信号发生器论文(DOC)

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信号发生器文献综述范文

信号发生器文献综述范文

一、有关正弦信号发生器的毕业论文基于EDA的信号发生器与数字滤波器设计班级:姓名:学号:摘要:使用直接驱动的直线电机,能把控制对象和电机做成一体化结构,在精度、快速性、耐久性等方面具有明显的优势。

用DSP作为控制器对纺织机械电子横移系统的电子凸轮机构进行实用设计,采用电流环、速度环的双闭环控制电极位置和速度,用先进的SVPWM控制算法对参数进行反复优化,使伺服系统达到更好的效果和更高的性价比。

关键词:电子凸轮;DSP控制;直线电机;PWM 0 引言改进纺织机械电子横移系统的直线进给控制可采用电子凸轮系统,而通常直线运动是由交流旋转电机和传动带、齿条及齿轮机构组合来完成的。

使用直接驱动的直线电机,能把控制对象和电机做成一体化结构,这与普通的旋转电机相比,在精度、快速性、耐久性等方面具有明显的优势。

直线伺服电机是将输入信号电压转变为动子的位移或速度的输出,动子的行程方向和速度的大小随信号电压的方向和大小的变化而变化,并能带动一定大小的负载[1]。

永磁同步直线电机的速度与PWM的频率始终保持准确的同步关系,控制PWM的频率就能控制电机的速度。

选用DSP控制能使伺服系统达到更好的效果和更高的性价比,对电子凸轮的进给伺服系统进行研究与设计具有很好的实用价值。

1 系统结构设计系统结构设计以DSP为核心其框图如图1所示。

图1 系统结构框图 Fig.1 Architecture chart of system 以DSP控制为核心构成三相同步直线电机控制系统。

采用双闭环空间矢量控制达到伺服系统高精度、高速度、高响应的要求[2]。

直线电机电枢电流通过霍尔电流传感器检测,经过电流反馈处理电路后,送入DSP的ADC转换口;利用光栅尺输出两路相位相差90°的正交信号到QEP,通过对两路信号的上升沿和下降沿检测生成四倍频信号,从四倍频信号的频率得到直线电机的速度。

速度给定值与速度反馈值的偏差作为数字速度控制器的输入,经过运算处理后得到电流给定电压,再与电流反馈产生的反馈电压作偏差,得到差值作为数字电流控制器的输入,经过运算处理后得到控制电压。

毕业设计(论文)-基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现

毕业设计(论文)-基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现

摘要摘要传统的信号发生器其功能完全靠硬件实现,功能单一而且用户的购置、维护费用高。

更重要的是,对于传统的信号发生器,其功能一旦确定便不能更改,用户要想使用新的功能则必须重新购买新的仪器,传统信号发生器的不足是显而易见的。

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。

本课题完成了“虚拟信号发生器”的理论研究,在很大程度上解决了传统信号发生器的诸多弊端。

本文主要研究虚拟仪器在信号发生器领域里的软件编程。

本虚拟仪器可完成输出多种信号波形的同时产生与输出,信号输出频率、幅度等参数实时可调。

本文研究的虚拟信号发生器主要具有如下优点:用户可自由定义其功能;系统功能升级扩充方便快捷、可与电脑等设备方便的互联。

关键词: 虚拟仪器, 信号发生器,虚拟信号发生器, LabVIEW目录AbstractThe functions of traditional signal generators are carried out solely on hardware, and at the same time the functions of traditional signal generators are singleness and costly for purchasing and maintaining, What is more important is that the functions of traditional signal generators can not be altered once they are fixed. Users must get new ones so long as they want new functions. Thus, the defects of traditional signal generators are obvious. Virtual instrument is formed by the instrument technology, computer technology, bus technology and software technology. Powerful digital processing’s ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model. This dissertation has accomplished the theoretical research, and made up the various shortcomings of traditional signal generators to great degree. This virtual signal generator can achieve the input and output of multi signals, and such parameters as signal output frequency and amplitude can be adjusted timely. The advantages of this virtual signal generator include the following: low cost of hardware, user custom functions, convenience of the upgrading and enlargement of systematic functions, and connectable with computers.Keywords: Virtual Instrument , Signal Generator , Virtual Signal Generator , Labview目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景及动态 (1)1.2本项目的研究意义及本文主要研究内容 (2)1.2.1本项目的研究意义 (2)1.2.2本文的主要研究内容 (2)第2章虚拟仪器和Labview简介 (4)2.1虚拟仪器的产生背景 (4)2.2虚拟仪器的概念 (5)2.3虚拟仪器的分类 (5)2.4虚拟仪器系统的构成 (6)2.4.1虚拟仪器系统的硬件构成 (7)2.4.2虚拟仪器系统的软件构成 (7)2.5虚拟仪器的优势 (8)2.6虚拟仪器的发展方向 (9)2.7图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW简介 (9)2.8本章小结 (12)第3章信号发生器 (13)3.1信号发生器概述 (13)3.2信号发生器的分类... . (14)3.2.1正弦信号发生器.. (14)3.2.2函数发生器.. (15)3.2.3脉冲信号发生器.. (15)3.2.4随机信号发生器.... . (15)3.3本章小结 (16)第4章基于虚拟仪器的信号发生器的设计 (17)4.1虚拟仪器的简单应用 (17)4.1.1 创建虚拟仪器 (17)4.1.2 为前面板添加控件 (19)4.1.3 修改信号 (22)目录4.1.4 本节小结 (24)4.2虚拟仪器实现多功能信号发生器 (24)4.2.1“信号发生器1”的设计 (25)4.2.2“信号发生器2”的设计 (29)4.2.3“信号发生器3”的设计 (31)4.2.4 本节小结 (33)4.3本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)谢辞 (37)第1章绪论在有关电参量的测量中,我们需要用到信号源,而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源,它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等,其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。

【毕业设计】基于FPGA的DDS信号发生器

【毕业设计】基于FPGA的DDS信号发生器
相位可连续变化等特点,在数字通信系统中已被广泛采用而成为现代频率合成技
术中的佼佼者。现场可编程门阵列FPGA设计灵活、速度快在数字专用集
成电路的设计中得到了广泛的应用由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成
度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性能有效地实现DDS技术极大
generators have become increasingly demanding. In recent years, direct digital
synthesizers (DDS) has a frequency resolution because of its high-frequency
I
基于FPGA的DDS波形发生器 姓名:张怡 专业班级:电子2班 指导教师:易诗
摘 要
波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一代表了波形
发生器的发展方向。随着科技的发展对波形发生器各方面的要求越来越高。近
年来,直接数字频率合成器DDS由于其具有频率分辨率高、频率变换速度快、
analyzer on the results of observation and analysis. By analyzing the results, it show
that the design meets the requirements intended to.
And Proved that using Flex way to programming the FPGA to produce a
technology to become the leader in . Field-programmable gate array (FPGA) design

函数信号发生器论文

函数信号发生器论文

本文作者(梅领亮),请您在阅读本文时尊重作者版权。

摘要:提出了一种采用MAX038的函数信号发生器的设计,可生成频率可调的正弦波、方波以及三角波。

系统由单片机控制模块、键盘、LCD液晶显示,MAX038波形产生器、DAC输出电路和末级放大电路构成,调制信号既可由外部的频率档粗调,也可以通过单片机实现微调。

单片机小系统负责用户的交互和系统控制,键盘用于频率的输入与波形的选择,LCD显示当前所选信号的频率调整情况,具有界面提示功能,而末级放大电路则对生成的信号进行适当的放大,以提高信号的振幅和强度。

关键词:MAX038;单片机;频率调节;界面提示Design of Signal Generator Based on MAX038 and Single-Chip MCUMEI Ling-liang(Guangdong Zhengye Technology CO. LTD, Dongguan 523270, China)Abstract: A Signal Generator is designed based on MAX038, to create a sine wave, a triangle wave or a square wave, its frequency can be adjusted. The system is made up of single-chip microcontroller module, keyboard, LCD Liquid-crystal display, MAX038 signal generator, DAC output circuit and last stage enlargement circuit. Its frequency not only can be roughly adjusted by external frequency range, but also can be carefully modulated by single-chip microcontroller circuit. The single-chip micro controller circuit takes charge of user interactive and frequency modulation, the Keyboard is used to input frequency value and choose wave profile, LCD displays the value of selected wave with interface prompt function, the last stage enlargement circuit rightly amplifies the signal generated by MAX038 and enhances the amplitude and intensity of signal.Key words: MAX038; single-chip micro controller; frequency modulation; interface prompt1 概述信号发生器又称信号源或振荡器,是最重要的测量仪器之一,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

(毕业论文)555制作多波形发生器

(毕业论文)555制作多波形发生器

第1章引言1.1本课题的研究现状信号源作为一种基本电子设备无论是在教学、科研还是在军事技术中,都有着广泛的使用。

因此,从理论到工程对信号的发生进行深入研究,不论是从教学科研角度,还是从社会实际应用角度出发都有着积极的意义。

随着科学技术的发展和测量技术的进步,对信号源的要求越来越高,普通的信号发生器已无法满足目前日益发展的数字技术领域科研和教学的需要信号发生器既可以构成独立的信号源,也可以是高性能网络分析仪、频谱仪及其它自动测试设备的组成部分。

信号发生器的关键技术是多种高性能仪器的支撑技术,因为它能够提供高质量的精密信号源及扫频源,可使相应系统的检测过程大大简化,降低检测费用并极大地提高检测精度。

美国安捷伦生产的33250A 型函数/任意波形发生器可以产生稳定、精确和低失真的任意波形,其输出频率范围为1μHz~80MHz,而输出幅度为10mVpp~10Vpp;该公司生产的8648D射频信号发生器的频率覆盖范围更可高达9kHz~4GHz。

国产SG1060数字合成信号发生器能双通道同时输出高分辨率、高精度、高可靠性的各种波形,频率覆盖范围为1μHz~60MHz;国产S1000型数字合成扫频信号发生器通过采用新技术、新器件实现高精度、宽频带的扫频源,同时应用DDS和锁相技术,使频率范围从1MHz~1024MHz能精确地分辨到100Hz,它既是一台高精度的扫频源,同时也是一台高精度的标准信号发生器。

还有很多其它类型的信号发生器,他们各有各的优点,但是信号发生器总的趋势将向着宽频率覆盖、高频率精度、多功能、多用途、自动化和智能化方向发展。

1.2选题目的及意义信号发生器是一种经常使用的设备,由纯粹物理器件构成的传统的设计方法存在许多弊端,如:体积较大、重量较沉、移动不够方便、信号失真较大、波形种类过于单一、波形形状调节过于死板,无法满足用户对精度、便携性、稳定性等的要求,研究设计出一种具有频率稳定、准确、波形质量好、输出频率范围宽、便携性好等特点的波形发生器具有较好的市场前景,以满足军事和民用领域对信号源的要求。

函数信号发生器

函数信号发生器

XX UNIVERSITY GONGQING COLLEGE毕业论文(设计)BURT INDUSTRY THEORY(201*--201*年)中文题目: 函数信号发生器英文题目:Function signal generator 学院:系别:专业班级:学生姓名:学号:指导教师:二○一 *年 ** 月函数信号发生器摘要在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。

随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。

用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。

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。

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。

能够产生多种波形的信号发生器,如产生三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的信号发生器称为函数信号发生器在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。

随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。

用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。

信号发生器所产生的信号在电路中常常用来代替前端电路的实际信号,为后端电路提供一个理想信号。

由于信号源信号的特征参数均可人为设定,所以可以方便地模拟各种情况下不同特性的信号,对于产品研发和电路实验特别有用。

在电路测试中,我们可以通过测量、对比输入和输出信号,来判断信号处理电路的功能和特性是否达到设计要求。

例如,用信号发生器产生一个频率为1kHz的正弦波信号,输入到一个被测的信号处理电路(功能为正弦波输入、方波输出),在被测电路输出端可以用示波器检验是否有符合设计要求的方波输出。

(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计

(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计

(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DAC0832Based on SCM sine wave signal generator designAbstract: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。

基于DDS技术的信号发生器的设计与实现_毕业设计(论文)

基于DDS技术的信号发生器的设计与实现_毕业设计(论文)

毕业设计设计题目:基于DDS技术的信号发生器的设计与实现基于DDS技术的信号发生器的设计与实现摘要DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。

与传统的频率合成器相比,DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。

本设计采用单片机为核心处理器,利用键盘输入信号的参数,控制DDS的AD9850模块产生信号,信号的参数在LCD1602上显示,完成正弦信号和方波信号的输出,用示波器输出验证。

DDS是一种全数字化的频率合成器,由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。

时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于ROM的地址线位数,幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。

与传统的频率合成方法相比,DDS合成信号具有频率切换时间短、频率分辨率高、相位变化连续等诸多优点。

使用单片机灵活的控制能力与AD9850的高性能、高集成度相结合,可以克服传统DDS设计中的不足,从而设计开发出性能优良的信号发生器系统。

关键词:单片机直接数字频率合成AD9850 DDSDesign and Implementation of the SignalGenerator Based on DDS TechnologyAbstractDDS is Direct Digital frequency Synthesizer (Direct Digital Synthesizer) English abbreviations. Compared with the traditional frequency synthesizer, with low cost, DDS low power consumption, high resolution and fast converting speed time and so on, widely used in telecommunications and electronic instruments field, is to realize equipment full digital a key technology.This design uses the single chip processor as the core, using a keyboard input signal parameters, control of DDS AD9850 module produce signals, the signal parameters in LCD1602 show that the complete sine signal and square wave signal output, the output with an oscilloscope validation.DDS is A full digital frequency synthesizer, by phase accumulators, waveform ROM, D/A converter and low pass filter composition. The clock frequency after A given, the output depends on the frequency of the signal frequency control word, the frequency resolution depends on accumulators digits, phase resolution depends on the ROM address line digits, amplitude quantization noise depends on the ROM data A word length and D/A converter digits. And the frequency of the traditional method than the synthesis, DDS synthesis signal has a frequency switching frequency of short time, high resolution and continuous phase changes, and many other advantages. Using single chip microcomputer control of the flexible ability and high performance, high level of integration of the AD9850 combination, can overcome the disadvantage of the traditional DDS design, to design the developed good performance of signal generator system.Key word:MCU; direct digital frequency synthesis;AD9850;DDS目录1 引言 (1)2DDS概要 (2)2.1DDS介绍 (2)2.1.1 DDS结构 (2)2.1.2典型的DDS函数发生器 (3)2.2DDS数学原理 (5)3 总体设计方案 (8)3.1系统设计原理 (8)3.2总体设计框图 (8)4 系统硬件模块的组成 (9)4.1单片机控制模块 (9)4.1.1 STC89C52主要性能 (9)4.1.2 STC89C52功能特性描述 (9)4.1.3 时钟电路 (11)4.1.4复位电路 (11)4.2AD9850模块 (12)4.2.1 AD9850简介 (12)4.2.2 AD9850的控制字与控制时序 (14)4.2.3单片机与AD9850的接口 (15)4.3滤波电路设计 (15)4.4键盘控制模块 (16)4.5LCD显示模块 (16)4.5.1液晶显示器显示原理 (16)4.5.2 1602LCD引脚与时序 (17)4.6A/D转换模块 (20)5 软件设计与调试 (21)5.1程序流程图 (21)5.2软件调试 (22)5.2.1 keil编程工具介绍 (22)5.2.2 STC-ISP下载工具介绍 (23)6 硬件电路制作 (24)6.1原理图的绘制 (24)6.2电路实现的基本步骤 (24)6.3硬件测试波形图 (25)7 结论 (27)谢辞 .............................................................................................. 错误!未定义书签。

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函数信号发生器函数信号发生器1.概述1.1 任务说明1.设计、调试方波、三角波、正弦波发生器2.输出波形:方波、三角波、正弦波3..频率范围三段:10~100Hz,100 Hz~1KHz,1 KHz~10 KHz4.正弦波U≈3V,三角波U≈5V,方波U≈14V1.2 信号发生器发展现状随着信息科技的发展,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。

在电子工程中,常常用到正弦信号,作为信号源的振荡电路,主要的要求是频率准确度高、频率稳定性好、波形失真小和振幅稳定度高等。

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。

正弦波振荡电路广泛应用于无线电通讯、广播电视,工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器等。

正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。

它的频率范围很广,可以从一赫以下到几百兆以上;输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦;输出的交流电是从电源的直流电转换而来的。

1.3 信号发生器的分类信号发生器用途广泛、种类繁多,它分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。

专用仪器是为某种专用目的而设计制作的,能够提供特殊的测量信号,如调频立体声信号发生器、电视信号发生器等。

通用信号发生器应用面广,灵活性好,可以分为以下几类:1、按发生器输出信号波形分类按照输出信号波形的不同,信号发生器大致分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和随机信号发生器。

应用最广泛的是正弦信号发生器。

正弦信号是使用最广泛的测试信号。

这是因为产生正弦信号的方法比较简单,而且用正弦信号测量比较方便。

函数信号发生器也比较常用,这是因为它不仅可以输出多种波形,而且信号频率范围较宽。

脉冲信号发生器主要用来测量脉冲数字电路的工作性能和模拟电路的瞬态响应。

随机信号发生器即噪声信号发生器,用来产生实际电路和系统中的模拟噪声信号,借以测量电路的噪声特性。

2、按工作频率分类按照工作频率的不同,信号发生器分为超低频、低频、视频、高频、甚高频、超高频信号发生器。

3、按调制方式分类按调制方式的不同,信号发生器分为调幅、调频、调相、脉冲调制等类型。

1.4信号发生器的用途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。

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。

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。

在电子测量过程中,信号发生器主要用于:1、侧元件参数。

如测量电感、电容及Q值、损耗角等。

2、测网络的幅频特性、相频特性等。

3、测试接收机的性能。

如测接收机的灵敏度、选择性、AGC范围等指标。

4、测量网络的瞬态响应。

如用方波或窄脉冲激励,测量网络的阶跃响应、冲激响应和时间常数等。

5、校准仪表。

输出频率、幅度准确的信号,校准仪表的衰减器、增益及刻度等。

2.电路设计正弦信号发生器包括低频、高频、甚高频、超高频信号发生器等,低频、高频信号发生器的使用很广泛。

2.1 低频信号发生器低频信号发生器又称为音频信号发生器,用来产生频率范围为1Hz~1MHz 的低频正弦信号、方波信号及其他波形信号。

它是一种多功能、宽量程的电子仪器,在低频电路测试中应用比较广泛,还可以为高频信号发生器提供外部调制信号。

低频信号发生器的原理方框图如图2-1所示。

它主要包括主振器、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等。

图2-1 低频信号发生器的原理方框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。

电压输出端的负载能力很弱,只能供给电压,故为电压输出。

振荡信号再经功率放大器放大后,才能输出较大的功率。

阻抗变换器用来匹配不同的负载阻抗,以便获得最大的功率输出。

电压表通过开关换接,测量输出电压或输出功率。

2.2 高频信号发生器高频信号发生器和甚高频信号发生器统称为高频信号发生器,它们在高频电路测试中应用比较广泛。

高频信号发生器通常用来产生200kHz~30MHz的正弦波或调幅波信号,如无特别说明,均特指此种高频信号发生器。

甚高频信号发生器用来产生30MHz~300MHz的正弦波、调幅波或调频波信号。

高频信号发生器主要包括主振级、调制级、内调制振荡器、输出级、监测器和电源组成。

其原理框图如图2-2所示。

主振级产生的高频正弦信号,送入调制级用内调制振荡器或外调制输人的音频信号调制,再送到输出级,以保证有一定的输出电平调节范围和恒定的源阻抗。

监视器用来侧量输出信号的载波的电平和调幅系数。

图2-2 高频信号发生器的原理方框图图2-3 RC正弦波振荡器电路如图2-3所示,根据设计要求可选择电阻R1,R2均为15kΩ,R4为100kΩ的可调电位器。

电容C1和C2为0.22μF,D1,D2为1N4001,采用的集成运放为MC4558。

R1、C1、R2、C2组成RC串并联网络形成正反馈,运放、R4、R5、D1、D2组成同相比例放大器,D1,D2具有稳幅作用。

在此电路中,由RC串、并联网络组成正反馈支路和选频网络,这部分电路决定了电路的振荡频率;由R4、D1、D2和R5组成负反馈支路和稳幅环节。

负反馈电路控制运算放大器的增益。

反馈过深,不易起振,反馈过小,容易造成波形失真。

调节R4为适当值,电路即能起振,输出正弦波,并利用D1、D2的非线性实现稳幅。

并联电阻R5有改善二极管非线形引起波形失真的作用。

在实际应用中,常选取文氏电桥两个支路中的R 、C 相同,当R 选用同轴双连电位器,即可以实现振荡频率的连续可调,输出正弦波的频率为: 12o f RCπ= 2.3 方波产生电路2.3.1 方波发生器的基本结构与工作原理如图2-4所示的方波发生器电路,其中R 2与R f 组成负反馈支路,运放同相端的电压为:电阻R 1、Rp 和电容C 组成运放的正反馈支路。

当电容C 的端电压V C (等于运放的反向端电压V-)大于V+时,输出电压V O =V Z (双向稳压管VD 的限幅电压),则电容C 经电阻R 1、Rp 放电,V C 下降。

当V C 下降到比V+小时,比较器的输出电压V O =+V Z ,电容C 又经过电阻R 1、R p 充电,电容的端电压V C 又开始上升,如此反复,则输出电压V O 为周期性方波。

方波的频率为 ()()11112.ln(12/P f f T R R R R ==++ 调节电路中的Rp 可以改变频率。

图2-4 方波发生器11o f R V V R R ⋅+=+2.4 三角波产生电路2.4.1三角波发生器的结构与基本工作原理图2-5三角波发生器电路其工作原理如下:当运算放大器开环电压增益足够大时,可认为R C i i =,其中又由虚短和虚断,得: 式中,τ=RC ,称为积分器的时间常数。

3. 函数信号发生器总电路图与电路仿真3.1 函数信号发生器总电路图根据上述独立单元电路的设计,可以设计总的电路图如图3-1所示O C QV V C =-=-11C i I dt I dt C C =-=-⎰⎰11i iV dt V dt RC τ=-=-⎰⎰图3-1 函数信号发生器总原理图通过看示波器波形,可得出正弦波发生器中电位器调到R4调到50K 时开始起振,调大R4则不能起振,而调到40K 时波形出现失真,起振是由弱变强的。

总电路的频率有R1,C1,R2,C2决定,令R1=R2,C1=C2, 12o f RCπ= 如图R 为15K ,C 为0.22uF ,可算出频率为50Hz ,所有可通过减小电容值来增大频率,如C 为0.001uF 时,频率为10.6kHz ,满足要求。

3.2 函数信号发生器的仿真对总原理图进行仿真,得到正弦波,方波和三角波的波形如下图:100HZ 正弦波1KHZ正弦波100 HZ方波1KHZ方波100HZ三角波1KHZ三角波4.用Multisim10电路仿真4.1输出方波电路的仿真用Multisim10电路仿真软件进行仿真。

从Multisim10仿真元件库中调出所需元件,按电路图接好线路,方波输出端接一个虚拟的示波器,接通电源后,将S1开关打到方波信号线档,可得如图4-1所示的输出方波仿真图。

图4-1 输出方波电路的仿真4.2三角波电路的仿真方法同输出方波电路的仿真方法,将S1开关打到三角波信号线档即可得图4-2所示的方波转三角波波形仿真图。

图4-2输出三角波电路的仿真4.3正弦波电路的仿真方法同输出方波电路的仿真方法,将S1开关打到正弦波信号线档即可得图4-3所示的正弦波波形仿真图。

图4-3 输出正弦波电路的仿真函数信号发生器电路的实验的结果输出电压输出频率类别设计值实际值设计值实际值正弦波0~1.5V 0~1.4V 10HZ~10kHZ 62HZ~10.3kHZ 方波0~7V 0~7.2V 10HZ~10kHZ 62HZ~10.3kHZ 三角波0~2.5V 0~2.1V 10HZ~10kHZ 62HZ~10.3kHZ5.结束语在这期间的学习、设计、及电路搭建过程中使我学到很多。

让我对抽象的理论有了具体的认识。

通过对函数信号发生器的设计,我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用的仪器仪表;了解了电路的连接、搭建方法;以及如何提高电路的性能等等。

通过对函数信号发生器的设计,我深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。

而且通过设计,我不但知道了以前不知道的理论知识,而且也巩固了以前知道的知识。

最重要的是在实践中理解了书本上的知识,明白了学以致用的真谛。

11。

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