多波形函数信号发生器
信号发生器
分类介绍
01
正弦
02
低频
03
高频04微波 Nhomakorabea06
频率合成式
05
扫频和程控
1
函数发生器
2
脉冲
3
随机
4
噪声
5
伪随机
信号发生器正弦信号发生器：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）；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发 生器和频率合成式信号发生器等。
电源自适应的方波发生器原理图主振级产生低频正弦振荡信号，经电压放大器放大，达到电压输出幅度的要 求，经输出衰减器可直接输出电压，用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。
电源自适应的方波发生器原理图
右图的电路是一种不用电源的方波发生器，可供电子爱好者和实验室作简易信号源用。电路是由六反相器 CD4096组成的自适应方波发生器。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C1、D1、D2、C2 回路，完成整流倍压功能，给CD4096提供工作电源；另一路径电容C3耦合，进入CD4096的一个反相器的输入端， 完成信号放大功能（反相器在小信号工作时，可作放大器用）。该放大信号经后级的门电路处理，变换成方波后 经CD4096的12、8、10脚输出。输出端的R2为可调电阻，以保证输出端信号从0～1.25V可调。该方波发生器电路 简单，制作容易，因此可利用该方波发生器电路，作市电供电的50Hz方波发生器。
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。
基于单片机的多波形信号发生器设计
基于单片机的多波形信号发生器设计
单片机多波形信号发生器是一种可以在微控制器芯片上合成不同波形的电路。
该电路可以生成正弦波、方波、三角波等多种波形，也可以通过设置不同的频率、幅值和相位来调节波形。
单片机多波形信号发生器被广泛应用于各种实验中，如音频信号处理、电子测量和信号仿真等领域。
以下是单片机多波形信号发生器设计的步骤：
1. 确定系统主要功能要求。
2. 选择合适的单片机芯片和外围电路。
3. 根据所选芯片的不同特点编写程序，并在仿真软件中进行测试。
4. 设计输出电路，包括输出放大电路和输出滤波电路。
5. 根据实际需要设计显示电路，用于控制波形参数和频率。
6. 进行系统调试和测试，对系统进行优化和改进。
7. 构建原型并进行实验验证，进一步检验系统性能是否能够满足所需的功能要求。
总结而言，单片机多波形信号发生器设计的关键是合理选择芯片和外围电路，并编写合适的程序用于控制波形参数。
同时，开发人员需要进行充分的调试，以确保系统运行稳定、波形输出准确、频率稳定。
函数信号发生器使用方法
函数信号发生器使用方法
函数信号发生器是一种用于产生各种波形信号的电子设备。
以下是使用函数信号发生器的一般步骤：
1. 首先，确保函数信号发生器与所需设备（如示波器、测试测量仪器等）连接正确。
通常，函数信号发生器具有一个输出端口，您需要使用合适的电缆将其连接到设备上。
2. 打开函数信号发生器的电源，并设置所需的输出波形类型。
函数信号发生器可提供多种波形选择，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
3. 设置所需的频率或周期。
函数信号发生器可根据需要产生不同频率的信号。
您可以使用仪器的旋钮或按键设置所需的频率或周期。
4. 调整幅度或幅值。
函数信号发生器还可以调整信号的幅度或幅值。
您可以根据需要增加或减少信号的振幅。
5. 可选地，您还可以设置相位或延迟。
某些函数信号发生器还可以调整信号的相位或延迟。
这可以用于对不同信号进行时间校准或调整。
6. 当设置完成后，您可以将函数信号发生器的输出端口连接到所需的设备上，并调整设备上的任何其他参数以适应您的实验需求。
7. 最后，您可以检查连接和调整设备以确保它们按预期工作。
使用示波器或其他测试测量仪器观察产生的信号，并根据需要对设置进行微调。
请注意，具体的函数信号发生器型号和使用方法可能会有所不同，因此最好参考所使用的设备的用户手册以获取详细说明。
函数信号发生器功能
函数信号发生器功能函数信号发生器是一种用于产生各种类型信号的仪器。
它是电子工程师、电子技术爱好者和通信工程师日常工作中必不可少的工具之一。
函数信号发生器可以产生多种不同的信号波形，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等，还可以调整频率、幅度、相位等参数。
函数信号发生器的功能非常丰富，可以广泛应用于各个领域。
首先，它在电子实验室中是一种常见的仪器设备。
在电路设计和调试过程中，经常需要产生特定频率和波形的信号来测试电路的性能。
函数信号发生器可以根据需要设置合适的信号参数，以满足测试需求。
例如，在调试滤波器时，可以通过函数信号发生器输入不同频率的信号，观察滤波器的输出是否符合预期。
函数信号发生器在通信领域也有着重要的应用。
在无线通信系统中，需要模拟各种不同的信号来测试接收机的性能。
函数信号发生器可以产生模拟的调制信号，如调幅信号、调频信号等，以便进行接收机的性能测试和调试。
此外，函数信号发生器还可以用于信号发生和分析仪器的校准，确保仪器的准确性和可靠性。
函数信号发生器还可以用于音频领域。
它可以产生各种音频信号，如音乐、声音效果等，用于音频设备的测试和调试。
例如，在音频放大器的测试中，可以使用函数信号发生器输入不同频率和幅度的音频信号，观察放大器的输出是否失真或变形。
函数信号发生器是一种功能强大的仪器设备，广泛应用于电子实验室、通信领域和音频领域等多个领域。
它可以产生多种不同类型的信号波形，并可以调整各种参数，以满足不同的测试需求。
无论是电子工程师还是通信工程师，函数信号发生器都是必不可少的工具之一。
它的功能和应用广泛性使得它成为现代电子技术领域中不可或缺的仪器设备。
通过合理使用函数信号发生器，可以提高工作效率，准确测试和调试电子设备，推动科技进步。
多波形信号发生器设计
多波形信号发生器设计一、简介设计一个能够产生多个信号输出的信号发生器，要求输出波形分别为方波、三角波、正弦波。
特别适合电子爱好者或学生用示波器来做观察信号波形实验。
该信号发生器电路简单、成本低廉、调整方便。
它是基于ne555计时器接成振荡器工作形式和电容积分而产生的波形。
其工作频率为1KHz左右，调节滑动变阻器可改变振荡器的频率。
波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(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，它的应用非常广泛。
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。
目前我国己经开始研制波形发生器，并取得了可喜的成果。
但总的来说,我国波形发生器还没有形成真正的产业。
就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡，独立的仪器和VXI系统的模块很少，并且我国目前在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。
二、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ne555计时器工作原理和各种电子器件的简单认识。
3、能够独立的进行电路板焊接和电路检查与故障排除。
4、学会用示波器来观察发生器的波形输出并作出判断。
三、硬件介绍及其原理1、元件列表ne555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。
ne555的作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。
ne555时基电路有两种封装形式有，一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。
其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。
内部结构和工作原理都相同。
ne555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k 电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.ne555属于cmos工艺制造.NE555引脚图介绍如下1地GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压Vcc应用十分广泛.下面是一个简单的ne555电路应用内部结构几种工作形式第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。
多路波形发生器的设计与实现
多路波形发生器的设计与实现引言多路波形发生器是一种能够同时输出多种不同信号波形的设备。
它的设计与实现涉及到信号发生器、电路设计以及软件编程等多个方面的知识。
本文将详细探讨多路波形发生器的设计与实现过程。
设计要求在设计多路波形发生器时，需要满足以下要求： 1. 能够同时输出多路信号波形；2. 支持多种常见的信号波形，例如正弦波、方波、三角波等；3. 能够调节不同信号波形的频率、幅度和相位等参数；4. 需要提供友好的用户界面，方便用户进行操作；5. 设备的输出稳定性和精度要求较高。
设计方案基于以上设计要求，我们可以采用以下设计方案来实现多路波形发生器：电路设计模拟信号生成电路1.使用数字模拟转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号；2.通过运放电路放大模拟信号，并根据用户设置的幅度参数进行调节；3.按照用户设置的频率参数生成模拟信号的周期性变化。
控制电路设计1.使用微控制器或FPGA作为控制核心，负责接收用户的输入，控制信号的生成和输出等操作；2.通过按键、旋钮或者触摸屏等输入设备与用户进行交互；3.控制电路还需要生成相位差来实现多路信号波形的同步输出。
软件编程1.使用适当的编程语言开发控制软件，实现用户界面的设计和数据的处理；2.根据用户输入的参数，生成对应的波形参数，并通过控制电路输出；3.控制软件还需要实现相位差的计算和同步输出的控制。
实现步骤下面将介绍具体的实现步骤：步骤一：电路设计与组装1.根据电路设计方案，选择合适的元器件，设计并制作模拟信号生成电路；2.设计并制作控制电路，使其能够与模拟信号生成电路有效地协作；3.对于大规模的多路波形发生器，可能需要使用多个模块进行串联或并联。
步骤二：软件编程与调试1.根据设计方案，使用适当的编程语言进行控制软件的开发；2.实现用户界面的设计，包括输入参数的显示和调节；3.编写波形参数生成的算法，并将生成的参数发送给控制电路；4.调试软件功能及与控制电路之间的通信问题。
由NE555构成的多波形信号发生器电路
由NE555构成的多波形信号发生器电路图示是由NE555构成的多波形信号发生器电路。
该电路可以产生方波、梯形波、三角波、和正弦波。
波形的频率为1kHz,输出电压为0~200mVp-p。
1.电路组成图示电路主要由IC1、IC2、VT1、VT2等组成。
其中:IC1及其外围元器件R1、R7、C3共同构成了方波发生器;VT1与R11、C2共同构成了正弦波信号形成电路;VT2及其外接元器件共同构成了射级跟随器电路。
2.工作原理(1供电电路220V交流电压经电源变压器T变压,从其次级输出10V左右的交流低压。
该电压经VD1~VD2桥式整流、C10电容滤波、IC2稳压为9V后提供给后缀电路。
(2方波发生电路IC1等组成的方波发生器产生的方波信号从IC1的3脚输出,经R8与R2电阻分压后加到波段开关SA2的1位置。
(3其他波形形成过程在电路中,R4、C5和R5、C6分别是积分电路。
R11、C2、VT1组成正弦波形成电路。
积分电路和正弦波的输出,分别接到SA2的2位、3位和4位。
(4射级输出电路射击输出电路由VT2管和R3、R10等组成。
其输出电压经C8耦合到电位器RP1,由RP1输出上述的4种波形。
(5方波信号流程IC1产生的方波信号从3脚输出,经R8与R2分压后加至SA2波段开关的1位触点脚上,通过SA2开关选择1位时加到VT2管基极,从VT2发射极输出,经C8到RP1,在输出端即可得到方波信号。
(6梯形波IC1第3脚输出的方波信号,经RC积分电路R4、C5积分成梯形波,输出到SA2②位,再经过SA2开关选择②位时加到VT2管基极,同前述一样,在OUT端输出梯形脉冲。
(7三角波若适当调整IC1方波发生器的电阻参数R1、R7,使其第3脚输出的方波尽可能对称,则经SA2开关选择后,其OUT端的输出会形成准正弦波。
同理,R4电阻输出的信号再经R5、C6组成的积分电路,此时由于RC对送来信号的过渡时间较长,由R5、C6形成三角波形,其输出波形至SA2的3位,再由SA2开关选择3位时,经VT2射击输出后,从OUT端即可输出三角形波。
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多波形函数信号发生器————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: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····························································································４3．2方波转化电路 (6)3.2.１５5５定时片································································································６3.2.2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)五元器件清单 (10)六总结与体会 (11)七参考文献和辅助软件 (11)一设计要求:具体要求：用中小规模集成芯片设计制作产生方波、三角波和正弦波等多种波形信号输出的波形发生器,具体要求如下:(1)输出波形工作频率范围为0.02H Z~20ＫHＺ,且连续可调；（2)正弦波幅值±10V,失真度小于１.5%;（3)方波幅值±10Ｖ；(4）三角波峰-峰值20V，各种输出波形幅值均连续可调。
二总体概要设计:总体设计思路:函数发生器一般是指能自动产生正弦波,三角波，方波及锯齿波,阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件（如低频信号函数发生器S1０1全部采用晶体管），也可以采用集成电路（如单片函数发生器模块8０38)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器，５55芯片共同构成正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
产生正弦波,方波，三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变化为方波,再由积分电路将方波转化为三角波;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。
本课题就是采用第一种方法：先产生正弦波再转化为方波最后变为三角波的电路设计方法。
本课题的正弦波发生电路用的是RC桥式振荡器,调节其中的R，C的值可实现率频的调节。
由正弦波转化为方波的电路是用555芯片构成的施密特触发器,在触发器的输出端接有两极运放,第一极构成的是同相跟随器，主要作用是提高输入阻抗，减少前极对后极的影响;第二极构成的是反相比例放大器，用于放大方波的幅度并调节方波的幅度。
由方波转化为三角波则用到的是RC无源滤波器,在输出端接有自举电路放相放大器，主要作用是提高输出阻抗以减小前极对后级的影响，然后三角波经过反相放大器放大并实现幅度可调。
最终实现多波形信号发生器电路的设计。
三各单元模块的设计与分析３.1 正弦波发生器3.3.１RC桥式振荡器RC桥式振荡器电路原理图:RC桥式正弦振荡电路如图所示。
其中Ｒ1、C1和R2、C2为串、并联选频网络，接于运算放大器的输出与同相输入端之间,构成正反馈,以产生正弦自激振荡。
ﻫＲ3、ＲW及R4组成负反馈网络,调节RW可改变负反馈的反馈系数,从而调节放大电路的电压增益，使电压增益满足振荡的幅度条件。
为了使振荡幅度稳定，通常在放大电路的负反馈回路里加入非线性元件来自动调整负反馈放大电路的增益，从而维持输出电压幅度的稳定。
图中的两个二极管D1，D2便是稳幅元件。
当输出电压的幅度较小时，电阻R4两端的电压低，二极管D1、D２截止，负反馈系数由R3、RW及R4决定;当输出电压的幅度增加到一定程度时，二极管D1、D２在正负半周轮流工作，其动态电阻与R4并联，使负反馈系数加大,电压增益下降。
输出电压的幅度越大,二极管的动态电阻越小,电压增益也越小，输出电压的幅度保持基本稳定。
为维持振荡输出,必须让:1+Rf R3＝3为保证电路起振:1＋Rf R3>=3R f=R W+（Ｒ4/／r D)(其中r D是二极管的导通动态电阻)当R1=R2＝R, Ｃ1=Ｃ2=C时：电路的振荡率频为: f =1 2ᴨ RC起振的振幅条件为：RfR3＞=2调整电阻ＲW （即改变了反馈R ｆ),使电路起振,且波形失真最小。
如不能起振，则说明负反馈太强,应适当加大R f ,如波形失真严重,则应适当减少R f。
ﻫ改变选频网络的参数Ｃ或Ｒ,即可调节振荡频率。
一般采用改变电容C 作频率量程切换（粗调)，而调节Ｒ作量程内的频率细调。
本课题正是用的RC桥式振荡器用于产生正弦波的,其在Multilism10中建立的电路原理图如下图所示:3.2方波转化电路3.2.1５55定时器芯片555定时器芯片的内部电路原理图:５５5定时器功能主要有两个比较器决定,两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时,则电压比较器C １的同相输入端电压为23ＶＣＣ, C2的反相输入端为13ＶC Ｃ, 若触发输入端TR 的电压小于13ＶC Ｃ,则比较器C2的输出端为0,可使R Ｓ触发器置1，使输出端ＯUT=１。
如果阈值输入端的TH 的电压大于23V CC, 同时TR 端的电压大于13V CC,则Ｃ１的输出为0,C ２的输出为1,可将RS 触发器置0,使输出为0电平。
它的各个引脚功能如下：1，外接电源负端ＶSS 或接地，一般接地;2,低触发端；3，输出端V o ; 4,直接清零端。
当接入低电平时时基电路不工作,此时不论T Ｈ处于何电平,时基电路输出为0,该端不用时接高电平;５，ＶＣ为控制电压端。