的存储与回放 (8) 4. 前面板的设计 (9) 5.调试过程与结果显示 (10) 5.1波形的调试 (10) 5.1.1 正弦波的工作过程及波形验证 (10) 5.1.2 方波的工作过程及波形验证 (11) 5.1.3 三角波的工作过程及波形验证 (12) 5.1.4 锯齿波的工作过程及波形验证 (12) 5.1.5 公式波形的工作过程及波形验证 (13) 5.2 波形的存储与回放 (14)

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

简易波形发生器的设计

目录第一章单片机开发板 (1) 1.1 开发板制作 (1) 1.1.1 89S52单片机简介 (1) 1.1.2 开发板介绍 (2) 1.1.3 89S52的实验程序举例 (3) 1.２开发板焊接与应用 (4) 1.2.1开发板的焊接 (4) 1.2.2开发板的应用 (5) 第二章函数信号发生器 (7) 2.1电路设计 (7) 2.1.1电路原理介绍 (7) 2.1.2 DAC0832的工作方式 (9) 2.2 波形发生器电路图与程序 (10) 2.2.1应用电路图 (10) 2.2.2实验程序 (11) 2.2.3 调试结果 (15) 第三章参观体会 (16) 第四章实习体会 (17) 参考文献 (18)

第一章单片机开发板 1.1 开发板制作 1.1.1 89S52单片机简介图1.1 89s52 引脚图如果按功能划分，它由8个部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EP ROM）、I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SF R）的集中控制方式。各功能部件的介绍： 1）数据存储器（RAM）：片内为128个字节单元，片外最多可扩展至64K字节。 2）程序存储器（ROM/EPROM）：ROM为4K，片外最多可扩展至64K。 3）中断系统：具有5个中断源，2级中断优先权。 4）定时器/计数器：2个16位的定时器/计数器，具有四种工作方式。 5）串行口：1个全双工的串行口，具有四种工作方式。 6）特殊功能寄存器（SFR）共有21个，用于对片内各功能模块进行管理、监控、监视。 7）微处理器：为8位CPU，且内含一个1位CPU（位处理器），不仅可处理字节数据，还可以进行位变量的处理。 8）四个8位双向并行的I/O端口，每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。这四个端口的功能不完全相同。 A、P0口既可作一般I/O端口使用，又可作地址/数据总线使用； B、P1口是一个准双向并行口，作通用并行I/O口使用； C、 P2口除了可作为通用I/O使用外，还可在CPU访问外部存储器时作高八位地址线使用； D、P3口是一个多功能口除具有准双向I/O功能外，还具有第二功能。控制引脚介绍： 1）电源：单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。 2）时钟引脚XTAL1、XTAL2时钟引脚外接晶体与片内反相放大器构成了振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，

信号发生器分析报告

信号发生器报告

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基于虚拟仪器的信号发生器的设计【摘要】虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。本次设计主要是阐述虚拟信号发生器的前面板和程序框图的设计。设计完的信号发生器的功能包括能够产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波四种信号波形；波形的频率、幅值、相位、偏移量及占空比等参数由前面板控件实时可调。【关键词】虚拟仪器，信号发生器，LABVIEW 引言信号发生器作为科学实验必不可少的装置，被广泛地应用到教学、科研等各个领域。高等学校特别是理工科的教学、科研需要大量的仪器设备，例如信号源、示波器等，常用仪器都必须配置多套，但是有些仪器设备价格昂贵，如果按照传统模式新建或者改造实验室投资巨大，造成许多学校仪器设备缺乏或过时陈旧，严重影响教学科研。如果运用虚拟仪器技术构建系统，代替常规仪器、仪表，不但可以满足实验教学的需要、节约大量的经费、降低实验室建设的成本，而且能够提高教学科研的质量与效率。 1．信号发生器的发展信号发生器是一种悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。直到1964年才出现第一台全晶体管的信号发生器。自60年代以来信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器，这个时期的信号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，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形，由于模拟电路的漂移较大，使其输出的波形的幅度稳定性差，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形则电路结构非常复杂。自从70年代微处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数

多波形信号发生器设计电子技术课程设计

湖南文理学院课程设计报告课程名称：电子技术课程设计教学院部：电气与信息工程学院专业班级：通信工程08101班学生姓名：林洪湖（200816020143）指导教师：邱德润完成时间：2010 年6月25日报告成绩：

目录 1.绪论 (3) 信号发生器现状 (3) 2.系统设计 (3) 控制芯片的选择 (4) 3.硬件电路的设计 (4) 3.1基本原理： (4) 3.2各部分电路原理 (8) 4.软件设计 (14) 4.1主程序流程图 (14) 4.2子程序流程图 (15) 5.测试结论 (18) 5.1软件仿真结果 (19) 5.2硬件测试结果 (21) 参考文献 (21)

多波形信号发生器设计 1.绪论 1.1信号发生器现状波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。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555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。但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。本次用要用到的有函数发生器5G8038、集成振荡器E1648、集成定时器555/556. 2.系统设计 2.1系统方案方案：采用函数信号发生器5G8038集成模拟芯片，它是一种可以同时产生方波、三角波、正弦波的专用集成电路。但是这种模块产生的波形都不是纯净的波形，会寄生一些高次谐波分量，采用其他的措施虽可滤除一些，但不能完全滤除掉。

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 -

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

陈冲EDA课程设计_任意波形信号发生器

EDA课程设计任意波形信号发生器

姓名: 陈冲班级: 07通信工程指导老师：孙惠章目录一.简述 (3) 二.设计性能要求 (3) 三.系统框图 (3) 四.系统电路图 (3) 五.基本工作原理 (4) 六. 单元电路模块源程序及功能 (5)

七.系统仿真波形 (10) 八.引脚锁定 (11) 九.实验结果及硬件验证 (11) 十．实验心得 (13) 任意波形信号发生器的设计一.简述随着信息科技的发展，波形发生器在科技社会等多个领域发挥着越来越重要作用。采用eda技术利用quartus60软件平台，基于大规模可编程逻辑器件fpga 设计的多功能波形发生器系统，大大简化其结构, 降低成本, 提高了系统的可靠性和灵活性。设计中运用计数器，数据选择器，对所需的频率进行选择和同步。使用宏功能模块存储波形。然后多波形进行幅度的选择。产生满足需要的不用频率和幅度的波形。二．设计性能要求 1.能输出正弦波，锯齿波，阶梯波，三角波，方波，矩形脉冲等八种波形。 2.具有幅度和频率的调整。 3.单元电路模块使用VHDL语言编写。

三.系统框图图1.任意波形信号发生器系统框图四．系统电路图

图2.任意波形信号发生器系统电路图五．基本工作原理将要产生的波形数据存入波形存储器中, 然后在参考脉冲的作用下, 对输入的频率数据进行累加, 并将累加器输出的一部分作为读取波形存储器的地址, 将读出的波形数据经D/A 转换为相应的电压信号,D/A 转换器输出的一系列的阶梯电压信号经低通滤波器滤波后便输出了光滑的合成波形的信号。选择八种基础波形为设计与实现的对象，而八个波形作为同一个任意波形发生器里的四个部分，是有着同一个输入与输出，因此在设计上还需要对波形进行选择与控制的部分，通过对时钟脉冲输入的选择，使得八个波形模块只有一个输入为时钟脉冲，其他三个模块则输入始终为0。在波形输出时，设计一个模块控制输出的波形是所要求输出的波形，在时钟脉冲选择与输出波形选择两模块之间。对于频率的选择可以选择分频器，同时也可以选择计数器，本实验采用的是计数器以实现分频的效果，输出分别为二分频，四分频，八分频，十六分频用以实现不同的频率。幅度调节可以使用lpm_divide，可以实现八种不同的幅度调节。六．单元电路模块源程序及功能 1.分频模块以下为分频模块(CT74161)的VHDL语言编程源程序 LIBRARY IEEE;

基于lm324多用信号发生器

电子线路课程设计注意事项 1、本课程设计采用抽签形式选择相应题目，一般为4人一组，简单设计以2人为一组；每组推出一个组长。 2、每组必须完成电路原理图、PCB版图、元器件焊接以及装置通电试验，以及答辩的PPT。 3、每组组内成员为同一成绩。组内分工要明确，合作要和谐。具体成绩包括焊接质量（5%）、电路完成情况（60%）、课程设计报告撰写（20%）、答辩（15%）。指导教师有权力根据综合情况调整分数。 4、指导教师为程志友、鲍文霞，按照大家选课时名单填写。 5、具体课程设计报告见附录。 6、未尽事项等候通知，其它事宜可和我联系。

附录：《电子线路》课程设计报告基于lm324的多用信号发生题目器学院专业组长姓名和学号学生姓名和学号指导教师 2016 年7 月7 日

一选题目的及意义设计电路的介绍和应用本次课程设计以四运算放大器LM324为核心器件，通过迟滞比较器和积分器产生方波和三角波。再通过滤波电路和放大电路产生正弦波。它是信号发生器的基本原理电路，通过波形变换电路，可把它做成多用信号发生器。可应用于电子技术工程、通信工程、自动控制、仪器仪表及计算机技术等领域内。几乎所有的电参量在电子测量技术应用中都需要借助信号发生器进行测量。按其信号波形分为四大类：①正弦信号发生器。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。按其不同性能和用途还可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。②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。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。③脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。④随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测

简易信号发生器的设计实现

EDA课程设计简易信号发生器的设计实现小组成员：XXXXXX XXXXX 专业：XXXXX 学院：机电与信息工程学院指导老师：XXXXXX 完成日期：XX年XX月XX日

目录引言 (3) 一、课程设计内容及要求 (3) 1、设计内容 (3) 2、设计要求 (3) 二、设计方案及原理 (3) 1、设计原理 (3) 2、设计方案 (4) （1）设计思想 (4) （2）设计方案 (4) 3、系统设计 (5) （1）正弦波产生模块 (5) （2）三角波产生模块 (6) （3）锯齿波产生模块 (6) （4）方波产生模块 (6) （5）波形选择模块 (6) （6）频率控制模块 (6) （7）幅度控制模块 (6) （8）顶层设计模块 (7) 三、仿真结果分析 (7) 波形仿真结果 (7) 1、正弦波仿真结果 (7) 2、三角波仿真结果 (8) 3、锯齿波仿真结果 (8) 4、方波仿真结果 (8) 5、波形选择仿真结果 (9) 6、频率控制仿真结果 (9) 四、总结与体会 (10) 五、参考文献 (10) 六、附录 (11)

简易信号发生器引言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范的应用。它能够产生多种波形，如正弦波、三角波、方波、锯齿波等，在电路实验和设备检验中有着十分广范的应用。本次课程设计采用FPGA来设计多功能信号发生器。一、课程设计内容及要求 1、设计内容设计一个多功能简易信号发生器 2、设计要求（1）完成电路板上DAC的匹配电阻选择、焊接与调试，确保其能够正常工作。（2）根据直接数字频率合成（DDFS）原理设计正弦信号发生器，频率步进1Hz，最高输出频率不限，在波形不产生失真（从输出1KHz正弦转换为输出最高频率正弦时，幅度衰减不得大于10%）的情况下越高越好。频率字可以由串口设定，也可以由按键控制，数码管上显示频率傎。（3）可以控制改变输出波形类型，在正弦波、三角波、锯齿波、方波之间切换。（4）输出波形幅度可调，最小幅度步进为100mV。二、设计方案及原理 1、设计原理（1）简易信号发生器原理图如下

任意波形信号发生器

目录一、题目要求及分析 (1) 1.1题目要求 (1) 1.2题目分析 (1) 二、任意波形信号发生器方案设计 (3) 2.1系统设计框图与思路 (3) 2.2 系统设计原理图 (5) 2.3 相关芯片介绍 (6) 三、相关模块具体程序实现 (10) 四、仿真及实际结果与分析 (16) 4.1波形选择及仿真结果 (16) 4.2波形选择及实际结果 (18) 4.3结果分析与相关问题解决 (23) 五、总结与体会 (24) 参考文献 (25) 附录 (26)

一、题目要求及分析 1.1题目要求任意波形信号发生器利用FPGA器件产生控制信号及数据信号，经DAC0832和TL082转换产生以下波形： 1)正斜率斜波； 2)正弦波； 3)锯齿波； 4)任意波形。用示波器观察输出波形。硬件电路内容和要求：用DAC0832实现数模转换电路，用TLC082实现电流－电压转换电路，画出电路原理图。软件设计内容和要求：VHDL编程实现任意波形的信号控制器。要求可以用开关切换不同的波形数据输出。扩展：增加衰减控制信号，通过开关控制衰减倍数，并在数码管显示。 1.2题目分析 VHDL语言是随着集成电路系统化和高度集成化的发展而逐步发展起来的，是一种用于数字系统的设计和测试的硬件描述语言。相比传统的电路系统的设计方法，VHDL 具有多层次描述系统硬件功能的能力，支持自顶向下和基于库的设计的特点，因此设计者可以不必了解硬件结构。从系统设计入手，在顶层进行系统方框图的划分和结构设计，在方框图一级用VHDL对电路的行为进行描述，并进行仿真和纠错，然后在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表，下载到具体的CPLD器件中去，从而实现可编程的专用集成电路（ASIC）的设计。在本次课程设计中，函数发生器的设计采用自顶向下的系统设计的方法，通过MAX+plusⅡ开发环境进行编辑、综合、波形仿真，并下载到CPLD器件中，采用模块化

波形的发生和信号的转换 习题