波形发生器1
任意波形发生器的原理与应用
• 调制发生器
–AM, FM, FSK, I/Q 等等
• 定制式发生器 • 系统元件 • 以上各项的组合
8 刘国琨 福禄克任意波形发生器 2/5/2002
Company Confidential
任意波形发生器可以代替 所有这些仪器
往往价格更低 ！
9
Presenters Name
Fw = fs wsize
信号重复频率＝采样频率 波形容量 采样频率 波形容量
fs(MS/s)=每秒产生的波形点 wsize＝确定波形的点数
加大点数可优化波形质量
举例：
需要1000点的波形
最高信号重复频率
任意波形发生器最高采样率50MS/s
50,000,000 MS/s 1,000 = 50kHz
福禄克任意波形发生器
2/5/2002
Company Confidential
任意波形发生器用于
•脉冲/脉冲序列发生器
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刘国琨
福禄克任意波形发生器
2/5/2002
Company Confidential
任意波形发生器用于
•调制信号源
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刘国琨
福禄克任意波形发生器
2/5/2002
Company Confidential
D/A
地址
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刘国琨
福禄克任意波形发生器
2/5/2002
Company Confidential
任意波形发生器工作原理
•具有开始，停止和重复能力的地址发生器
开始计数
停止计数
开始计数 停止计数 重复计数
触发输入
触发输入
重复数为4
23
刘国琨
波形发生器实验报告(1)
波形发生器实验报告(1)波形发生器实验报告一、实验目的本实验的目的是通过使用示波器和电子电路来调制和产生不同的波形。
二、实验仪器与器材示波器、经过校准的函数发生器、万用表。
三、实验原理函数发生器是一种电子电路，可以产生不同类型的波形，例如正弦波、方波、三角波等。
为了实现这些波形，函数发生器中需要使用不同的电路元件。
例如，产生正弦波需要使用振荡电路，而产生方波需要使用比较器电路。
函数发生器的输出信号通过示波器来显示和测量。
四、实验步骤1.连接电路：将电源线连接到函数发生器和示波器上。
2.打开电源：按照设备说明书的步骤打开函数发生器和示波器的电源。
3.调节函数发生器：使用函数发生器的控制按钮来选择所需的波形类型，并调节频率和振幅。
使用示波器来观察和测量所产生的波形。
4.调节示波器：使用示波器的控制按钮来调整波形的亮度、对比度、扫描速度等参数，以达到最佳观测效果。
5.记录实验结果：记录所产生的不同波形类型、频率和振幅，并观察和记录示波器的显示结果。
五、实验结果通过本实验，我们成功地产生了正弦波、方波和三角波等不同的波形，并观察了这些波形的频率和振幅。
示波器的显示结果非常清晰，可以直观地观察到波形的特征和参数。
我们还对示波器的参数进行了调整，以获得最佳的观测效果。
六、实验结论本实验通过使用示波器和函数发生器，成功地产生了不同类型的波形，并观察了波形的特征和参数。
这些波形可以应用于各种电子电路实验中，并且需要根据具体应用要求进行调整和优化。
示波器是一种非常重要的测试仪器，可以直接观察和测量电路中的波形和信号特性，因此应用广泛。
单片机波形发生器
前言波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。
函数波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。
在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。
这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，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。
同时，主要表现为两个突出问题，一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。
在 70 年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D/和 D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。
这时期的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对 DAC的程序控制，就可以得到各种简单波形。
90 年代末，出现几种真正高性能、高价格的函数发生器、但是HP公司推出了型号为 HP770S的信号模拟装置系统，它由 HP8770A任意波形数字化和HP1776A波形发生软件组成。
HP8770A实际上也只能产生8 中波形，而且价格昂贵。
不久以后，Analogic公司推出了型号为 Data-2020的多波形合成器，Lecroy 公司生产的型号为9100 的任意波形发生器等。
到了二十一世纪，随着集成电路技术的高速发展，出现了多种工作频率可过GHz 的DDS 芯片，同时也推动了函数波形发生器的发展，2003 年，Agilent的产品 33220A能够产生17种波形，最高频率可达到 20M，2005 年的产品N6030A 能够产生高达 500MHz的频率，采样的频率可达 1.25GHz。
波形发生器的课程设计
学院《电子技术》课程设计报告题目波形信号发生器的设计姓名:学号:专业:班级:指导教师:职称:——学院——系2011年9月目录1 绪论 (1)1.1课题的目的 (1)1.2设计任务和要求 (1)2 总体设计方案 (2)2.1课题分析 (2)2.2设计步骤 (2)2.3设计方案 (3)3 主要器件简介 (3)3.1LM324的功能 (3)3.2电阻和电位器 (4)3.3电容 (4)3.4二极管和稳压管的识别和接法 (5)4 单元电路设计与计算 (5)4.1正弦波发生器 (5)4.2方波-三角波发生器 (6)5 系统总电路图 (8)6 仿真分析与安装调试 (8)6.1仿真分析图 (8)6.2安装调试 (9)6.3调整过程及波形分析 (9)7 总结 (9)参考文献 (18)附录 (19)波形信号发生器1 绪论波形信号发生器亦称函数信号发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路设计实验应用中不可缺少的仪器设备之一。
目前市场上出现的波形发生器多为纯硬件搭接而成，且波形有限，多为锯齿波、方波、正弦波、三角波等。
信号发生器作为一种常见的电子设备仪器，传统的仪器完全可以由硬件电路搭接而成。
如采用555振荡器产生的正弦波、方波、三角波的电路是可取的路径之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难度大，调节范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究及生产实践过程中，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。
而有硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号用到的RC很大；大电阻，大电容制作上由困难，参数的精度难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点，一旦需求的功能增加，则电路的复杂程度会大大增加。
1.1 课题的目的课程设计是在校大学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
通过课程设计，学生巩固和加深对电子电路基本知识的理解，了解集成运算放大器在振荡电路方面的运用；通过对运算放大器构成的比较器、方波-三角波发生器电路的实验研究，熟悉集成运算放大器非线性应用及基本电路的调试方法。
DG4000系列函数 任意波形发生器说明书
北京普源精电科技有限公司RIGOLTECHNOLOGIES, INC.最高输出频率：200MHz， 160MHz，100MHz，60MHz 500MSa/s采样率，14bits垂直分辨率 标配等性能双通道 2ppm高频率稳定度 低相噪至-115dBc/Hz丰富的模拟调制和数字调制功能 内置150种任意波形内置7位/秒，200MHz带宽的频率计 标配多至16次的谐波发生器功能 功能强大的上位机软件标配接口：USB Host & Device，LAN 7英寸高清屏（800 × 480）系列DG4000系列是集函数发生器，任意波形发生器，脉冲发生器，谐波发生器，模拟/数字调制器，频率计等功能于一身的多功能信号发生器。
该系列的所有型号皆具有2个功能完全相同的通道，通道间相位可调。
产品概述设备尺寸：宽 × 高 × 深 = 313mm × 160.7mm × 116.7mm 重量：3.2kg（不含包装）功能界面标配相同功能的双通道，通道间相位精确可调标配可编辑任意波功能，内置有150种任意波形多种扫频模式高达16次的谐波输出功能频率计统计分析功能界面丰富的模拟调制和数字调制功能噪声发生功能和突发模式功能标配高分辨率的频率计功能技术参数除非另有说明，所有技术规格在以下两个条件成立时均能得到保证。
信号发生器处于校准周期内并执行过自校准。
信号发生器在规定的操作温度（18℃至28℃）下连续运行30分钟以上。
除标有“典型”字样的规格以外，所用规格都有保证。
上升/下降时间典型（1Vpp）<8ns典型（1Vpp）<10ns典型（1Vpp）<12ns过冲典型（100kHz，1Vpp）<3%占空比≤10MHz：20.0%至80.0%10MHz至40MHz：40.0%至60.0% >40MHz：50.0%（固定）不对称性周期的1% + 5ns抖动（rms）典型（1MHz，1Vpp，50Ω）≤5MHz：2ppm + 500ps>5MHz：500ps锯齿波线性度≤峰值输出的1%（典型，1kHz，1VPP，对称性100%）对称性0%至100%脉冲波周期25ns 至1000000s 40ns 至1000000s 66.7ns 至1000000s 脉宽≥10ns ≥12ns ≥18ns 上升/下降沿≥5ns≥7ns≥11ns过冲典型（1Vpp）<3%抖动（rms）典型（1Vpp）≤5MHz：2ppm + 500ps >5MHz：500ps 任意波波形长度16k 点垂直分辨率14bits 采样率500MSa/s 最小上升/下降时间典型（1Vpp）<5ns抖动（rms）典型（1Vpp）≤5MHz：2ppm + 500ps >5MHz：500ps 插值方式关闭、线性编辑方式点编辑、块编辑谐波输出谐波次数≤16次谐波类型偶次谐波、奇次谐波、顺序谐波、自定义谐波幅度各次谐波幅度均可设置谐波相位各次谐波相位均可设置振幅（以50Ω端接）范围≤20MHz：1mVpp 至10Vpp≤70MHz：1mVpp 至5Vpp≤120MHz：1mVpp 至2.5Vpp≤200MHz：1mVpp 至1Vpp ≤20MHz：1mVpp 至10Vpp≤70MHz：1mVpp 至5Vpp≤120MHz：1mVpp 至2.5Vpp≤160MHz：1mVpp 至1Vpp≤20MHz：1mVpp 至10Vpp≤70MHz：1mVpp 至5Vpp≤100MHz：1mVpp 至2.5Vpp≤20MHz：1mVpp 至10Vpp ≤60MHz：1mVpp 至5Vpp准确度典型（1kHz 正弦，0V 偏移，>10mVpp，自动）±设置值的1%±2mVpp平坦度典型（相对于1kHz 正弦波，500mVpp，50Ω）≤10MHz：±0.1dB ≤60MHz：±0.2dB ≤100MHz：±0.4dB ≤160MHz：±0.8dB ≤200MHz：±1dB ≤10MHz：±0.1dB ≤60MHz：±0.2dB ≤100MHz：±0.4dB ≤160MHz：±0.8dB≤10MHz：±0.1dB ≤60MHz：±0.2dB ≤100MHz：±0.4dB≤10MHz：±0.1dB ≤60MHz：±0.2dB单位Vpp、Vrms、dBm 分辨率1mV 或3位偏移（以50Ω端接）范围±5Vpk ac + dc准确度±（设置值的1% + 5mV + 振幅的0.5%）波形输出输出阻抗50Ω（典型）保护短路保护，过载自动禁用波形输出载波正弦波，方波，锯齿波，任意波（DC除外）调制源内部/外部调制波正弦波，方波，锯齿波，噪声，任意波调制深度0%至120%调制频率2mHz至50kHzFM载波正弦波，方波，锯齿波，任意波（DC除外）调制源内部/外部调制波正弦波，方波，锯齿波，噪声，任意波调制频率2mHz至50kHzPM载波正弦波，方波，锯齿波，任意波（DC除外）调制源内部/外部调制波正弦波，方波，锯齿波，噪声，任意波相偏0°至360°调制频率2mHz至50kHzASK载波正弦波，方波，锯齿波，任意波（DC除外）调制源内部/外部调制波50%占空比的方波键控频率2mHz至1MHzFSK载波正弦波，方波，锯齿波，任意波（DC除外）调制源内部/外部调制波50%占空比的方波键控频率2mHz至1MHz3FSK载波正弦波，方波，锯齿波，任意波（DC除外）调制源内部调制波50%占空比的方波键控频率2mHz至1MHz4FSK载波正弦波，方波，锯齿波，任意波（DC除外）调制源内部调制波50%占空比的方波键控频率2mHz至1MHzPSK载波正弦波，方波，锯齿波，任意波（DC除外）调制源内部/外部调制波50%占空比的方波键控频率2mHz至1MHzBPSK载波正弦波，方波，锯齿波，任意波(DC 除外)调制源内部调制波正弦波，方波，锯齿波，噪声，任意波键控频率2mHz至1MHzQPSK载波正弦波，方波，锯齿波，任意波(DC 除外)调制源内部调制波正弦波，方波，锯齿波，噪声，任意波键控频率2mHz至1MHzOSK载波正弦波调制源内部/外部振荡时间8ns至499.75μs键控频率2mHz至1MHzPWM载波脉冲波调制源内部/外部调制波正弦波，方波，锯齿波，噪声，任意波宽度偏差脉冲宽度的0%至100%调制频率2mHz至50kHz外调输入最大输入范围75mVRMS至±2.5Vac + dc输入带宽5MHz输入阻抗1kΩ触发输入电平TTL-兼容斜率上升或下降（可选）脉冲宽度>50ns反应时间扫频：<100ns（典型）脉冲串：<300ns（典型）触发输出电平TTL-兼容脉冲宽度>60ns（典型）最大频率1MHz电源电源电压100V至240V，45Hz至440Hz功耗小于50W保险丝250V，T2A显示类型7寸TFT LCD分辨率800水平 × RGB × 480垂直分辨率色彩16M色环境温度范围操作：10℃至40℃非操作：-20℃至60℃冷却方法风扇强制冷却湿度范围小于35℃：≤90%相对湿度35℃至40℃：≤60%相对湿度海拔高度操作：3000米以下非操作：15000米以下机械规格尺寸（宽 × 高 × 深）313mm × 160.7mm × 116.7mm重量不含包装：3.2kg 含包装：4.5kg接口USB Host，USB Device，LAN IP防护IP2X校准周期建议校准间隔为一年版权所有 仿冒必究 2015年11月版RIGOL ® 是北京普源精电科技有限公司的英文名称和注册商标。
波形发生器课程设计
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，函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、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。
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。
人机界面不但清晰美观，而且操作方便。
关键词：波形发生器；：波形发生器；DAC0832DAC0832DAC0832；；单片机；波形调整教师批阅目录一、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、元件选型设计思路、元件选型 .................................................................... - 5 -3.2原理图 ............................................................................................ - 5 -3.3主要芯片介绍主要芯片介绍 ................................................................................ - 6 -3.4硬件连线图 .................................................................................. - 10 -四、软件设计 ....................................................................................... - 10 -4.1锯齿波的产生过程锯齿波的产生过程 ...................................................................... - 11 -4.2三角波产生过程三角波产生过程 .......................................................................... - 13 -4.3 方波的产生过程 ......................................................................... - 14 -4.4 正弦波的产生过程 ..................................................................... - 16 -4.5通过开关实现波形切换和调频、调幅通过开关实现波形切换和调频、调幅 ...................................... - 18 -五、调试与仿真 ................................................................................... - 20 -5.1仿真结果 ...................................................................................... - 21 -六、总结 ............................................................................................... - 22 -七、参考文献： ................................................................................... - 23 -教师批阅一、设计目的及意义1.1设计目的（1）利用所学微机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
proteus波形发生器课程设计
proteus波形发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解波形发生器的原理，掌握Proteus软件中波形发生器的使用方法；2. 学会分析波形发生器的电路图，并能够描述各部分功能；3. 掌握如何调整波形发生器的参数，以实现不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的输出。
技能目标：1. 能够运用Proteus软件设计并搭建简单的波形发生器电路；2. 学会使用示波器等工具观察波形发生器输出的波形，并进行分析；3. 能够针对实际需求，调整波形发生器的参数，实现特定波形的输出。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子电路的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通、协作的能力；3. 引导学生认识到波形发生器在电子技术中的应用价值，提高学生的创新意识和实践能力。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，以实验操作和实际应用为主，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生为高年级电子专业或相关专业的学生，具有一定的电子电路基础和实际操作能力。
教学要求：结合Proteus软件和实际电路，引导学生从理论到实践，逐步掌握波形发生器的原理和应用。
在教学过程中，注重启发式教学，鼓励学生思考、提问、创新，提高学生的综合素养。
通过课程学习，使学生能够独立完成波形发生器的设计与搭建，为后续相关课程和实际工作打下基础。
二、教学内容1. 波形发生器原理介绍：讲解波形发生器的概念、种类、工作原理及其在电子电路中的应用。
- 教材章节：第二章第二节“波形发生器的基本原理”- 内容列举：正弦波、方波、三角波等常见波形的产生原理，集成波形发生器的特点。
2. Proteus软件使用：介绍Proteus软件的基本功能，重点讲解波形发生器的搭建、参数设置和仿真操作。
- 教材章节：第三章“Proteus软件的使用”- 内容列举：软件界面、基本操作、波形发生器组件、仿真分析等。
3. 波形发生器电路分析与设计：- 教材章节：第四章“波形发生器电路分析与设计”- 内容列举：电路图分析、各部分功能、参数调整、波形观察与调试。
基于单片机的波形发生器设计
基于单片机的波形发生器设计
基于单片机的波形发生器设计是一种新兴的技术，它利用单片机
来发出不同的波形信号，以满足不同的测量需求。
这种技术的核心部
分就是使用微处理器（单片机）来生成和控制信号，以及支持信号实验。
首先，为了发出不同的波形，使用微处理器（单片机）需要进行
控制程序设计，以将不同的波形转变为数字信号。
这要求开发者在硬
件上设计一个模拟输入的控制信号，以便发出不同的波形。
程序设计
中需要考虑波形的持续时间、信号的幅度等，并编写相应代码来表示
不同的波形。
一旦波形发生器已经通过发出不同的波形通过单片机设计，就可以将此模拟信号输出到一系列设备。
此外，为了确保实验能够取得有效的结果，还需要对基于单片机
的波形发生器进行测试和校准。
在这方面，使用电子测量仪表来检查
实验中的信号，确保不同的波形能够准确的在一系列的设备中传播，
以及数据采集是否能被准确的捕获。
同时，根据波形的持续时间，来
进行相应调整，确保发出不同波形的准确性。
总而言之，基于单片机的波形发生器设计是一项很有前景的技术，可以有效的处理和传送信号，同时也为测量和实验提供准确的信号。
然而，这也要求开发者具有扎实的单片机知识和信号处理能力，以及
对测量仪表、信号传输和数据采集的理解，才能将这项技术发挥出最
大的效果。
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“TI”杯 四川省电子设计竞赛一等奖作品 杯题 目 ：波形发生器 (B 题) 唐续指导 教师 ：邹林队员及年级：06 级（大三）罗俊洲，06 级（大三）高阳，06 级（大三）张军 学校及院系：电子科技大学微电子与固体电子学院摘要 本次设计实现了一种波形发生器，可以产生三角波、正弦波、方波，其频率 和幅度任意可调，并能产生各种调频信号，方波的占空比可调，并能转换为 TTL 电平输出。
设计方案使用了运放结合三极管实现的压控恒流源对电容进行恒流充 放电，在电容上得到三角波信号，再经波形变换网络产生正弦波、方波等，最后 经滤波、整形、放大网络输出。
各种波形既可以使用电位器连续调节其参数，也 可以使用 MSP430 单片机结合触摸屏完成功能切换和参数控制。
系统人机界面友 好，工作稳定，所有指标达到并超过题目要求。
关键词：压控恒流源、波形变换网络、MSP430 单片机、触摸屏技术Abstract The design achieves a wave generator, which can generate different waveforms such as triangular wave, sine wave, and square wave. The frequency and the magnitude of these waveforms can be adjusted optionally, and it also can generate a variety of FM signals. Use a combination of operational amplifiers and transistors to realize a voltage-controlled constant current source that charges and discharges the capacitors. While the voltage signal on the capacitors is just the triangle-wave signal, the triangle-wave signal passing through the wave-transform network is converted into different waveform. Finally, the converted waveforms are filtered, reshaped, amplified and output. We can use not only potentiometers, but also the MSP430 MCU together with touch-screen to adjust them optionally. This wave generator has a very friendly human interface and can work well, whose parameters are beyond the subject demands. Key words: voltage-controlled current source, wave-transform network, MSP430 MCU, touch-screen technology一、作品简介/quty88/根据题目要求， 此波形发生器设计目标主要包括四个部分：基准三角波发生 电路、波形变换网络、数控调节系统和后级波形处理网络。
本作品可以产生三角波、正弦波、方波，其频率和幅度任意可调，并能产生 各种调频信号，方波的占空比可调，并能转换为 TTL 电平输出。
系统人机界面友 好，工作稳定，所有指标达到并超过题目要求。
具体指标：具有产生三角波、方波的功能，且波形基本无失真 ，满足要求。
频率调节范围为 500mHZ 到 6MHZ，远远超过题目要求的 10HZ 到 100KHZ 的要求。
输出信号 0V 到 10V 连续可调，满足要求。
具有产生正弦波的的功能，且波形无 明 显 失 真 。
具 有 20 ％ 频 偏 的 调 频 功 能 ， 并 且 具 有 多 种 波 形 调 制 。
使 用 MSP430FG4619TI 单片机以及触摸屏实现了所有功能的程控。
本设计用到了 10 片 以上的 TI 芯片。
本作品的几个特色如图１所示：图１ 二、作品实现 1、设计方案论证作品特色示意图/quty88/(1).总体方案的分析与选择 方案一： 采用低温漂、 低失真、 高线性单片压控函数发生器(如 ICL8038， MAX038 等)， 即可同时产生频率受控可变的三角波、正弦波、脉冲波等。
用 D/A 转换器的输出 来改变调节电压，也可以实现频率的数控调整。
此方案优点：方法简单易行，由于采用单片专用芯片，系统体积大大减小。
此方案缺点：由于压控的非线性，频率步进的步长控制比较困难再加上题 目要求，本系统放弃此方案。
方案二： 采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控荡器（VCO）的输出频率锁定 在所需频率上。
此方案优点：由于使用了频率锁定技术，所以系统性能良好。
此方案缺点：难以达到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂，不适于产生 低频信号。
方案三： 采用直接数字频率合成器（DDS） ，既可以使用专门的 DDS 芯片(如 AD9954 等)实现， 也可以使用 FPGA 或 DSP 芯片采用波形查找表结合高速的 DAC 产生任意 波形。
即用累加器按频率要求相对应的相位增量进行累加，再以累加相位值作为 地址码，取存放于 ROM 中的波形数据，经高速的 D/A 转换、滤波即得所需波形。
此方案优点：理论上可以产生任意波形，而且频率稳定度极高，易于程控。
此方案缺点：此方案需要高速的数字芯片(如 FPGA、DSP 等)和高速的 DAC 转换芯片，所以成本偏高。
方案四： 用运放结合三极管构建的压控恒流源，对电容进行恒流充放电， 这样电容两 端的电压就会线性变化从而产生三角波信号。
改变运放的压差即可改变压控恒流 源的大小， 从而改变电容的充放电速率，也就改变了电容两端三角波信号的振荡 频率。
再将此三角波信号经过二极管和电阻组成的无源变换网络，就可以得到正 弦波信号。
同时利用高速比较器将此三角波信号和一基准电压相比较，则高速比 较器的输出端就会产生同频率的方波信号或 TTL 波信号等。
此方案简单易行， 设计自由度大而且成本较低。
综上，本系统采用方案四。
(2).三角波变正弦波网络 方案一： 使用运放或非门再结合二极管和电阻等组成的有源网络，采用折线法原理。
将三角波逐步折成正弦波。
此方案优点：由于采用了有源器件运放等，所以参数计算较简单，设计难度 较小，波形变换效果低频范围时比较好。
此方案缺点： 由于有源器件高频特性不好， 所以对较高频率的三角波变换时， 就会产生失真。
方案二： 直接使用二极管和电阻等组成的无源网络完成三角波到正弦波的转换。
该方 案较方案一设计难度有所增大， 但无源网络在高频范围时失真较小，所以波形频 率可以做到几兆甚至更高，而且成本较低。
/quty88/方案三： 使用开关电容滤波网络,当波形频率改变时，及时改变开关电容滤波器的截 止频率，就会从三角波信号中滤出所需频率的标准正弦波。
此方案优点： 由于正弦波信号是经过截止频率可调的滤波器得到的，所以正 弦波波形会非常理想。
此方案缺点： 开关电容滤波器的截止频率受其工作频率控制。
截止频率可调， 也就意味着工作频率可调， 这就需要此信号源再产生一路频率可调而且精准的信 号，设计难度较大，成本偏高。
综上，本系统采用方案二。
(3).数控调节电路 利用 MSP430 单片机结合触摸屏对各种波形进行切换和控制。
本系统使用其 内部高精度的 DAC(只有两路)再结合一片 TI 的 TLV5639(12bitDAC),总共构成三 路 DAC 对各种波形的频率和幅度以及方波的占空比进行调节。
本系统还使用了其 内部三路高精度的 ADC，其中两路用来获得触摸屏的 X 轴和 Y 轴信号，完成对触 摸屏的控制，另一路完成对外部调频信号的采样。
使用触摸屏，大大提高系统界 面的友好性，并省去了处理普通按键复杂的去抖过程。
(4).系统总体构成 根据题目要求，此波形发生器设计目标主要包括四大部分：基准三角波发 生电路、波形变换网络、数控调节系统和后级波形处理网络。
其系统构成方框图如图２。
。
率频变改而从，率速电放充容电制控可即，小大源流 恒制控。
波角三生产而从，化变性线会就压电端两容电 ，电放充行进容电对源流恒用利2、理论分析。
等波 LTT、波方成变波 角三将可器较比用利，波弦正成变波角三将络网源无等 阻电和管极二用利体具。
等波方的调可比空占、波弦正 、波 LTT 成换变波角三准基将成完要主/quty88/程、形整、波滤的形波对成完要主图框方统系 ２图：路电生发波角三准基 ：路电生发波角三准基 ：路电生发波角三准基 ：路电生发波角三准基 ：络网理处形波级后 ：络网理处形波级后 ：络网理处形波级后 ：络网理处形波级后 ：络网换变形波 ：络网换变形波 ：络网换变形波 ：络网换变形波。
能功等大放控。
等 号信频调 制控；比 空 占 的 波方节调 ；度幅、率 频 其 节 调；换切 行进形波 对屏摸触 合结机片 单 034PSM：统系 ：统系 ：统系 ：统系 节调控数 节调控数 节调控数 节调控数/quty88/图意示期周半正波弦正变波角三 ５图(1).压控恒流源的设计 压控恒流源是本系统的重点和难点之一。
本系统使用运放结合三极管引入 深度负反馈从而得到精准的压控恒流 源(如图３)。
图中流过电阻 R5 上的电 流为 I = (V -V )/R5。
令电阻 R1 = R2，则 R1、R2 上的压降 相 等 且 为 U1 = U2 = I *R1 = [(V -V )/R5]*R1。
令电阻 R3 = R4，则 I_Out = I_In = {[(V -V )/R5]*R1}/R3。
令 R5 = 4k7；R1=R2 = 1K；R3=R4=100 则 I_Out = I_In = (V -V )/470。
由上面计算可知： 只要改变(V -V )的值 就可以改变电流 I_Out 和 I_In 的大小。
其中 U1、 和 U3、 分别为 TI 的 OP07 U2 U4 和 OPA132。
该类运放供电电压范围较宽 (±3V～±18V)，能很好的满足本次 设计的要求。
为了使波形理想，本系统将恒流源 I_Out = I_In 的大小设定在 0.6mA～50mA 之间。