波形发生器-课程设计
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电子技术课程设计说明书
摘要：
函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如方形、三角波、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。通过对函数信号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、正弦波的函数发生器。本课题采用集成芯片555定时器制作方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法，经过Multisim 12仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波-三角波转化及三角波-正弦波转化的波形图。
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关键词：
函数信号发生器、 555定时器、Multisim 12
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目录
一.课程设计的目标和设计的任务 (1)
设计培养的目标 (1)
设计任务 (1)
课程设计的要求及技术指标 (1)
二.函数发生器的总方案及原理框图 (2)
电路设计原理框图 (2)
函数发生器的总方案 (2)
三.各部分电路设计 (3)
电源电路 (3)
LM7812的介绍 (3)
LM7912的介绍 (3)
电源工作原理 (3)
方波发生电路 (4)
555定时器的介绍 (4)
方波发生电路的工作原理 (4)
方波-三角波转换电路 (5)
UA741型运算放大器的介绍 (5)
方波-三角波转换电路的工作原理 (5)
三角波-正弦波转换电路的工作原理 (6)
四.电路仿真 (7)
电路仿真原理图 (7)
万用表测电压 (7)
方波发生电路的仿真 (7)
方波-三角波发生电路的仿真 (8)
三角波-正弦波转换电路的仿真 (8)
方波-三角波-正弦波发生电路仿真 (9)
五. Altium Designer制图 (10)
Altium Designer绘制原理图 (10)
PCB布线图 (10)
六.电路的安装与调试 (12)
电源的安装与调试 (12)
方波发生电路的安装与调试 (12)
方波-三角波转换电路的安装与调试 (12)
三角波-正弦波转换电路的安装与调试 (12)
总电路的安装与调试 (12)
安装中出现的问题 (12)
七．电路的实验结果 (13)
电源电路的实验结果 (13)
实测方波 (13)
实测三角波 (13)
实测正弦波 (13)
实验中出现的问题 (14)
八.总结 (15)
九.参考文献 (16)
附录（仪器仪表清单） (17)
一.课程设计的目标和设计的任务
设计培养的目标
1.总体目标：
本课程的目标是让学生在掌握模拟和数字电子技术的基础上，通过典型实践题目的设计与实现，使其加深对模拟和数字电子技术知识的理解，初步掌握现代电子系统的设计方法，培养分析、解决实际问题的能力，提高工程设计的技能。
2．知识目标：
（1）熟悉各种模拟电路和数字电路的内容；
（2）按要求完成整个电路的分析和设计；
（3）对整个系统仿真并会调试。
3．能力目标:
(1) 能熟练掌握操作万用表、信号发生器、示波器、稳压电源等常用电子仪器仪表；
（2）能熟练查阅常用电子元器件和芯片的规格、型号等资料；
（3）能熟练用Multisim对系统进行仿真；
（4）完成整个电路的硬件连接，并学会排错、解决故障；
设计任务
用555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器
课程设计的要求及技术指标
（1）方波发生器电路输出频率范围：10-1KH可调；
（2）占空比0-100%连续可调；
（3）输出方波Vpp<=12v;
（4）输出三角波Vpp>;
（5）输出正弦波Vpp<1v;
（6）设计以上电路工作电源。
二.函数发生器的总方案及原理框图
电路设计原理框图
图函数发生器原理框图
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。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，也可以采用集成电路。为进一步掌握电路的基本原理及实验调试技术，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、三角波的方案有很多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以先产生三角波-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：
首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分放大电路产生三角波，最后用低通滤波器将三角波转化成正弦波，当这样的输出容易造成负载输出的正弦波波形变形，因为负载的变动将拉动负载崎变。
三.各部分电路设计
电源电路
LM7812的介绍
LM7812是指三段稳压集成电路IC芯片元器件，适用于各种电源稳压电路，输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。
LM7912的介绍
LM7912功能同LM7812。
LM7812与LM7912的区别：
7812中间的公共端接直流电源的地，输入和输出极接正极；7912中间的公共端接直流电源的正极，输入和输出极接地。
将正面对着自己，管脚在下，圆孔端在上，左中右三却分别是123脚。
它们的1、输入，2脚是电压端，1接电源正，2接地。
它们的2、3脚为电压输出端，3接电源输出，2接地。
LM7912，输入端接12-14VDC即可，输出的是-12VDC。
LM7812输入端接12-14VDC，输出的是12VDC。
LM7805输入端接6VDC，输出的是5VDC。
图 LM7812与LM7912管脚图
电源工作原理
电源输出交流电压，桥式整流器利用二极管的单向导通性进行整流，将交流电转变为直流电。在经过滤波电容滤波和稳压芯片LM7812和LM7912的稳压后输出较稳定的直流电源，但在后续的设计中其他的器件会影响电源，因此在经过一组滤波电容滤波，输出本设计所需的±12V的直流稳压源。
图 电源电路图
方波发生电路
555定时器的介绍
555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单多谐和施密特触发器，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
目前生产的定时器有双极性和CMOS 两种类型，其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等多种。他们的结构及工作原理基本相同。通常，双极性定时器具有较大的驱动能力，而CMOS 定时器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。双极性定时器电源电压范围为5-16V ，最大负载电流可达200mA ；CMOS 定时器电源电压范围为3-18V ，最大的负载电流在4mA 以下。 方波发生电路的工作原理
由555定时器构成多谐振动器产生方波（如下图）
图 555定时器构成多谐振动器电路
0.1uF
LM7912CT
0.1uF 20kΩ
Key=A
用555定时器构成的多谐振荡器如图所示，接通电源后电容C1通过R1、Rx 被充电，注：Rx为电位器R4的上半部分。当电容C1的上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第三管脚Vo变为低电平，同时555内的放电三极管导通此时电容通过D2、R17、R2、Ry放电，注：Ry为电位器R4的下半部分，当Vc下降到Vcc/3时，Vo翻转为高电平。
电容放电时间为T1=(R17+R2+Ry)C1ln2，当放电结束，T截至Vcc通过R1、Rx向电容充电Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为T=(R1+Rx)C1ln2。当Vc 上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波。
方波-三角波转换电路
UA741型运算放大器的介绍
741型运算放大器具有广泛的模拟应用。宽范围的共模电压和无阻塞功能可用于电压跟随器。高增益和宽范围的工作电压特点在积分器、加法器和一般反馈应用中能使电路具有优良性能。此外，他还有如下特点：（1）无频率补偿要求；（2）短路保护；（3）失调电压调零；（4）大的共模、差模电压范围；（5）低功耗。
741型引脚如图所示：
图 UA741引脚图
方波-三角波转换电路的工作原理
利用积分器来实现（如下图）:
VCC
图积分运算放大电路
如图所示，由积分运算放大器将555定时器产生的方波转化为三角波。
Up=Un=0,为“虚地”，故ic5=ir5=Ui/R5,Uo=-Uc5（Uo为输出端电压）。利用电容的充放电原理，再经R、C积分就得到了三角波。
三角波-正弦波转换电路的工作原理
RC积分电路是一种应用比较广泛的模拟信号运算电路，RC积分电路可用于延时、定时、以及各种波形的产生。如图所示，由R、C构成的低通滤波器并且利用电容的充放电原理将三角波转换为正弦波。
图低通滤波器原理图
四.电路仿真
电路仿真原理图
图电路仿真原理图万用表测电压
图仿真万用表测电压图方波发生电路的仿真
20kΩ
Key=A
图仿真方波发生图
方波-三角波发生电路的仿真
图仿真方波-三角波发生电路图三角波-正弦波转换电路的仿真
图仿真三角波-正弦波转换电路图方波-三角波-正弦波发生电路仿真
图仿真方波-三角波-正弦波电路图
五. Altium Designer制图
Altium Designer绘制原理图
方波，三角波，正弦波产生原理图
用Altium Designer制图软件进行制图，打开Altium Designer制图软件，点击文件，然后选择新建工程，PCB工程。接着在PCB工程里新建一个原理图文件，在原理图上，从软件的软件库里调出所需元件，按电路图接好线，变得到原理图。
图方波，三角波，正弦波产生原理图
PCB布线图
图 PCB布线图
图三维仿真图
六.电路的安装与调试
电源的安装与调试
1.将整流桥、杜邦插针、稳压芯片插入电路板上；
2.分别把各电阻、电容放入适当位置；
3.按图接线，注意焊接时虚焊的问题
4.焊接完成后，用变压器、万用表测量电压。
方波发生电路的安装与调试
1.先将555定时器的底座焊接在电路板上；
2.分别把各电阻、电容、二极管放入适当位置；
3.按图接线，注意焊接时虚焊的问题；
4.接入电源后，用示波器观察方波。
方波-三角波转换电路的安装与调试
1.将741集成块插入电路板，注意布局；
2.分别把各电阻、电容放入适当的位置，尤其注意电位器的接法；
3.按图接线，注意直流电源的正负极接地端。
4.接入电源后，用示波器进行双踪观察；
5.调节滑动变阻器，使各值稳定；
6.观察示波器，各指标达到要求后进行下一步安装。
三角波-正弦波转换电路的安装与调试
1.分别把各电阻、电容放入适当的位置；
2.按图接线，注意直流电源的正负极接地端；
3.接入电源后，用示波器进行双踪观察；
总电路的安装与调试
1.把两部分的电路接好，进行整体测试、观察；
2.针对各阶段出现的问题，逐各排查校验，使其满足实验要求，即使正弦波Vpp<1V。
安装中出现的问题
1.焊接过程中虚焊；
2.器件烧坏；
七．电路的实验结果
电源电路的实验结果
用变压器和万用表分别测量两个电容的两端，一端测得+，另一端测得。实测方波
图实测方波图
实测三角波
图实测三角波图
实测正弦波
图实测正弦波图
实验中出现的问题
1.波形出不来
——测试过程中，器件短路烧坏，重新更换了器件；
2.波形失真
——调节电位器，虚焊的地方重新焊接；
八.总结
为期两个周的课程设计已经结束，在这两个周的学习、设计、焊接过程中我感触颇深。是我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试；熟悉了常用仪器仪表；了解了电路的连接、焊接方法；以及如何提高电路的性能等等。
其次，这次课程设计提高了我们的团队合作水平，是我们配合更加默契，体会了再接好电路后测试出波形的那种喜悦。
在实验过程中，我们遇到了不少问题。比如：波形失真，器件短路，甚至不出波形等问题。在老师和同学的帮助下，把问题一一解决，那种激动的心情是别人无法体会的。实验中暴露出我们在理论学习中所存在的问题，有些理论知识还处于懵懂状态，老师们不厌其烦地为我们调整波形，讲解知识点，实在令我们感动。
还有值得我们自豪的一点就是我们的坚持不懈，在我们不懂或者做的不对的时候，我们总是会问同学问老师，直到把电路焊接完成，并能够调试出波形。
该课程具有很强的实践性和综合性，要综合运用所学知识，引导学生多动手操作，多联系实际是教好该课程的关键之一。建议学生安装软件Multisim 12和Altium Designer，可进行原理图设计及仿真实验。
“实践是检验真理的唯一标准”。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，两周的电子课程设计，收获了很多。
九.参考文献
1、数字电子技术基础（第5版），阎石编，高等教育出版社，2006
2、模拟电子技术基础（第五版），童诗白等，高等教育出版社，2006
3、电路（第5版），邱关源，高等教育出版社，2006；
4、电子技术课程设计指导，彭介华主编，高等教育出版社，2005年出版。
5、电子技术基础实验－电子电路实验、设计、仿真，高等教育出版社，陈大钦主编，2002年出版。
课程设计波形发生器
一、设计任务和要求 要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。 二、原理电路设计： （1）方案的提出 方案一： ①先由文氏桥振荡产生一个正弦波信号（右图） ②把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器 从而把正弦波转换成方波。 ③把方波信号通过一个积分器。转换成三角波。 方案二： ①由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。（下图） ②然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。 方案三： ①由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。（电路图与方案二相同） ②用折线法把三角波转换成正弦波。(下图) （2）方案的比较与确定 方案一：
文氏桥的振荡原理：正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。当R1=R2、C1=C2。即f=f 时，F=1/3、Au=3。然而，起振条件为Au略大于3。实际操作时， 如果要满足振荡条件R4/R3=2时，起振很慢。如果R4/R3大于2时，正弦波信号顶部失真。调试困难。RC串、并联选频电路的幅频特性不对称，且选择性较差。因此放弃方案一。 方案二： 把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，就构成三角波发生器和方波发生器。比较器输出的风波经积分可得到三角波、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和方波发生器。 通过低通滤波把三角波转换成正弦波是在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下使用。然而，指标要求输出频率分别为102H Z、103H Z和104Hz。因此不满足使用低通滤波的条件。放弃方案二。 方案三： 方波三角波发生器原理如同方案二。 比较三角波和正弦波的波形可以发现，在正弦波从零逐渐增大到峰值的过程中，与三角波的差别越来越大;即零附近的差别最小,峰值附近差别最大。因此，根据正弦波与三角波的差别，将三角波分成若干段，按不同的比例衰减，就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率范围的限制，便于集成化。 综合以上三种方案的优缺点，最终选择方案三来完成本次课程设计。 （3）单元电路设计 此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出
利用Labview实现任意波形发生器的设计
沈阳理工大学课程设计专用纸No I
1 引言 波形发生器是一种常用的信号源，广泛应用于通信、雷达、测控、电子对抗以及现代化仪器仪表等领域，是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。随着现代电子技术的飞速发展，现代电子测量工作对波形发生器的性能提出了更高的要求，不仅要求能产生正弦波、方波等标准波形，还能根据需要产生任意波形，且操作方便，输出波形质量好，输出频率范围宽，输出频率稳定度、准确度及分辨率高，频率转换速度快且频率转换时输出波形相位连续等。可见，为适应现代电子技术的不断发展和市场需求，研究制作高性能的任意波形发生器十分有必要，而且意义重大。 波形发生器的核心技术是频率合成技术，主要方法有：直接模拟频率合成、锁相环频率合成(PLL)，直接数字合成技术(DDS)。 传统的波形发生器一般基于模拟技术。它首先生成一定频率的正弦信号，然后再对这个正弦信号进行处理，从而输出其他波形信号。早期的信号发生器大都采用谐振法，后来出现采用锁相环等频率合成技术的波形发生器。但基于模拟技术的传统波形发生器能生成的信号类型比较有限，一般只能生成正弦波、方波、三角波等少数的规则波形信号。随着待测设备的种类越来越丰富，测试用的激励信号也越来越复杂，传统波形发生器已经不能满足这些测试需要，任意波形发生器（AWG)就是在这种情况下，为满足众多领域对于复杂的、可由用户自定义波形的测试信号的日益增长的需要而诞生的。随着微处理器性能的提高，出现了由微处理器、D／A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。它扩展了波形发生器的功能，产生的波形也比以往复杂。实质上它采用了软件控制，利用微处理器控制D／A，就可以得到各种简单波形。但由于微处理器的速度限制，这种方式的波形发生器输出频率较低。目前的任意波形发生器普遍采用DDS(直接数字频率合成)技术。基于DDS技术的任意波形发生器(AWG)利用高速存储器作为查找表，通过高速D／A转换器对存储器的波形进行合成。它不仅可以产生正弦波、方波、三角波和锯齿波等规则波形，而且还可以通过上位机编辑，产生真正意义上的任意波形。
模电课程设计(波形发生器)
课程设计 课程名称模拟电子技术基础课程设计题目名称波形发生电路_ 学生学院物理与光电工程学院 专业班级电子科学与技术（5）班 学号 学生姓名 指导教师 2013-12-10
一、题目： 波形发生电路 二、设计任务与技术指标 要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生正弦波、方波和三 角波的波形发生器。 基本指标： 1、输出的各种波形基本不失真； 2、频率范围为50H Z ～20KH Z ，连续可调； 3、方波和正弦波的电压峰峰值V PP >10V ，三角波的V PP >20V 。 三、电路设计及其原理 1） 方案的提出 方案一 ①用RC 桥式振荡器产生正弦波。 ②正弦波经过一个过零比较器产生方波。 ③方波通过积分运算产生三角波。 方案二 ①由滞回比较器和积分运算构成方波和三角波发生电路。（如图1所示） ②再由低通滤波把三角波转成正弦波。 方案三 ①由滞回比较器和积分运算构成方波和三角波发生电路。（同方案二） ②利用折线法把三角波转换成正弦波。（如图2所示） 图1 图3 图2
2）方案的比较 方案一中以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络、并引入电压串联负反馈，从而产生正弦波。为了稳定正弦波幅值，一般要在反馈电阻一边串联一对反向的并联二极管，但这样会使正弦波出现交越失真。R1/R2=2时，起振很慢； R1/R2>2时，正弦波会顶部失真。调试困难。还有，RC桥式振荡器对同轴电位器的精确度要求较高，否则，正弦波很容易失真。 方案二的低通滤波产生正弦波适宜在三角波频率固定或变化小时使用，而本次课程设计要求频率50Hz-20KHz，显然不适合。 方案三滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，这样就形成方波发生器和三角波发生器。滞回比较器输出的方波经积分产生三角波，三角波又触发比较器自动翻转成方波。 另外，根据正弦波与三角波的差别，将三角波分成若干段，按不同的比例衰减，就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率范围的限制，便于集成化。虽然反馈网络中电阻的匹配困难，但可以通过理论计算出每个电阻阻值后再调试。这样可以省下很多功夫。 综合以上三种方案的优缺点，最终选择方案三来完成本次课程设计。 3）单元电路设计 方波---三角波产生电路
模电课程设计-波形发生器
一、设计题目 波形发生电路 二、设计任务和要求 要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。 指标：输出频率分别为：102H Z、103H Z和104Hz；输出电压峰峰值V PP≥20V 三、原理电路设计： （1）方案的提出 方案一： ①先由文氏桥振荡产生一个正弦波信号（右图） ②把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器 从而把正弦波转换成方波。 ③把方波信号通过一个积分器。转换成三角波。 方案二： ①由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。（下图） ②然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。 方案三： ①由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。（电路图与方案二相同） ②用折线法把三角波转换成正弦波。(下图)
（2）方案的比较与确定 方案一： 文氏桥的振荡原理：正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。当R1=R2、时，F=1/3、Au=3。然而，起振条件为Au略大于3。实际操作时，C1=C2。即f=f 如果要满足振荡条件R4/R3=2时，起振很慢。如果R4/R3大于2时，正弦波信号顶部失真。调试困难。RC串、并联选频电路的幅频特性不对称，且选择性较差。因此放弃方案一。 方案二： 把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，就构成三角波发生器和方波发生器。比较器输出的风波经积分可得到三角波、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和方波发生器。 通过低通滤波把三角波转换成正弦波是在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下使用。然而，指标要求输出频率分别为102H Z、103H Z和104Hz。因此不满足使用低通滤波的条件。放弃方案二。 方案三： 方波三角波发生器原理如同方案二。 比较三角波和正弦波的波形可以发现，在正弦波从零逐渐增大到峰值的过程中，与三角波的差别越来越大;即零附近的差别最小,峰值附近差别最大。因此，根据正弦波与三角波的差别，将三角波分成若干段，按不同的比例衰减，就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率范围的限制，便于集成化。 综合以上三种方案的优缺点，最终选择方案三来完成本次课程设计。 （3）单元电路设计
微机原理课程设计波形发生器
微机原理课程设计 波形发生器 基本要求： （1）通过按键选择波形，波形选择（方波、三角波）。8255 A 和0832 （2）通过按键设定波形的频率，同时波形频率在数码管上显示。8255A （3）频率设定后，通过8253精确计时来设置波形宽度大小，比如方波的占空比。（4）8259A产生中断，用示波器显示输出波形。 附加要求： （1）通过按键可以增大或者降低频率； （2）显示正弦波。
目录 一理论部分 1.1 课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计要求与内容 (2) 1.3 总体设计方案 (2) (1)设计思想及方案论证 (2) (2)总体设计方案框图 (3) 1.4 系统硬件设计 (4) 1.5 系统软件设计 (5) 二实践部分 2.1 系统硬件原理简介 (6) 2.2 程序调试 (9) 2.3 软件系统的使用说明 (9) 三课程设计结果分析 3.1 实验结果 (10) 3.2 结果分析 (11) 四课程设计总结 (11) 五附录 5.1源程序及说明 (12)
波形发生器 一 理论部分 1.1 课程设计的目的 （1）综合模拟电子线路、数字电子技术和微机原理等多门专业基础课程的知识，使学生对 以计算机为核心的通信、测量或控制系统有个全面了解和实践的过程。 （2）掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力，强化本学科内容并扩展知识面。 （3）体验分析问题、提出解决方案、通过编程等手段实现解决方案、不断调试最终达到设计要求的全过程。 （4）培养学生的创造力和对专业的适应性。 1.2 课程设计的内容和要求 1、通过按键选择波形，波形选择（方波、三角波、正弦波）。8255 A 和0832 2、通过按键设定波形的频率，同时波形频率在数码管上显示。8255A 3、频率设定后，通过8253精确计时来设置波形宽度大小，比如方波的占空比。 4、8259A 产生中断，用示波器显示输出波形。 5、通过按键可以增大或者降低频率； 6、画出电路原理图，说明工作原理，编写程序及程序流程图。 1.3 总体设计方案 (1)设计思想及方案论证 由于要求达到模拟信号波形发生，因此要由D/A 转换芯片0832来来完成此项任务，由8253形成波形的主要做法是：先输出一个下限电平，将其保持t 然后输出一个稍高的电平，在保持t ，然后重复此过程，因此需要延长0832输入数据的时间间隔来改变频率。如图1信号发生波形图所示。0832输入的数据的延时可以通过软件完成，也可以通过硬件完成。由于实验要求输出的波的频率可以改变，且精确，所以选用硬件延时 硬件延时主要由计时器8253和中断控制器8259来实现。由8253输出的方波的高低电平，来触发8259的IR0端，8259给CPU 中断信号，CPU 中断来执行相应的中断子程序，中断子程序为向0832输出数据的程序，通过选择此程序可以产生锯齿波，方波，正弦波。由于0832产生的方波的频率可以控制，所以每次中断执行波形发生程序的时间间隔可以精确控制。以此来控制输出的波形频率。最后通过8255驱动LED 数码显示管，实现对输入的频率的显示，由键盘直接输入波形频率，通过LED 数码显示管显示。 +5V 0V 图1 信号发生波形图
课程设计——波形发生器
1.概述 波形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。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。本课程采用采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。
2．设计方案 采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。文氏桥振荡器产生正弦波输出，其特点是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络，其振荡频率f=1/2πRC.改变RC的值，可得到不同的频率正弦波信号输出。用集成运放构成电压比较器，将正弦波变换成方
3. 设计原理 3.1正弦波产生电路 正弦波由RC 桥式振荡电路（如图3-1所示），即文氏桥振荡电路产生。文氏桥振荡器具有电路简单、易起振、频率可调等特点而大量应用于低频振荡电路。正弦波振荡电路由一个放大器和一个带有选频功能的正反馈网络组成。其振荡平衡的条件是AF ＝1以及ψa+ψf=2n π。其中A 为放大电路的放大倍数，F 为反馈系数。振荡开始时，信号非常弱，为了使振荡建立起来，应该使AF 略大于1。 放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻以减少放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅决定于选频网络，因此通常选用引入电压串联负反馈的放大电路。正反馈网络的反馈电压U f 是同相比例运算电路的输入电压，因而要把同相比例运算电路作为整体看成电路放大电路，它的比例系数是电压放大倍数，根据起振条件和幅值平衡条件有 31 1≥+ =R Rf Av （Rf=R2+R1//D1//D2） 且振荡产生正弦波频率 Rc f π210= 图中D1、D2的作用是，当Vo1幅值很小时，二极管D1、D2接近开路，近似有Rf ＝9.1K ＋2.7K ＝11.8K ，，Av=1+Rf/R1=3.3>=3,有利于起振；反之当Vo 的幅值较大时，D1或D2导通，Rf 减小，Av 随之下降，Vo1幅值趋于稳定。
波形发生器课程设计
1.设计题目:波形发生电路 2.设计任务和要求: 要求：设计并用分立元件和集成运算放大器制作能产生方波和三角波波形的波形发生器。 基本指标：输出频率分别为：102H Z 、103H Z ；输出电压峰峰值V PP ≥20V 3.整体电路设计 1）信号发生器: 信号发生器又称信号源或振荡器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波。通过模拟电子技术设计的波形发生器是一个不需要外加输入信号，靠自身振荡产生信号的电路。2）电路设计： 整体电路由RC振荡电路，反相输入的滞回比较器和积分电路组成。 理由：a）矩形波电压只有两种状态，不是高电平，就是低电平，所以电压比较器是它的重要组成部分； b）产生振荡，就是要求输出的两种状态自动地相互转换，所以电路中必须引入反馈； c）输出状态应按一定的时间间隔交替变化，即产生周期性变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。 RC振荡电路：即作为延迟环节，又作为反馈电路，通过RC充放电实现输出状态的自动转换。 反相输入的滞回比较器：矩形波产生的重要组成部分。 积分电路：将方波变为三角波。 3）整体电路框图： 为实现方波，三角波的输出,先通过 RC振荡电路，反相输入的滞回比较器得到方波，方波的输出，是三角波的输入信号。三角波进入积分电路，得出的波形为所求的三角波。其电路的整体电路框图如图1所示：
图1 4）单元电路设计及元器件选择 a ） 方波产生电路 根据本实验的设计电路产生振荡，通过RC 电路和滞回比较器时将产生幅值约为12V 的方波，因为稳压管选择1N4742A （约12V ）。电压比较电路用于比较模拟输入电压与设定参考电压的大小关系，比较的结果决定输出是高电平还是低电平。滞回比较器主要用来将信号与零电位进行比较，以决定输出电压。图3为一种滞回电压比较器电路，双稳压管用于输出电压限幅，R 3起限流作用，R 2和R 1构成正反馈，运算放大器当u p >u n 时工作在正饱和区，而当u n >u p 时工作在负饱和区。从电路结构可知，当输入电压u in 小于某一负值电压时，输出电压u o = -U Z ；当输入电压u in 大于某一电压时，u o = +U Z 。运算放大器在两个饱和区翻转时u p =u n =0，由此可确定出翻转时的输入电压。u p 用u in 和u o 表示，有 2 1o 1in 22 1o 2 in 1p 111 1R R u R u R R R u R u R u ++= ++= 根据翻转条件，令上式右方为零，得此时的输入电压 th Z 2 1 o 21in U U R R u R R u ==-= U th 称为阈值电压。滞回电压比较器的直流传递特性如图4所示。设输入电压初始值小于-U th ，此时u o = -U Z ；增大u in ，当u in =U th 时，运放输出状态翻转，进入正饱和区。如果初始时刻运放工作在正饱和区，减小u in ，当u in = -U th 时，运放则开始进入负饱和区。 RC 振荡电路 积分电路 方波 三角波 反相输入的滞回比较 生成 生成 输入 积分电路 输入
波形发生器课程设计报告
课程设计报告书 波形发生器 学院电子与信息学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 课程编号 课程学分1 起始日期2017 波形发生器 一、选题背景 波形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。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、矩形波的函数波形发生器。 二、方案论证 1、设计题目要求 1.1、功能要求 同时三通道输出，采用正弦波、矩形波、三角波的级联结构； 电源由稳压电源供给； 1.2、指标要求： 输出电压要求正弦波Vp-p>10V、矩形波Vp-p>10V、三角波Vp-p>4V； 输出波形频率范围为100Hz—2kHz；
通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%； 矩形波占空比可调整，调整范围：10%～90%； 2、总体设计方案 2.1设计思路 根据模拟电子技术基础课程，可通过RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，通过比较器变换成矩形波，再通过积分电路变换成三角波；或者同过滞回比较器和RC电路组成的矩形波发生电路产生矩形波，通过积分电路变换成三角波，再用滤波法变换成正弦波。 2.2设计方案 满足上述设计功能可以实施的方案很多，现提出以下几种方案： 2．2．1方案一 ①原理框图 图2.2.1方案一原理框图 ②基本原理 通过RC桥式正弦波振荡电路，产生正弦波，改变电阻R和电容C的值实现频率可调；通过单限比较器，产生矩形波，接入参考电压，通过改变与参考电压串联电阻的阻值，实现占空比可调；通过积分电路，产生三角波。 2．2．2方案二 ①原理框图
DAC0832波形发生器课程设计实验报告
DAC0832波形发生器课程设计实验报告 目录 第1章系统设计方案 (2) 1.1 设计思路 (2) 1.2 方案比较与选择 (2) 第2章系统硬件设计..................................................................................2. 2.1 主控制器电路 (2) 2.2 数模转换电路 (3) 第3章系统软件设计................................................................................ .6 3.1 系统整体流程...................................................................................... .6 3.2 数模转换程序...................................................................................... .6 第4章系统调试 (8) 4.1 proteus的调试 (8) 第5章结论与总结 (11) 5.1 结论 (11) （系统总体设计与完成做一个总结，是客观的，主要包括：设计思路，设计过程，测试结果及完善改进的方向。） 5.2 总结 (11) （这是一个主观的总结，谈谈自己收获和不足等方面的内容。） 第1章系统设计方案 1.1 设计思路 （一）、课设需要各个波形的基本输出。如输出矩形波、锯齿波，正弦波。这些波形的实现的具体步骤：正弦波的实现是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义一些数据，然后执行时直接输出定义的数据就可以了。然而为了实现100HZ的频率，终于发现，将总时间除了总步数，根据每步执行时间，算出延时时间，最终达到要求，然后建一个表通过查表来进行输出，这样主要工作任务就落到了建表的过程中。这样做的好处在于，查表所耗费的时钟周期相同，这样输出的点与点之间的距离就相等了，输出的波形行将更趋于完美，当然更让我们感到的高兴的是它输出波形的频率将近达到了100赫兹，能够满足我们设计的扩展要求了。
波形发生器——模电课程设计
0000大学机电工程学院本科生课程设计 课程：模拟电子技术基础 题目：波形发生器 班级： 11111111111111 姓名： 111111 学号： 100000000 指导老师： 000000 完成日期： 2012.7.6
波形发生器是用来产生一种或多种特定波形的装置，这些波形通常有正弦波、方波、三角波、锯齿波，等等。以前，人们常用模拟电路来产生这种波形，其缺点是电路结构复杂，所产生的波形种类有限。 随着单片机技术的发展，采用单片机电路产生各种波形的方法已变的越来越普遍。虽然，可能产生的波形会呈微小的阶梯状，但是，只要设计得当，这一问题可以得到一定的解决。本设计使用的是555_virtual构成的发生器,可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形，波形的频率可用程序控制改变本设计制作的波形发生器，可以输出多种标准波形，如方波、正弦波、三角波、锯齿波等。
1设计的目的及任务 (4) 1．1 课程设计的目的 (4) 1．2 课程设计的任务与要求 (4) 1．3 课程设计的技术指标 (4) 2 电路设计总方案及原理框图 (6) 2．1 电路设计原理框图 (6) 2．2 电路设计原理图 (6) 2．3 方案设计 (7) 2．4 主要芯片介绍 (7) 3 各部分电路设计 (9) 3.1 系统的电路总图 (9) 3.2 正弦波 (9) 3.3 方波产生电路 (10) 3.4 三角波 (12) 4 电路仿真 (14) 4.1 Multisi (14) 4.2 仿真电路 (14) 5 实验结果 (17) 5.1 调试产生方波-三角波的电路 (17) 5.2 设计数据 (17) 6 设计总结 (18) 7 仪器仪表清单 (20)
函数波形发生器课程设计报告
课程设计报告 学生姓名:学号： 学院:电气工程学院 班级: 题目: 函数波形发生器的设计 指导教师：职称: 年月日
一． 设计要求 函数波形发生器 基本要求： （1）用运算放大器和分立元件实现，生成方波、三角波、矩形波 （2）波形的幅值、频率可调 （3）用运算放大器和分立元件实现正弦波（拓展） 二． 设计原理及框图 图1 方波、三角波、正弦波、锯齿波、矩形波信号发生器的原理框图 原理： 1.该电路通过电压比较器即可组成方波信号发生器。 2.然后经过积分电路产生三角波，通过改变方波的占空比不仅可以得到锯齿波， 还可得到额外的矩形波。 3.三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。 电压比较器 方波 占空比可调 积分电路 锯齿波 积分电路 三角波 低通发生器 正弦波 通过四综示波器将三角波、方波、锯齿波、矩形波、正弦波显示出来 矩形波
三．器件说明 类型规格数量备注 电阻20KΩ 1 R1 10KΩ 3 R2、R3、R4 5KΩ 1 R5 510Ω 2 R11、R12 滑动变阻器50KΩ 1 R6 20 KΩ 2 R7、R8 5MΩ 1 R9 100KΩ 1 R10 集成运放3554AM 2 U1、U2 电容240nF 1 C1 2.2uF 2 C2、C3 开关单刀双掷开关 1 J1 普通二极管1N4148 1 D3 稳压二极管1N4731A 2 D1、D2 示波器四综示波器 1 XSC1
四．设计过程 4.1方波——三角波设计电路原理 图2 方波-三角波函数发生器电路 参数的计算为： 1.方波接入示波器的A通道，三角波接入示波器的B通道。 2.将比较器的输出电平稳定在±5V，选用IN4731(4．3V)，其Uo=±(4．3+0．7)=±5V。 3.可变电阻R7、R8用来改变电阻比值以改变方波和三角波的输出幅值。取R2为10kΩ，则R1为20kΩ，需要改变幅值时再使用可变电阻。 4.f0需在10Hz到100Hz的范围内以10倍频程变化，则电路用电容C1来实现10倍频程变化，用R=R5+R6来实现每个频程内的f0的连续变化，设R5为5k Ω，则R6约为50kΩ，计算f0从10Hz到100Hz时电路中的电容C1有： ，
电子课程设计-多种波形发生器报告
\ 课题名称多种波形发生器 课题代码203 … 院（系） 专业电气工程及其自动化班级 学生 时间 指导教师签名： @ 教研室主任（系主任）签名：
一．| 二．设计目的 1、了解并掌握电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。 2、通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特 性，并掌握合理选用的原则；进一步掌握电子仪器的正确使用方法。 3、学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计。 4、初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。 5、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，学会 撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二．设计内容、要求及设计方案 ~ 1、任务 设计并制作能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。 2、要求 1）输出的各种波形工作频率范围 Hz~20 kHz连续可调； 2）正弦波幅值±l0V，失真度小于％； 3）方波幅值±l0V； 4）三角波峰一峰值20V；各种输出波形幅值均连续可调；
5）设计电路所需的直流电源。 | 3、总体方案设计 1）设计思路 波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。波形产生电路的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。具体设计可参考以下思路。 ①用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路 得方波输出（例如用施密特触发器），用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出； ②利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换 成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出； ③用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输 出，方波经积分电路可得三角波输出； ④利用单片函数发生器568038，集成振荡器E1648及集成定时 器555/556等可灵活地组成各种波形产生电路。 — 三、设计方案 1）设计方案 此次，多种波形发生器的实验，从设计思路可以看出，主要用到了正弦波振荡器，施密特触发器，积分电路等。基于本学期
波形发生器课程设计
波形发生器设计 设计总说明 本系统采用AT89C51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）运算放大器、按键等。采用AT89C51单片机和DAC0832芯片，直接连接键盘和显示。该种方案主要对AT89C51单片机的各个I/O口充分利用. P1口是连接键盘以及接显示电路,P2口连接DAC0832输出波形.这样总体来说,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,从而减小了系统的成本.也对按照系统便携式低频信号发生器的要求所完成.占用空间小,使用芯片少,低功耗。 通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波、梯形波、锯齿波。其设计简单、性能优好，具有一定的实用性。正弦波、三角波、方波、梯形波、锯齿波是较为常见的信号。在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。 关键字：AT89C5，DAC0832，运算放大器
目录 1绪论 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计容 (1) 2系统设计方案 (3) 2.1系统组成 (3) 2.2系统工作原理 (3) 3系统硬件电路设计 (4) 3.1单片机最小系统设计 (4) 3.2其他硬件模块电路设计 (4) 3.2.1 DAC0832芯片介绍 (4) 3.2.2单片机AT89C51介绍 (6) 4系统软件程序设计 (10) 4.1主程序设计 (10) 4.2其他子程序设计 (11) 4.2.1锯齿波流程设计 (11) 4.2.2梯形波流程设计 (12) 4.2.3三角波流程设计 (13) 4.2.4方波流程设计 (14) 4.2.5正弦波流程设计 (15)
5 调试与仿真 (18) 6 总结 (19) 致 (21) 参考文献 (22)
基于单片机的波形发生器的课程设计报告
重庆科技学院学生实习（实训）总结报告 重庆科技学院 学生实习（实训）总结报告 学院 : 电气与信息工程学院专业班级 :测控 学生姓名 :学号: 设计地点（单位）I506 设计题目 :基于单片机的波形发生器的设计 完成日期：2014年03月17日 指导教师评语:____________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________ 成绩（五级记分制） :___________________________指导教师（签字）:____________________________
目录 一、实习的任务要求与意义 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 设计任务 (1) 1.3 基本功能与性能指标 (1) 1.4 实习的意义 (1) 二、设计方案 (2) 2.1 硬件选择 (2) 2.2 系统总体设计 (3) 三、系统硬件设计 (4) 3.1 单片机的最小系统 (4) 3.2 按键电路设计 (5) 3.3 LCD 显示的设计 (5) 四、系统软件设计 (7) 4.1 主程序设计 (7) 4.2 LCD 显示子程序设计 (8) 4.3 D/A 转换子程序设计 (8) 五、调试及性能分析 (9) 5.1 调试步骤 (10) 5.2 性能分析 (12) 参考文献 (13) 附录 1 系统硬件电路图 (14) 附录 2程序代码 (15)
单片机课程设计波形发生器报告
目录 第一章概述 (2) 第二章设计任务 (3) 第三章硬件设计 (3) 系统主体构造 (3) 硬件元件概述 (3) 硬件连接 (9) 硬件参数简介 (10) 第四章软件设计 (10) 锯齿波程序设计 (11) 三角波程序设计 (12) 正弦波程序设计 (13) 第五章系统功能描述和功能 (15) 第六章设计心得 (16) 第七章参考文献 (16) 附录 (16) 程序设计 (20)
第一章概述 课程设计是一项重要的实践性教育环节，是学生在完成本专业所有课程学习后必须接受的一项结合本专业方向的、系统的、综合的工程训练。在教师指导下，运用工程的方法，通过一个较复杂课题的设计练习，可使学生通过综合的系统设计，熟悉设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法，掌握必须提交的各项工程文件。 课程设计的基本目的是：培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用电路设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固，加深和扩展有关电子类方面的知识。 课程设计的主要任务是运用所学微控制器技术、微机原理等方面的知识，设计出一台以AT89C51为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。 多功能波形发生器设计课题需要充分灵活运用编程语言所提供的各种指令语句，巧妙利用软硬件实现以上所要求的功能，在程序逻辑设计上也要求正确，合理的对项目进行分解分块，合理的逻辑设计可以起到事半功倍的效果，是整个项目当中最富有创新性和挑战性的部分。
第二章设计任务 本次设计要求采用单片机和DAC设计波形发生器，具体要求如下：（1）利用单片机和DAC0832产生锯齿波、三角波、正弦波等波形。（2）完成DAC与运放的连接，输出可供示波器显示。 （3）用按键改变波型的种类，同时显示波形的代号，波形的幅值与频率。 第三章硬件设计 系统主体构造 芯片方面选用AT89C51与DAC0832为主要芯片，根据要求采用键盘选择产生的波形的类型，所以基本电路有键盘电路，数模转换电路。整体框架图如下所示： 硬件元件概述
波形发生器课程设计
波形发生器课程设计 课程设计用纸 教师批阅 波形发生器设计 摘要 波形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。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。目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。所以本设计使用的是DAC0832芯片构成的发生器，可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形，波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件距阵式键盘，通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择，并用了LCD显示频率大小。在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。 本设计制作的波形发生器，可以输出多种标准波形，如方波、正弦波、三角波、锯齿波等，还可以输出任意波形，如用鼠标创建的一个周期的非规则波形或用函数描述的波形等，输出的波形的频率、幅度均可调，且能脱机输出。设计的人机界面不但清晰美观，而且操作方便。 关键词:波形发生器;DAC0832;单片机;波形调整 - - - 1 - 课程设计用纸
教师批阅 目录 一、设计目的及意 义 ..................................................................... ..... - 3 - 1.1设计目 的 ..................................................................... ................ - 3 - 1.2设计意 义 ..................................................................... ................ - 3 - 二、方案论 证 ..................................................................... ................ - 4 - 2.1设计要 求 ..................................................................... ................ - 4 - 2.2方案论 证 ..................................................................... ................ - 4 - 三、硬件电路设 计 ..................................................................... ......... - 5 - 3.1设计思路、元件选 型 .................................................................. - 5 - 3.2原理 图 ..................................................................... .................... - 5 - 3.3主要芯片介 绍 ..................................................................... ......... - 6 - 3.4硬件连线 图 .....................................................................
波形发生器(课程设计)
波形发生器的设计 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）学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 2．设计任务 设计一台波形信号发生器，具体要求如下： （1）输出波形：正弦波、方波、三角波。 （2）频率范围：3Hz －30Hz ，30Hz －300Hz ，300Hz －3KHz ，3KHz －30KHz 等4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：方波峰—峰值V U pp 24≤；三角波峰-峰值V 8U pp =，正弦波峰 -峰V 1U pp >。 3.设计要求 （1）完成全电路的理论设计 （2）参数的计算和有关器件的选择 （3）PCB 电路的设计 （4）撰写设计报告书一份；A3 图纸2张。报告书要求写明以下主要内容：总体方案的选择和设计 ；各个单元电路的选择和设计；PCB 电路的设计 4、参考资料 （l ）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005 （2）高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004 （3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社，2003
目录 一. 设计的方案的选择与论证 (3) 1.1 设计方案 (3) 1.1.1 设计方案1 (3) 1.1.2 设计方案2 (4) 1.1.3 设计方案3 (5) 1.2 方案选择 (6) 二. 单元电路的设计 (6) 2.1 方案设计 (6) 2.1.1 正弦波电路 (6) 2.1.2 方波电路 (11) 2.1.3 三角波电路 (12) 2.2 参数的选择 (13) 三、仿真 (14) 3.1 软件介绍 (14) 3.2 仿真的过程与结果 (15) 四、PCB制版 (15) 4.1 软件简介 (15) 4.2 PCB电路板设计步骤 (20) 五、总结与心得 (21) 六、附录 (22) 6.1 材料清单 (22) 6.2 原理图 (23) 6.3 PCB板图 (24) 七、参考文献 (25)
课程设计——波形发生器
１、概述 波形发生器就是一种常用得信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统与教学实验等领域。函数信号发生器就是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波)、正弦波得电路。函数信号发生器在电路实验与设备检测中具有十分广泛得用途。通过对函数波形发生器得原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波得函数波形发生器。本课程采用采用ＲＣ正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成得正弦波—方波—三角波函数发生器得设计方法。先通过ＲＣ正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。 2.设计方案 采用ＲC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成得正弦波—方波—三角波函数发生器得设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。文氏桥振荡器产生正弦波输出,其特点就是采用RC串并联网络作为选频与反馈网络,其振荡频率f=1/2πRＣ、改变RC得值,可得到不同得频率正弦波信号输出。用集成运放构成电压比较器,将正弦波变换成方波输出。用运放构成积分电路,将方波信号变换成三角波。 原理框图如图２-1
3、设计原理 3、1正弦波产生电路 正弦波由ＲＣ桥式振荡电路（如图3-1所示),即文氏桥振荡电路产生。文氏桥振荡器具有电路简单、易起振、频率可调等特点而大量应用于低频振荡电路。正弦波振荡电路由一个放大器与一个带有选频功能得正反馈网络组成。其振荡平衡得条件就是AF＝1以及ψa+ψf=２nπ。其中A为放大电路得放大倍数,F为反馈系数。振荡开始时,信号非常弱,为了使振荡建立起来,应该使AF略大于1。 放大电路应具有尽可能大得输入电阻与尽可能小得输出电阻以减少放大电路对选频特性得影响,使振荡频率几乎仅决定于选频网络,因此通 就是常选用引入电压串联负反馈得放大电路。正反馈网络得反馈电压U f 同相比例运算电路得输入电压,因而要把同相比例运算电路作为整体瞧成电路放大电路,它得比例系数就是电压放大倍数,根据起振条件与幅值平衡条件有
单片机函数波形发生器课程设计
东北石油大学课程设计 课程单片机课程设计 题目函数波形发生器设计 院系电气信息工程学院测控系 专业班级测控技术与仪器11—1 学生姓名任建伟 学生学号110601240123 指导教师路敬祎张岩 2014年7 月8日
东北石油大学课程设计任务书 课程单片机课程设计 题目函数波形发生器设计 专业测控技术与仪器姓名任建伟学号110601240123 一、任务 设计一款基于AT89C51单片机的函数波形发生器。 二、设计要求 要求：利用D/A芯片产生峰峰值为5V的锯齿波、三角波、梯形波、正弦波和方波。 控制功能：使用5个拨动开关进行功能切换。当K0接高电平时输出锯齿波；当K1接高电平输出梯形波；当K2接高电平输出三角波；K3接高电平输出正弦波；K4接高电平输出方波。 使用的主要元器件：8031、6MHz的晶振、74LS373、74LS138、2764、DAC0832、LM324、拨动开关K0、K1、K2、K3、K4等。 输出波形的验证方法：使用示波器测量输出波形。 三、参考资料 [1]陈志旺，李亮。51单片机快速上手。机械工业出版社。 [2]薛定宇。控制系统计算及辅助设计——MATLAB语言与应用（第2版）。清华大学出版社。 [3]邹虹。单片机波形发生器的设计。重庆邮电学院学报。
[4]毅刚，彭喜元。单片机原理与应用设计。电子工业出版社。 [5]杨素行.模拟电子技术基础简明教程（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [6] Altium Designer原理图与PCB设计[M].北京：电子工业出版社2009. 完成期限2014.6.30 至2014.7.9 指导教师路敬祎张岩 专业负责人曹广华 2014年6月30 日 目录 第一章绪论 (1) 1.1课题背景 (1) 1.2本系统研究的国内外现状 (3) 1.3本文主要研究内容和工作 (3) 第二章方案论证 (4) 2.1方案一纯硬件设计法 (4) 2.2方案二纯软件设计法 (5) 2.3方案三软硬件结合法 (5) 第三章系统硬件设计 (7) 3.1内部结构概述 (7) 3.2P0~P3口结构及功能 (8)