简易信号发生器的毕业设计

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DSP课程设计——信号发生器(方波)

DSP课程设计——信号发生器(方波)

成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器(方波)1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代,随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。

它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。

其主要标志是两项重大进展,即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。

数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列,通过计算机或通用(专用)信号处理设备,用数值计算方法进行各种处理,达到提取有用信息便于应用的目的。

例如:滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。

数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。

因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。

而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。

数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。

数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入.特别是对于谱分析的本质研究,对于非平稳和非高斯随机信号的研究,对于多维信号处理的研究等,都具有广阔前景。

数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。

多数科学和工程中遇到的是模拟信号。

以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。

模拟信号处理缺点:难以做到高精度,受环境影响较大,可靠性差,且不灵活等。

数字系统的优点:体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。

基于DDS的幅度调制AM信号发生器设计正式毕业设计

基于DDS的幅度调制AM信号发生器设计正式毕业设计

基于DDS的幅度调制AM信号发生器设计摘要信号发生器发展到今天,在电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中,扮演着一个相当重要的角色,有着相当广泛的应用,极大加快了电子测试与设计工作中的效率,在电子技术和信号仿真应用中已发挥了巨大的作用。

本文主要介绍了基于DDS的信号发生器的设计情况。

这是一个以MATLAB为核心来实现信号发生器的系统,该系统具有结构简单灵活,抗干扰能力强、产生频率较高、应用广泛等特点。

为实现基于DDS的数字调制波,提出以调整指数控制字与频率控制字,通过查表得到所需数字序列的思想与方法,MATLAB仿真与样机实验表明该方法是行之有效的。

依据时域和频域卷积定理对信号调制与解调过程进行了分析,并用MATLAB软件的快捷、方便、准确的特点对其过程进行仿真,得到了比较满意的结果。

将其仿真的过程应用与理论和实验过程中,这样常有利于激发学生的学习兴趣和全面推进素质教育、创新教育。

通过软件调试后,所要求的各种波形都能按要求实现。

由于设计的时间短等原因,本次设计只是原理性的设计,要达到实用,还有许多的工作要做。

由于经验不足,在设计中还有许多不足之处,需要进一步改进。

关键词:DSP Builder,FPGA, D/A转换器,信号发生器,调幅THE DESIGN OF THE AM SIGNAL GENERATORBASED ON DDS The Amplitude ModulationABSTRACTThe development of the signal generator today, plays a very important role in the electronic testing, design, simulation, and communications projects. It widely spread the application, speed up the electronic test; also it plays a huge role in the electronic technology and the application of the signal simulation. This article mainly introduced the situation of the design which based on the DDS signal generator. This is a system which based on MATLAB in order to realize the signal generation. This system is simple and flexible, the anti-jamming ability is strong, the frequency is high, and the application is wide.In order to realize the digital modulating wave based on the DDS, we proposed the adjusted indexes control word and the frequency control word, through the table look-up we can find the thought and the method of the digital sequence. The MATLAB simulation and the prototypical experiment indicated this method is effective. Through the analysis which based on the time domain and the frequency range convolution theorem of the signal modulation, and the simulation on MATLAB software which is convenient and accurate, we can get a quite satisfactory result. The process of the simulation and the experiment of the theory can commonly stimulate the student's studying interest and the comprehensive advancement for all-around development, the innovation education.After the debugging of the software, all kinds of profile can realize according to the request. Because of the short time and some other reasons, this design is only the principle, we still have many work need to do in order to achieve the practical use. In other words, Because of shortage experience, there ismany deficiencies in the design, It also needs some further improve.KEY WORDS:DSP Builder, FPGA, D / A Converter, Signal Generator, AM目录前言无线电技术进行信息传输在现代电子应用中占有及其重要的地位,无线电通信、电视、雷达、遥控遥测等,都是利用无线电技术传输各种不同信息的方式,在这些信息的传递过程中,都要用到调制技术,所谓调制是在传送信号的以方将所要传送的信号“附加”在高频振荡器上,再由发送装置进行传送。

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。

基于NE555信号发生器的设计

基于NE555信号发生器的设计

目录摘要Abstract第1章前言 (3)第2章信号发生器的发展现状 (4)2.1信号发生器的分类 (4)2.2信号发生器的发展现状及趋势 (4)第3章方案的设计 (5)3.1 设计方案的选择 (5)3.2电路工作原理以及器件选择 (5)第4章电路的完善与改进 (7)4.1电路仿真 (7)4.1.1波形信号失真分析 (7)4.1.2波形信号输出频率的调整 (8)4.1.3波形信号输出幅度的调整 (10)第5章电路的安装调试 (11)5.1 PROTEL制板 (11)5.2电路安装调试 (12)第6章结束语 (13)参考文献摘要信号发生器是一种能够产生多种波形,如锯齿波、三角波、方波、正弦波的电路。

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。

本设计通过对信号发生器的原理以及构成进行分析,设计了信号发生器,能够输出稳定的正弦波和方波,实现占空比50%,并且能够实现频率和输出幅度可调。

设计中采用常用器件NE555为核心,通过比较获得最佳电路方案,并对电路各部分工作原理进行了分析,确定其能够稳定工作,利用相关仪器多次试验,测试达到了设计要求。

关键词:直流稳压电源电路;振荡器;RC电路;射极输出器。

AbstractSignal generator is a kind of can produce a variety of waveforms, such as sine wave, triangular wave circuit, the Fang Bo. The signal generator has a very wide range of uses in circuit experiment and test equipment in. The design on the principle of signal generator and its structure was analyzed, the design of square wave signal generator, can output stable Fang Bo, and can realize the frequency and adjustable output amplitude, for ease of use, this design also can generate triangle wave and sine wave. Used in the design of common NE555 device as the core, through the comparison of best circuit scheme, and the working principle of every part of the circuit is analyzed, determine its can work steadily, by using relevant instruments, many tests, the test has achieved the design requirements.Keywords: DC stabilized power supply circuit; oscillator; RC circuit; an emitter follower.第1章前言为了能够更加直观的观测到电路中信号变化,在电子学中常用到的仪器是示波器,它能够像医疗设备一样检测到电路中的各种“病变”,与之相配合使用的通常还有信号发生器,它能产生多种波形,如三角波、方波、正弦波,这是信号发生器基本用途。

毕业设计227信号发生器软硬件设计

毕业设计227信号发生器软硬件设计

信号发生器软硬件设计目录第一章微机应用系统课程设计的目的意义 (2)1.1 设计目的 (2)1.1课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章信号发生器系统软硬件设计任务 (3)2.1 设计内容及要求 (3)2.2 课程设计的要求 (3)第三章总体设计方案 (3)3.1 设计思想 (3)3.2 总体设计流程图 (4)第四章硬件设计 (4)4.1 硬件设计概要 (4)4.2 所用到的芯片及其各自功能说明 (4)4.3 硬件电路设计系统原理图 (6)第五章软件设计 (7)5.1 流程图及其说明 (7)5.2 源程序及其说明 (8)第六章软件系统的使用说明 (15)第七章收获、体会 (15)附录参考文献 (15)第一章微机应用系统课程设计的目的意义1.1设计目的通过该课程的学习使学生对微机系原理与接口技术有一个全面的了解、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。

本设计主要能够完成对制定波形的形成,可以通过输入来改变频率。

此信号发生器可以很好的运用于有需要的场合。

1.2 课程在教学计划中的地位和作用《微型计算机原理与接口技术》课程是我们自动化专业在这个学期学的一门基础课程。

通过该课程的学习使我们对微机系统有一个基本的了解、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。

通过课程设计还要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。

计算机科学在应用上得到飞速发展,因此,学习这方面的知识必须紧密联系实际:掌握这方面的知识更要强调解决实际问题的能力。

同学们要着重学会面对一个实际问题,如何去自己收集资料,如何自己去学习新的知识,如何自己去制定解决问题的方案并通过实践不断地提高分析和解决问题的能力。

它的主要功能是:(1)据8级优先级控制,通过联级可以扩展到64级优先控制。

(2)每一级中断可由程序单独屏蔽或允许。

(3)可提供中断类型号传送给CPU。

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。

毕业设计(论文)-基于proteus的信号发生器的设计

毕业设计(论文)-基于proteus的信号发生器的设计

基于proteus的信号发生器的设计摘要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,其频率范围可从几个微赫到几十兆赫,除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域。

本设计是使用集成运算放大器设计的一种宽度可调的矩形波发生器。

它主要由反相输入的滞回比较器和RC电路组成,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。

而使电容的正向和反向充电时间常数不同,利用二极管的单向导电性引导电流流经不同的通路,就形成占空比可调的矩形波发生电路。

高频、低频和超低频信号发生器,大多使用文氏桥振荡电路,即RC振荡电路,通过改变电容和电阻值,改变频率。

用以上原理设计的信号发生器,其输出波形一般只有两种,即正弦波和脉冲波,其零点不可调。

而且价格也比较贵,一般在几百元左右。

在实际应用中,超低频波和高频波一般是不用的,一般用中频,即几十赫兹到几十千赫兹。

关键字:信号发生器、宽度可调、矩形波、锯齿波、时间常数1.概述在电子技术日新月异的形势下,信息技术随之迅猛发展。

信息是存在于客观世界的一种事物现象,人们正是通过信息的获取、存储、传输和处理等来不断认识和改造世界的。

而信号作为信息的载体,是指带有信息的随时间或其他自变量变化的物理量或物理现象,信号时使用极为广泛的基本概念,无论是在自然科学领域,还是在社会科学领域都存在大量的应用研究问题。

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,其频率范围可从几个微赫到几十兆赫,除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域。

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。

基于AT89C51单片机的多功能函数信号发生器设计毕业论文

基于AT89C51单片机的多功能函数信号发生器设计毕业论文
1.2波形介绍
·正弦波
正弦信号可用如下形式表示
f(t)=Asin(ωt+θ)(1)
其中,A为振幅,ω是角频率,θ为初相位。正弦函数为一周期信号如下图1所示:
图1 正弦波
·方波
方波函数是我们常用且所熟知的简单波形函数,做脉冲等,其表示形式如下:
(2)
方波波形如下:
图2 图形
当方波下半段幅值为0时,就为矩形波,一个原理,所以不再赘述矩形波。
(2)片内数据存储器有128B,地址空间为00H—7FH,片外没数据存储器。
(3)片内有4KB的程序存储器,地址空间为0000H—0FFFH,没有偏外存储器, 应接高电平。
(4)可以使用两个定时/计数器T0和T1,一个全双工的串行通信接口,5个中断源[1]。
·晶振电路工作原理及应用
单片机有18、19两引脚。分别为XTAL1和XTAL2。单片机采取内部振荡电路时,将这两引脚接石英晶体与微调电容。此设计采用的是12M晶振和两个30pF的电容。在芯片内部结构中,XTAL1和XTAL2引脚是一反相放大器的两个输入端,构成单片机内部振荡器。同样,根据需要的不同,也可采用外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式。如图所示。
It can control the type and the output frequency of the waveform when the microcontroller are equipped with the keyboard. Also when it coupled with the LED it can be displayed. It can be sure that it is digital signal that come from the microcontroller. So we should add the DAC0832 on the output side for D/A conversion. With the two levels of op-amp we can adjust waveform. Finally display on theoscilloscope.
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2.2 电路框图及工作原理
2.2.1 电路组成框图 简易信号发生器电路组成框图如图 2.1 所示。正弦波振荡电路产生正弦波, 比较器电路产生方波,积分电路产生三角波。
正弦波振荡电路
比较器电路
积分电路
图 2.1 简易信号发生器电路组成框图
2.2.2 电路工作原理 根据图 2.1 分析,由放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅环节组成的正弦 波振荡电路当达到起振条件, 即 AF>1 时产生正弦波, 同时用稳幅二极管来维持输 出电压幅度的稳定,正弦波振荡电路的输出端作为电压比较器的反相输入端,同 相输入端接参考电压 UREF,通过输入电压与上下门限电压的比较,使比较器发生 反转,产生方波,比较器的输出端作为积分器的反相输入端,电容与积分器运算 放大器的反向输入端与输出端相连接,输出与输出成积分关系,且输出电压 uo 与 输入电压 ui 反相,输出三角波。
毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目
一.选题的背景和意义: 信号发生器,又称信号源或振荡器,能产生正弦波、方波、三角波等波形,在生产实践和 科技领域中有广泛的应用,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、视频信号和脉冲信号运载出去,就需要产生高频振荡器。作为基础测量仪器 的信号发生器随着用户的需求而不断发展。现在是数字化时代,作为基本的测量工具,研发人 员对测量仪技术指标的要求也不断在提高。如精度高、工作频带宽、误差小等,能够满足不同 层次用户的测试要求。采用分立元器件设计的简易信号发生器,具有经济、方便、易于实现的 优点,本文就是采取这种方法来实现简易信号发生器的设计。 简易信号发生器的设计
二.课题研究的主要内容: 本设计通过对信号发生器的原理以及构成进行分析,设计了正弦波—方波—三角波信号发 生器。设计中首先确定了电路方案:由直流稳压电源电路、文氏振荡器、迟滞比较器、积分器 四个单元电路组成;接着对各单元电路的的工作原理进行了分析,对电路中各元器件的参数进 行了计算;最后采用相关仪器对电路进行测试,测试达到了设计要求。
Keywords: dc stabilized voltage power; Venturi oscillator; Hysteresit comparator; integrator
第1章
前言
能产生多种波形,如三角波、方波、正弦波的电路被称为信号发生器,又称
信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有广泛的应用。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、视频信号和脉冲 信号运载出去,就需要产生高频振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如 高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断等,都需要功率或大或小、频率或高或低 的信号发生器。 信号发生器的实现方法通常有:(1)用分立元件组成的信号发生器, (2)可 以由晶体管、运放 IC 等通用器件制作,更多的则是用专门的信号发生器 IC 产生。 早期的函数信号发生器 IC,如 L8038、BA205、XR2207/2209 等,它们的功能较少, 精度不高,频率上限只有 300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵 活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。 (3)利用单片集成芯片的信号 发生器能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试。 (4)用专用直接数字合 成 DDS 芯片的信号发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。采 用分立元件产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,先产正弦波,根据周期性 的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系,再通过迟滞比较器电路将正弦 波转化为方波,经过积分电路后将其变为三角波。也可以先通过迟滞比较器产生 方波,在经过密尔积分电路产生三角波,最后通过差分放大电路经三角波转换成 正弦波。 作为基础测量仪器的信号发生器随着用户的需求而不断发展。信号源实质上 就是一个扫频示波器或合成信号源,并具有基本的调制功能。现在是数字化时代, 作为最基本的测量工具,测量仪技术指标上也不断提高。如精度高、工作频带宽、 误差小等,能够满足不同层次用户的测试要求。近几年,数字化仪器在迅速发展, 我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器。随着电子技术的快速发展,新材料 新器件层出不穷, 开发新款式信号发生器, 器件的可选择性大幅增加, 例如 ICL8038 就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片,利用单片机 制作智能仪表也成为一种趋势。 本次设计采用分立元件产生正弦波、方波、三角波。电路的原理部分的设计, 采用单元电路模块化的设计方法,对直流稳压电源电路、文氏振荡器、迟滞比较 器、积分器四部分单元电路进行原理的分析,参数的计算,最后通过 protel 绘图软 件将电路绘制出来。通过 Multisim 仿真软件对电路进行仿真测试,观察效果。
简易信号发生器的设计 目录
摘要 Abstract 第 1 章 前言…………………………………………………………..…………. ….1 第 2 章 方案的设计………………………………..……………………………….. 2 2.1 方案的选择………………………………………….…………. …………. ...2 2.2 电路框图及工作原理…………………………….………………. ………….2 第 3 章 单元电路设计…………..……………………………………………… .. .. 3 3.1 直流稳压电源电路……………………………………………..……….. … ..3 3.1.1 电路工作原理…………………………………………..………. …….....3 3.1.2 器件的选择…………………………………………………………… …4 3.2 正弦波振荡电路 ……………………..………. ……………………………5 3.2.1 电路工作原理…………………………..……………………………… ..5 3.2.2 参数计算……………………………..……….. …………………………6 3.3 电压比较器………………………………..………. …………………………7 3.3.1 电路工作原理…………………..……. ………………………………….7 3.3.2 参数计算…………………..……………………………………………...8 3.4 积分电路………………………………..……………………………………..9 3.4.1 电路工作原理…………………..……. ………………………………….9 3.4.2 参数计算…………………..………………………………………….. ...10 第 4 章 整体电路仿真………………..………………………………………….. ...11 4.1 仿真平台……………………………………………………………………...11 4.2 仿真结果…. ………………………………………………………………….12 第 5 章 结束语………………………………………………………………….. ….14 参考文献 答谢辞 附录
第 2 章 方案的设计
2.1 方案的选择
信号发生器实现的方法通常有以下几种: (1)可以由晶体管、运放等通用器件制作,更多的则是用专门的信号发生器 IC 产生。早期的信号发生器 IC,如 ICL8038、BA205 等,调节方式也不够灵活, 频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。 (2)用分立元件组成的简易信号发生器:价格比芯片实惠,结构简单,容易 实现。 由分析选择方案(2) 。
毕业设计(论文)任务书
一、课题名称: 简易信号发生器的设计
二、主要技术指标: (1)交流电压输入:220V/50Hz ; (2)产生正弦波、方波、三角波三种波形 ; (3) 波形频率范围: 10Hz~1KHz ; (4) 输出电压:正弦波 Vp-p=22V, 方波 Vp-p=11V, 三角波 Vp-p=5V ; 三、工作内容和要求:该简易信号发生器由分立元器件组成,结构简单,容易实现;由直流 稳压电源电路,文氏振荡电路,迟滞比较器,积分器组成,其中,直流稳压电源电路由电源 变压器、整流滤波电路及稳压电路组成,为信号发生器提供直流电源,文氏振荡电路也称串 并联网络正弦波振荡电路,本次设计选用具有稳幅作用的文氏振荡电路,通过采用稳幅二极 管来使所产生的正弦波有一定的稳定性,迟滞比较器用来产生方波,积分器用来产生三角波。 四、主要参考文献:[1] 郑应光 著. 模拟电子线路 [M],南京: 东南大学出版社,2000 年. [2] 林涛 著. 模拟电子技术基础[M],重庆: 重庆大学出版社,2003 年. [3] 陈梓城 著. 实用电子电路设计与调试[M],北京: 中国电力出版社,2006 年. [4] 王港元 著. 电子技能基础[M], 四川: 四川大学出版社,2005 年. [5] 王卫东 著. 模拟电子电路基础[M], 西安: 西安电子科技大学出版社,2003 年.
三.主要研究(设计)方法论述: 首先采用模块化的设计方法将简易信号发生器分为四个模块进行设计,分别为:直流稳压 电源电路,文氏振荡电路,迟滞比较器,积分器。在对四个模块电路原理进行分析后,进行器 件的选型,参数的计算。 将各个模块设计好之后,利用 protel 绘图软件将电路绘制出来。 最后通过 Multisim 仿真软件对电路进行仿真测试,检验设计结果。
关键词:直流稳压电源;文氏振荡器;迟滞比较器al generator is a kind of can produce much waveform, such as triangle wave, square wave, sine wave circuit. Signal generator in the circuit experiment and test equipment in a very wide range of purposes. The design of the principle of the signal generator and structure analysis, design of sine wave-square wave-triangle wave simple signal generator. Design of the first set by a dc voltage circuit scheme: power supply circuit, venturi oscillator,hysteresit comparator, integrator composed; Then each unit circuit of the principle is analyzed by dc stabilized voltage power supply circuit, provide the voltage required, venturi oscillator produce sine wave, hysteresit comparator produce square wave, integrators produce triangle, and at the same time in the circuit to wave the parameters of each component was calculated. Finally, using the related instrument testing, testing meet the design requirements.
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