正弦信号发生器的设计
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。
下面是一个简单的正弦波信号发生器电路图：
在图中，U1是一个晶体管振荡器，C4和L2是功率扩大电路，R1和R2是反馈电路，C1和C2是用于稳定电路的滤波电容，C3则被用来过滤高频噪声。通过这个电路，可以产生
一个稳定的正弦波信号，其输出电压具有可变的幅度和频率。
四、结论
正弦信号发生器是电子工程中非常常用的一种电路。本文介绍了正弦信号的基本特性、设计要素和电路设计方案，同时提供了一个简单的电路图作为参考。在实际应用中，为了
保证正弦波信号的工作效果和电路稳定性，需要综合考虑输出幅度、输出频率、工作电源
和电路稳定性等方面的因素，详细分析设计问题，确保电路的实用。
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 正弦信号发生器设计方案 马海洋，曾真，徐广嵌 正弦信号发生器设计方案 1 引言 为了精确地输出正弦波、调幅波、调频波、PSK等信号，并依据直接数字频率合成(Direct Digital FrequencySvnthesizer，简称DDFS)技术及各种调制信号相关原理，设计了一种采用新型DDS器件产生正弦波信号和各种调制信号的设计方法。采用该方法设计的正弦信号发生器已广泛用于工程领域，且具有系统结构简单，界面友好等特点。 2 系统总体设计方案 图1给出系统总体设计方框图，它由单片机、现场可编程门阵列(FPGA)及其外围的模拟部分组成。在FPGA的内部数字部分中，利用FPGA内部的总线控制模块实现与键盘扫描、液晶控制等人机交互模块的通信，并在单片机与系统工作总控制模块之间的交互通信中起桥梁作用。系统工作总控制可统一控制各个时序模块；各时序模块用于完成相应的控制功能。在模拟部分中，利用无源低通滤波器及放大电路，使AD9851型DDS模块的输出信号成为正弦波和FM调制信号；再利用调幅电路，使FPGA内部DDS模块产生的信号与AD9851输出的载波信号变为调幅信号，同时在基带码控制下通过PSK/ASK调制电路得到PsK和ASK 信号。最后，各路信号选择通道后，经功率放大电路驱动50Ω负载。 3 理论分析与计算 3．1 调幅信号 调幅信号表达式为： 式中：ω0t，ωt分别为调制信号和载波信号的角频率；MA为调制度。 令V(O)=Vocos(ω0t)，V(ω)=MAcos(ωt)，则V(t)=V(O)+V(O)V(ω)。故调幅信号可通过乘法器和加法器得到；通过改变调制信号V(ω)的幅值改变MA，V(ω)的范围为0．1～l V，MA 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。 (完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计 毕业设计 论文题目：基于单片机的正弦波信号发生器的设计 系部：电子信息工程系 专业名称：电子信息工程技术 班级: 08431 学号：33 姓名：顾伟国 指导教师：郑莹 完成时间：2011 年 5 月12 日 (完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计基于单片机的正弦波信号发生器的设计 摘要:信号发生器的应用越来越广，对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求,普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。因而本设计采用了AT89C51单片机为控制核心,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，能产生1HZ—180HZ的正弦波波形。通过键盘来控制波形频率变化，并通过液晶屏1602显示其波形以及频率和幅度值的大小。 关键字：信号发生器;AT89C51；D/A转换器DAC0832 Based on SCM sine wave signal generator design Abstract：Signal generator used more and more widely, to signal generator frequency stability, the spectrum purity，frequency range and output signal frequency fine-tune resolution higher and higher demands are proposed，the average frequency source cannot have satisfied the high standard requirement of modern electronic technology. So this design USES A AT89C51 as control core，through the D/A converter DAC0832 converts digital signals into analog signals, filter and amplification, finally shown by oscilloscope 1HZ — 180HZ, can produce the sine wave。Through the keyboard to control the waveform frequency variation，and through the LCD display of the waveform and 1602 frequency and amplitude values of size。 Key word：Signal generator；AT89C51; D/A converter DAC0832 目录 1、概述 (3) 2、系统设计 (4) 湖北民族学院 课程设计报告 课程设计题目 课程：电子线路课程设计 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2014年 6 月20 日 信息工程学院课程设计任务书 2014年6月20日 信息工程学院课程设计成绩评定表 摘要 函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如方波、三角波、正弦波的电路。函数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方波、三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。 该系统通过介绍一种电路的连接，实现函数发生器的基本功能。将其接入电源，并通过在示波器上观察波形及数据，得到结果。其中电压比较器实现方波的输出，又连接积分器得到三角波，并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波，得到想要的信号。 该系统利用了Protues电路仿真软件进行电路图的绘制以及仿真。Protues软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借Protues，可以立即创建具有完整组件库的电路图，并让设计者实现相应的技术指标。 本课题采用集成芯片ICL8038制作方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法，经过protues仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波-正弦波转换及三角波-正弦波转换的波形图。 关键词：电源，波形，比较器，积分器，转换电路，低通滤波，Protues 目录 1引言-------------------------------------------------------------- 5 1.1课程设计任务------------------------------------------------- 5 1.2课程设计的目的----------------------------------------------- 5 1.3课程设计要求------------------------------------------------ 5 2 任务提出与方案论证------------------------------------------------ 6 2.1函数发生器的概述--------------------------------------------- 6 2.2方案论证 --------------------------------------------------- 6 3 总体设计---------------------------------------------------------- 8 3.1总电路图----------------------------------------------------- 8 3.2 电路仿真与调试技术------------------------------------------ 9 4 详细设计及仿真--------------------------------------------------- 10 4.1 方波发生电路的工作原理与运放741工作原理-------------------- 10 4.2方波—三角波产生电路的工作原理------------------------------ 10 4.3三角波—正弦波转换电路的工作原理---------------------------- 11 4.4整体仿真效果图---------------------------------------------- 13 5 总结------------------------------------------------------------- 14 参考文献----------------------------------------------------------- 15 课程设计说明书 课程设计名称：模拟电子课程设计 课程设计题目：设计制作一个方波-三角波-正弦波函数转换器 学院名称：信息工程学院 专业：通信工程班级： 090422 学号： 09042204 姓名：龙敏丽 评分：教师：欧巧凤、张华南 20 11 年 3 月 23 日 模拟电路课程设计任务书 20 10 －20 11 学年第 2 学期第 1 周－ 2 周 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 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。 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 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 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。 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) 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。 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 北京工业大学课程设计报告模电课设题目基于运放的信号发生器设计 班级：1302421 学号：13024219 姓名：吕迪 组号：7 2015年6月 一、设计题目 基于运放的信号发生器设计 二、设计任务及设计要求 （一）设计任务 本课题要求使用集成运算放大器制作正弦波发生器，在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激震荡而产生正弦波输出的电路。经过波形变换可以产生同频三角波、方波信号。（二）设计要求 基本要求：使用LM324，采用经典振荡电路，产生正弦信号，频率范围,360Hz～100kHz。输出信号幅度可调，使用单电源供电以及增加功率。 （三）扩展要求 （1）扩大信号频率的范围； （2）增加输出功率 （3）具有输出频率的显示功能。 三、设计方案 （一）设计框图 （二）设计方案选择思路 我们在模电课上学过几种正弦波振荡器的基本电路，包括RC串并联正弦波振荡器、电容三点式正弦波振荡器以及电感三点式正弦波振荡器。因为题目要求设计基于运放的正弦波发生器，我们就确定将RC串并联网络正弦波振荡器作为我们设计的基础电路，因为此振荡器适用于频率在1MHz一下的低频正弦波振荡器而且频率调节方便，我们打算先通过计算搭建RC正弦波振荡电路，测试基本电路达到的频率及幅值范围，再在这一基础上进行放大，使频率及幅值与设计要求相符合，因此设计出了二级反向放大这一模块。最后，为了提高电路的输出功率，减小电路的输出阻抗，再设计电压跟随器这一模块来完善整个电路。由此，我们确定出三个模块：RC正弦波振荡电路，二级反向放大电路，电压跟随器，并准备从基础模块入手，分模块实现，并根据实际情况不断调整改进原先的设计方案。 （三）元器件清单 芯片：LM324*2 40106*1 实验五正弦波的设计 一．实验目的 1、熟悉ROM的设计方法 2、熟悉D/A转换 二．实验内容 1、设计正弦波发生器 三．实验步骤 1、在E盘建立个人文件夹，如E:\EDA\DX05\SIN_WA VE。 2、在QuartusII下用文本方式设计64进制计数器模块，即CNT64，注意按照先建立工程后建立文件的做法进行，且要求将工程置于上述文件夹下面，如下图： 仿真结果如下图所示，其中clr是异步清零端，低电平清零，注意仿真时间>=20us。 最后一步一定不能忘记，即创建CNT64在元件库中的符号，即选择"File->Create/Update->Create Symbol Files for current File" 3.在QuartusII下用文本方式设计正弦波数据储存模块，即SIN_ROM，注意按照先建立工程后建立文件的做法进行，且要求将工程置于最开始建立的文件夹下面，如下图： 在接下来的对话框中选择“否”，以后步骤略。 波形数据ROM中存有波形发生器的波形数据。64个点构成正弦波波型数据ROM 用VHDL实现如下，其中Q是输入端口，D是输出端口，都是整数类型。下面程序需要补充完整。 ------- start --------------- CASE Q IS --选择地址以生成相应数据WHEN 00=> D<=255; WHEN 01=> D<=254; WHEN 02=> D<=252; WHEN 03=> D<=249; WHEN 04=> D<=245; WHEN 05=> D<=239; WHEN 06=> D<=233; WHEN 07=> D<=225; WHEN 08=> D<=217; WHEN 09=> D<=207; WHEN 10=> D<=197; WHEN 11=> D<=186; WHEN 12=> D<=174; WHEN 13=> D<=162; WHEN 14=> D<=150; WHEN 15=> D<=137; WHEN 16=> D<=124; WHEN 17=> D<=112; WHEN 18=> D<= 99; WHEN 19=> D<= 87; WHEN 20=> D<= 75; WHEN 21=> D<= 64; WHEN 22=> D<= 53; WHEN 23=> D<= 43; WHEN 24=> D<= 34; WHEN 25=> D<= 26; WHEN 26=> D<= 19; WHEN 27=> D<= 13; WHEN 28=> D<= 8; WHEN 29=> D<= 4; WHEN 30=> D<= 1; WHEN 31=> D<= 0; WHEN 32=> D<= 0; WHEN 33=> D<= 1; WHEN 34=> D<= 4; WHEN 35=> D<= 8; WHEN 36=> D<= 13; WHEN 37=> D<= 19; WHEN 38=> D<= 26; WHEN 39=> D<= 34; WHEN 40=> D<= 43; WHEN 41=> D<= 53; WHEN 42=> D<= 64; WHEN 43=> D<= 75; WHEN 44=> D<= 87; WHEN 45=> D<= 99; WHEN 46=> D<=112; WHEN 47=> D<=124; WHEN 48=> D<=137; WHEN 49=> D<=150; WHEN 50=> D<=162; WHEN 51=> D<=174; WHEN 52=> D<=186; WHEN 53=> D<=197;简易信号发生器 全国大学生电子设计竞赛
正弦波信号发生器的设计与实现
(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计
方波-三角波-正弦波函数发生器设计
设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器 Microsoft Word 文档
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
函数信号发生器课程设计之正弦波
信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)
基于DDS的正弦波信号发生器的设计
DSP课设——正弦波发生器
方波三角波正玄波函数发生器设计方案
开题报告模版-正弦信号发生器的设计
基于运放的信号发生器设计
实验五 正弦波的设计(QuartusII版)