函数通用信号发生器历史发展
函数信号发生器

学科分类号:08 湖南人文科技学院本科生毕业设计题目(中文):函数信号发生器(英文):Function signal generator学生姓名:贺海学号06306114 系部:通信与控制工程系专业年级:电子信息工程技术2006级指导教师:田汉平职称:副教授湖南人文科技学院教务处制湖南人文科技学院专科毕业设计诚信声明本人郑重声明:所呈交的专科毕业设计,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名:二○○年月日目录摘要: (4)A BSTRACT .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1电子设计自动化(EDA)发展概述.................................................... 错误!未定义书签。
1.1.1 EDA的基本概念................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1.2 EDA技术的发展历史........................................................................ 错误!未定义书签。
信号发生器的发展方向

文献综述-- 信号发生器的发展方向1、前言信号发生器又称波形发生器,是一种常用的信号源,被广泛地应用于无线电通信、自动测量和自动控制等系统中。
传统的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成,借助电阻电容,电感电容、谐振腔、同轴线作为振荡回路产生正弦或其它函数波形。
频率的变动由机械驱动可变元件完成,当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大,这样不但参数准确度难以保证,而且体积和功耗都很大,而由数字电路构成的低频信号发生器,虽然其低频性能好但体积较大,价格较贵。
在今天,随着大规模集成电路和信号发生器技术的发展,许多新型信号发生器应运而生。
用信号发生器并配置适当接口芯片产生程控正弦信号,则可替代传统的正弦信号发生器,从而有利于测试系统的集成化、程控化和智能仪表的多功能化。
而信号发生器的最大特点是面向控制,由于它集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低,因此在数据采集、智能化仪器等技术中得到广泛的应用,从而使得信号发生器的应用成为工程技术多学科知识汇集的一个专门研究领域,其应用产生了极高的经济效益和社会效益。
2、信号发生器的发展与现状2.1 信号发生器的发展单片微型计算机简称信号发生器,是指集成在一块芯片上的计算机,信号发生器的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步,自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段:第1阶段(1971~1976):信号发生器发展的初级阶段。
发展了各种4位信号发生器,第2阶段(1976~1980):初级8位机阶段。
以1976年Intel公司推出的MCS—48系列为代表,采用将8位CPU、8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构,功能上可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。
第3阶段(1980~1983):高性能信号发生器阶段。
这一阶段推出的高性能8位信号发生器普遍带有串行口,有多级中断处理系统,多个16位定时器/计数器。
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。
函数信号发生器

江苏联合职业技术学院江苏省惠山中等专业学校(办学点)(论文) 系专业电子信息工程技术年级 09 班级 31 姓名周烨静学号 095223103 指导教师王晓琳2013年 3 月25 日摘要本文介绍一种用AT89C51单片机构成的波形发生器,可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形,波形的周期可用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
在介绍DAC0832芯片特性的基础上,论述了采用DAC0832芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。
对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。
该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波文章给出了源代码,通过仿真测试,其性能指标达到了设计要求【关键字】单片机;DAC;函数信号发生器;形调整目录1 绪论1.1 函数信号发生器1.1.1 函数信号发生器概述信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器,而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。
众所周知,数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟,其锁相环( PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准,而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态,但毕竟是数字式信号源,数字电路与模拟电路之间的干扰,始终难以有效克服,也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发. 这是通用模拟式函数信号发生器的结构,是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波,同时经由比较器的比较产生方波,换句话说,如果以恒流源对电容充电,即可产生正斜率的斜波。
同理,右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波1.1.2 函数信号发生器的分类信号发生器应用广泛,种类繁多,性能各异,分类也不尽一致。
按照频率范围分类可以分为:超低频信号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。
2007级函数信号发生器ICL8038

陕西国防学院电子工程系毕业论文摘要本系统以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。
适合学生学习电子技术测量使用。
ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz~30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
另外由于该芯片具有调制信号输入端,所以可以用来对低频信号进行频率调制。
函数信号发生器根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,其电路中使用的器件可以是分离器件,也可以是集成器件,产生方波、正弦波、三角波的方案有多种,如先产生正弦波,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,再通过整形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。
也可以先产生三角波-方波,再将三角波或方波转化为正弦波。
随着电子技术的快速发展,新材料新器件层出不穷,开发新款式函数信号发生器,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。
所以,可选择的方案多种多样,技术上是可行的。
关键词: ICL8038,波形,原理图,常用接法1陕西国防学院电子工程系毕业论文目录摘要 (1)目录 (2)第一章项目任务 (3)1.1 项目建 (3)1.2 项目可行性研究 (3)第二章方案选择 (4)2.1 [方案一] (4)2.2 [方案二] (4)第三章基本原理 (5)3.1函数发生器的组成 (6)3.2 方波发生器 (6)3.3 三角波发生器 (7)3.4 正弦波发生器 (9)第四章稳压电源 (10)4.1 直流稳压电源设计思路 (10)4.2 直流稳压电源原理 (11)4.3设计方法简介 (12)第五章振荡电路 (15)5.1 RC振荡器的设计 (15)第六章功率放大器 (17)6.1 OTL 功率放大器 (17)第七章系统工作原理与分析 (19)7.1 ICL8038芯片简介 (19)7.2 ICL8038的应用 (19)7.3 ICL8038原理简介 (19)7.4 电路分析 (20)7.5工作原理 (20)7.6 正弦函数信号的失真度调节 (23)7.7 ICL8038的典型应用 (24)致谢 (25)心得体会 (26)参考文献 (27)附录1 (28)附录2 (29)附录3 (30)2陕西国防学院电子工程系毕业论文第一章项目任务1.1 项目建议函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具,它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。
TFG 2003型 DDS 函数信号发生器简介

预备知识三TFG 2003型DDS 函数信号发生器简介TFG2003型 DDS函数信号发生器采用直接数字合成技术(DDS), 具有快速完成测量工作所需的高性能指标和众多的功能特性。
其简单而功能明晰的前面板及液晶汉字或荧光字符显示功能使您更便于操作和观察,其选装的扩展功能模块,可使您获得增强的系统功能。
下面的介绍体现了该信号发生器优异的技术指标和强大功能特性的完美结合。
●频率精度高: 频率精度可达到10-5数量级●频率分辩率高: 全范围频率分辨率40mHz●无量程限制: 全范围频率不分档,直接数字设置●无过渡过程: 频率切换时瞬间达到稳定值,信号相位和幅度连续无畸变●波形精度高:输出波形由函数计算值合成,波形精度高,失真小●存储特性: 可以存储40组不同频率和幅度的信号,在需要时可随时重现●猝发特性:可以对信号进行门控输出和猝发计数输出●扫描特性:具有频率扫描和幅度扫描功能,扫描起止点任意设置●调制特性:可以输出多种调制信号AM,FM,FSK,ASK,PSK●计算功能:可以选用频率或周期,幅度有效值或峰峰值●操作方式:全部按键操作,两级菜单显示,直接数字设置或旋钮连续调节●高可靠性:大规模集成电路,表面贴装工艺,可靠性高,使用寿命长●程控特性:可以选配GPIB接口或RS232接口,组成自动测试系统接通仪器电源将电源插头插入交流220V 带有接地线的电源插座中,按下电源开关,仪器进行自检初始化,首先显示“WELCOME TO USE”(欢迎使用),然后依次显示0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ,最后进入复位初始化状态,自动选择“连续”功能,显示出当前A 路波形和频率值。
1.前面板总揽(图1)1.菜单、数据、功能显示区2.功能键3.手轮4.输出通道A5.按键区6.上档(Shift)键7.选项键8.触发键9.程控键10.输出通道B2.后面板总揽(图2)1.GPIB接口2.调制/计数器外测输入3.TTL输出4.保险丝5.RS232接口6.电源接口3.用户界面3.1 显示说明: 仪器使用两级菜单显示,【功能】键为主菜单,可循环选择六种功能。
信号发生器的发展过程及现状

信号发生器的发展过程及现状信号发生器是一种能够产生各种频率、振幅和波形的电子设备,用于测试、校准和调试各种电子设备和电气系统。
信号发生器的发展可以追溯到19世纪,随着科技的进步,信号发生器在功能、性能和应用范围上都得到了极大的改进和拓展。
早期的信号发生器主要是利用振荡电路产生连续波的简单功能设备,广泛应用于无线电通信、广播和电视的调试和传输测试。
随着技术的向前推进,在20世纪中叶,出现了出现了数字信号发生器(DDS),该技术利用数字直接合成的方式产生复杂的波形,实现了更高的频率稳定性和更高的精确度。
DDS技术的出现极大地推动了信号发生器的发展和应用。
在数字信号发生器的基础上,随着计算机技术和集成电路技术的快速发展,现代信号发生器已经变得更加强大和多功能。
它可以产生多个频率和波形,包括正弦波、方波、脉冲、三角波等,并且可以产生连续波、脉冲序列和单个脉冲等多种信号。
此外,现代信号发生器还具备数码显示、存储和恢复波形、调整和控制幅度、频率、相位以及调制等功能。
随着计算机和通信技术的融合,数字信号发生器也逐渐与其他设备进行集成,形成了信号源、频谱分析仪和数字存储示波器等多种功能的综合测试仪器。
这种综合测试仪器具有更高的性能和更强的灵活性,可以满足不同领域和应用的需求。
在现代工业生产和科学研究中,信号发生器被广泛应用于无线通信、电子测量和仪器校准等领域。
例如,在通信领域中,信号发生器可以用于测试和验证无线电频率的准确性和稳定性;在电子测量领域中,信号发生器可以用于测试和校准电阻、电容、电感和电路的响应特性;在仪器校准领域中,信号发生器可以用于校准数字存储示波器、频谱分析仪、频率计等仪器的准确性和精度。
总之,随着科技的进步,信号发生器在功能、性能和应用范围上得到了极大的改进和拓展。
从早期的振荡电路到数字信号发生器,再到现代的综合测试仪器,信号发生器不仅能够产生各种频率、振幅和波形的信号,还具备了数码显示、存储和恢复波形、调整和控制幅度、频率、相位以及调制等功能。
介绍函数信号发生器.doc

介绍函数信号发生器信号发生器历史&发展:在测试、研究或调整电子电路及设备时,为测足电路的i些电参量,用来模拟在实际工作屮使用的待测设备的激励信号。
信号源按工作原理可以分为:LC源、锁相源、合成源等。
LC源--------- 直接产生正弦信号。
合成源------- DDS发展过程:立接频率合成,锁相式频率合成,立接数字频率合成。
信号发生器发展:1、通常分类是按照产牛信号产牛的波形特征来划分:音频信号源、函数信号源、功率函数发生器、脉冲信号源、任意函数发生器、任意波形发生器、标准高频信号源、射频信号源、电视信号发生器、噪声信号源、调制信号发生器、数字信号源等。
这种分类基本覆盖了航空航天、电子、电力等领域的每一个角落。
2、止弦信号发牛器原理:RC, LC等回路产牛止弦波。
3、方波都是通过正弦波和电压比较器通过比较产牛的;脉冲信号发生器:能产生宽度、幅度和巫复频率可调的矩形脉冲的发生器可用以测试线性系统的瞬态响应,或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能函数/任意波形发牛器:它综合了各种信号源的优点于一身主要用于模拟输出自然界的一些不规则信号生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波还可以生成〃实际环境〃信号,包括在被测设备离开实验空或车间时可能遇到的所有毛刺、漂移、噪声和其它异常事件1、信号源按照应用领域分类:低频信号发生器(音频),高频信号发牛器(射频通信信号),电视信号发生器(电视信号),电视扫频信号发生器(电视信号)等。
2、纵观信号发生器的发展,玄接合成数字信号发生器是近儿年的发展趋势。
Rigol的产品即使采用立接合成技术信号发生器。
3、函数(波形)信号发牛器能产牛某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可从儿个微赫到儿十兆赫。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用丁其他非电测量领域。
正弦波:止弦波发牛电路能产牛止弦波输出,它是在放大电路的基础上加上止反馈而形成的它是各类波形发牛器和信号源的核心电路正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器方波:方波是通过电压比较器产生的:比较电压信号(被测试信号与标准信号)人小三角波:方波电压作为积分运并电路的输入,积分运算电路的输出得到三角波电压任意波:直接数字合成(DDS)技术信号源的任意波产生方法:直接从波表提取N个点,这N个点是用户自定义的点。
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历史发展信号发生器是一种最悠久的测量仪器,早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。
随着通信和雷达技术的发展,40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器,使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。
同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。
由于早期的信号发生器机械结构比较复杂,功率比较大,电路比较简单,因此发展速度比较慢。
直到1964年才出现第一台全晶体管的信号发生器。
自60年代以来信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器,这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形,由于模拟电路的漂移较大,使其输出的波形的幅度稳定性差,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。
自从70年代微处理器出现以后,利用微处理器、模数转换器和数模转换器,硬件和软件使信号发生器的功能扩大,产生比较复杂的波形。
这时期的信号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的波形。
软件控制波形的一个最大缺点就是输出波形的频率低,这主要是由CPU的工作速度决定的,如果想提高频率可以改进软件程序减少其执行周期时间或提高CPU的时钟周期,但这些办法是有限度的,根本的办法还是要改进硬件电路。
随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展,极大促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用,使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替,从而扩充了仪器信号的处理能力,提高了信号测量的准确度、精度和变换速度,克服了模拟信号处理的诸多缺点,数字信号发生器随之发展起来。
信号发生器的应用非常广泛,种类繁多。
首先,信号发生器可以分通用和专用两大类,专用信号发生器主要为了某种特殊的测量目的而研制的,如电视信号发生器、脉冲编码信号发生器等。
这种发生器的特性是受测量对象的要求所制约的。
其次,信号发生器按输出波形又可分为正弦波信号发生器、脉冲波信号发生器、函数发生器和任意波发生器等。
再次,按其产生频率的方法又可分为谐振法和合成法两种。
一般传统的信号发生器都采用谐振法,即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡,获得所需频率。
但也可以通过频率合成技术来获得所需9-率。
利用频率合成技术制成的信号发生器,通常被称为合成信号发生器。
signal is a generator with the longest measuring instruments, as early as the 1920s when the emerging electronic equipment it has. As the communications and radar technology development, 40 in a major test for a variety of standard receiver signal generator so that the signal generator from the qualitative analysis of the test equipment developed into a quantitative analysis of the measuring instruments. At the same time there also can be used to measure pulse circuit or pulse modulator for the pulse generator. Since the early signal generator mechanical structure more complicated, more power, the circuit is relatively simple, relatively slow pace of development. Until 1964 there was the first all-transistor signal generator.Since the 1960s, since the signal generator with the rapid development of a function generator, this period of analog signal generator use of electronic technology, by discrete components or analog integrated circuits constituted, the circuit structure complicated and can only have a sine Wave, square wave, sawtooth and triangle wave, and so few simple wave, because the analog circuit drift higher, to the extent of output waveform poor stability, but also pose a simulator of the circuit there is a large size, high prices, power-hungry , And other shortcomings, and to produce more complex waveforms circuit structure is very complicated. Since the 1970s a microprocessor, the use of microprocessors, ADC and DACs, hardware and software to expand the functions of the signal generator, a more complex waveforms. This time the signal generator and more software-based, is essentially a microprocessor on the DAC program control, you can get all kinds of simple wave. Waveform software control one of the greatest shortcomings of the output waveform frequency is low, mainly by the CPU speed of the work of the decision, if you want to increase the frequency can improve the implementation of its software program to reduce cycle time or increase the CPU clock cycle, but these options are limited The fundamental approach is to improve the hardware circuit.With modern electronics, computers and signal processing technology, such as the development has greatly promoted the digital technology of electronic measuring instruments in the application of the original analog signal processing gradually being replaced by digital signal processing, thereby expanding the signal processing equipment , Increase the accuracy of the measurement signal, accuracy and speed of transformation, the analog signal processing to overcome the many shortcomings, digital signal generator then developed.Signal generator is widely used, the wide variety. First of all, can signal generator at GM and dedicated two categories, the main signal generator dedicated to a particular measurement purposes of development, such as the television signal generator, pulse code signal generator, and so on. This generator is subject to the characteristics of the object measured by the constraints of the request. Secondly, the output waveform signal generator can be divided into sine wave signal generator, pulse-wave signal generator, function generator and arbitrary wave generator, and so on. Once again, according to a frequency of methods can be divided into resonant and synthesis of the two. Traditional use of the resonant signal generator, which uses a frequency selective circuit to generate sine vibration, to obtain the necessary frequency. But can also Synthesis technology to obtain the necessary 9 - rate. Frequency of use of technology into the signal generator, often referred to as synthetic signal generator.。