低频正弦信号发生器
低频信号发生器测试
❖ d)在表3中记录测试结果
信号频 10H 100H 1kHz 10kH 100k 200k 1MHz 2MH
率
zz
z
Hz Hz
z
失真系 数（％）
低频函数信号发生器性能测试
❖ 4)脉冲上升（下降）沿时间测试
❖ a)按照测试工艺，信号源通电，测试仪器通电，预热大约10分 钟；
❖ b)连接信号源与测试仪器；
❖ 概述
❖ EE1641B型 函数信号发生器是一种精密的测试仪器，因其具有连续 信号、扫频信号、函数信号、脉冲信号等多种输出信号和外部测频功 能，故定名为函数信号发生器/计数器。本仪器是电子工程师、电子 实验室、生产线及教学、科研需配备的理想设备。
❖ EE1641B函数信号发生器为 波段式（按十进制分类共分七档）的低 频函数信号发生器，采用大规模单片集成精密函数发生器电路，使得 该机具有很高的可靠性及优良性能/价格比。
❖ 式中 f 为仪器读盘或数字显示的输出信号频率；为实际输出频率。
❖f
3)频率稳定度 指在其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内 o，信号源输出频率相对于预调值变化的大小。频率稳定度实际上是频
率不稳定度，它表示频率源能够维持恒定频率的能力。对于频率稳定
度的描述往往引入时间概念，如4×10-3/小时,5×10-9/天。
❖ 3)信号源输出波形置“方波”（或脉冲波），幅度5Vp-p，频率 “校准位置，使被测波形占满屏幕的 80%，读取稳态幅度10%~90%（或90%~10%）部分所对应的 时间，按式（4）计算上升（下降）沿时间
t r = L×K
(4)
式中：L—上升（下降）沿部分所占水平刻度；
5 )在规定的预热时间后，调节信号源输出频率，分别在每个波段选取高 、中、低3个频率点进行频率测量，频率误差按式计算。
低频信号发生器的使用说明
附录一低频信号发生器的使用说明一．概述AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式，具有良好的人机界面。
输出正弦波信号频率从2Hz～2MHz连续可调，输出正弦波信号幅度从0.5mV～5V连续可调，并设有TTL输出方波功能，频率从2Hz～2MHz连续可调，占空比从20％～80％连续可调。
面板显示清晰明了，操作简单方便，输出频率调节可采用频率段调节（轻触开关粗调）和数码开关调节（段内细调）二种，其中数码开关调节又分快调和慢调两种，五位数码管直接显示频率，输出幅度调节采用轻触粗调（20dB、40dB、60dB）和电位器细调（20dB）以内，三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。
中央处理器控制整机各部分，并采用了数/模、模/数转换电路，应用数码开关作为频率调节输入。
振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合，具有良好的稳幅特性。
电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。
二．技术特性1．频率范围：2Hz～2MHz，共分五个频段第一频段：2Hz～30Hz第二频段：30Hz～450Hz第三频段：450Hz～7kHz第四频段：7kHz～100kHz第五频段：100kHz～2MHz2．正弦波输出特性(1)输出电压幅度（有效值）：0.5mV～5V(2)幅频率特性：≤±0.3dB(3)失真度：2Hz～200kHz≤0.1％，200kHz～2MHz，谐波分量≤－46dB3．方波输出特性⑴最大输出电压（空截，中心电平为0）：14Vp-p⑵占空比（连续可调）：20％～80％⑶逻辑电平输出：TTL电平，上升、下降沿≤25ns4．输出电抗：600Ω5．频率显示准确度：1×10－4±1个字6．正常工作条件⑴环境温度：0～40℃⑵相对湿度：＜90％（40℃）⑶大气压：86～106kpa⑷电源电压：220±22V，50±2.5Hz7．消耗功率：＜10W三．面板及操作说明1.整机电源开关（POWER）按下此键，接通电源，同时面板上指示灯亮。
低频信号发生器的使用说明
附录一低频信号发生器的使用说明一．概述AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式，具有良好的人机界面。
输出正弦波信号频率从2Hz～2MHz连续可调，输出正弦波信号幅度从0.5mV～5V连续可调，并设有TTL输出方波功能，频率从2Hz～2MHz连续可调，占空比从20％～80％连续可调。
面板显示清晰明了，操作简单方便，输出频率调节可采用频率段调节（轻触开关粗调）和数码开关调节（段内细调）二种，其中数码开关调节又分快调和慢调两种，五位数码管直接显示频率，输出幅度调节采用轻触粗调（20dB、40dB、60dB）和电位器细调（20dB）以内，三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。
中央处理器控制整机各部分，并采用了数/模、模/数转换电路，应用数码开关作为频率调节输入。
振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合，具有良好的稳幅特性。
电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。
二．技术特性1．频率范围：2Hz～2MHz，共分五个频段第一频段：2Hz～30Hz第二频段：30Hz～450Hz第三频段：450Hz～7kHz第四频段：7kHz～100kHz第五频段：100kHz～2MHz2．正弦波输出特性(1)输出电压幅度（有效值）：0.5mV～5V(2)幅频率特性：≤±0.3dB(3)失真度：2Hz～200kHz≤0.1％，200kHz～2MHz，谐波分量≤－46dB3．方波输出特性⑴最大输出电压（空截，中心电平为0）：14Vp-p⑵占空比（连续可调）：20％～80％⑶逻辑电平输出：TTL电平，上升、下降沿≤25ns4．输出电抗：600Ω5．频率显示准确度：1×10－4±1个字6．正常工作条件⑴环境温度：0～40℃⑵相对湿度：＜90％（40℃）⑶大气压：86～106kpa⑷电源电压：220±22V，50±2.5Hz7．消耗功率：＜10W三．面板及操作说明1.整机电源开关（POWER）按下此键，接通电源，同时面板上指示灯亮。
CA3240低频正弦波方波信号发生器
爱好者制作的低频正弦波/方波信号发生器，电路之简单，只需20分钟在洞洞板上即可搞定，该信号发生器频率范围为2HZ--500KHZ，分6个频段，在200KHZ以下频段，其振幅特性好，失真小，基本可满足业余爱好者的需求。
信号发生器采用CA3240双运放构成文氏电桥振荡器，如手上没有CA3240，也可采用常用的5532来制作，只是频率高端不及用高阻抗场效应管输入的运放好，但也完全可以满足一般需要，CA3240用于本电路最高振荡频率为550KHZ，图纸慢慢上。
自己已经制作了两块，全用5532，非常好用！
谢谢版主帮顶，上图，都是手工画的，累啊~~只要原件无误，无需调试即可使用，注意供电为单电源，5--12V均可，电压高输出幅度大。
信号发生器的使用
图8-6 扫频信号发生器
• 6、标准信号发生器频率合成式信号发生器 • 如图8-7所示为标准信号发生器的外观图。这种发生器的 信号不是由振荡器直接产生，而是以高稳定度石英振荡器 作为标准频率源，利用频率合成技术形成所需之任意频率 的信号，具有与标准频率源相同的频率准确度和稳定度。 输出信号频率通常可按十进位数字选择，最高能达11位数 字的极高分辨力。频率除用手动选择外还可程控和远控， 也可进行步级式扫频，适用于自动测试系统。直接式频率 合成器由晶体振荡、加法、乘法、滤波和放大等电路组成， 变换频率迅速但电路复杂，最高输出频率只能达1000兆赫 左右。用得较多的间接式频率合成器是利用标准频率源通 过锁相环控制电调谐振荡器(在环路中同时能实现倍频、 分频和混频)，使之产生并输出各种所需频率的信号。这 种合成器的最高频率可达26.5吉赫。高稳定度和高分辨力 的频率合成器，配上多种调制功能(调幅、调频和调相)， 加上放大、稳幅和衰减等电路，便构成一种新型的高性能、 可程控的合成式信号发生器，还可作为锁相式扫频发生器。
• 图8-7 标准信号发生器
• •
二、信号发生器的面板介绍 信号发生器的种类很多，在这里主要以SP-1642B函数信号发生器为例来介绍。 如图8-8所示为SP-1642B函数信号发生器的前面板实物外观图。 如图8-9所 示为SP-1642B函数信号发生器的后面板实物外观图。
• •
1、信号发生器前面板 SP-1642B函数信号发生器的前面板结构示意图如图8-10所示，图中标号部件 的名称和功能介绍见表8-10所示。
3、函数信号发生器操作
• 图8-16 方波波形输出设置
•
图8-19 正玄波输出效果
图8-22衰减40dB设置
图8-10 SP-1642B函数信号发生器的前面板结构示意图
低频信号发生器
• (2)高频信号的频率范围选择按键
• 用来选择高频信号的频率范围。有6个互锁 开关，可以选择的频段范围为A： 100KHz～300KHz；B：300KHz～1MHz； C：1MHZ～3.2MHz；D: 3MHz ～10MHz； E：10MHz～35MHz；F：32MHz～ 150MHz。按下某个按键，输出信号的频率 在该键规定的范围内。
• (2)选择波形
– 通过波形选择按钮选择合适的波形，此键按下 输出方波，弹起输出正弦波。
• (3)调节信号幅度的基数
– 将频率基数调节旋钮旋转到50Hz，频率倍率按 钮选择×1，幅度衰减旋钮旋转到0dB。万用表 拨到交流电压档，两个表笔分别接触信号发生 器输出线的两端，万用表将显示输出信号的幅 度。旋转幅度调节旋钮，使输出电压为输出电 压的有效值。
– 频率基数调节旋钮右边有5个琴键按钮，如图26所示，它表示输出信号频率扩大的倍率，分 别输出信号的实际频率为：
– f=频率基数值×频率倍率。
• (7) 外同步信号接口
– 此端口为同步触发脉冲输入端，接口类型为 BNC接口。
– 在进行一些逻辑电路的测试时，需要多个信号 发生器产生的多路信号，这些信号的初始相位 不一定完全相同，将影响电路的测试效果。
• (4)调节幅度衰减
– 根据需要选择相应的的衰减幅度。
• (5) 调节信号频率
– 先调节频率基数调节旋钮，设定频率的基数， 再选择相应的倍率按键。
• (6)连接负载
任务2：低频信号发生器综合实训
• 1. 组装电路 • 2. 调试电路 • 3. 设置信号发生器的输出信号
– (1) 打开信号发生器 – (2)调节输出信号的幅度 – (3)连接放大电路 – (4)计算放大电路的电压放大倍数Av – (5) 改变信号发生器输出信号的幅度和频率，测量
信号发生器的分类
信号发生器的分类信号发生器也称信号源，是用来产生振荡信号的一种仪器，为使用者提供需要的稳定、可信的参考信号，并且信号的特征参数完全可控。
所谓可控信号特征，主要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人为地控制设定。
信号发生器的分类1、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。
2、低频信号发生器包括音频（200～20000赫）和视频（1赫～10兆赫）范围的正弦波发生器。
主振级一般用RC式振荡器，也可用差频振荡器。
为便于测试系统的频率特性，要求输出幅频特性平和波形失真小。
3、高频信号发生器频率为100千赫～30兆赫的高频、30～300兆赫的甚高频信号发生器，一般采用LC调谐式振荡器，频率可由调谐电容器的度盘刻度读出，主要用途是测量各种接收机的技术指标，输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频，使输出载频电压能够衰减到1微伏以下，高频信号发生器的输出信号电平能准确读数，所加的调幅度或频偏也能用电表读出。
此外，仪器还有防止信号泄漏的良好屏蔽。
4、微波信号发生器从分米波直到毫米波波段的信号发生器，信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生，但有逐渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势，仪器一般靠机械调谐腔体来改变频率，每台可覆盖一个倍频程左右，由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上，简易信号源只要求能加1000赫方波调幅，而标准信号发生器则能将输出基准电平调节到1毫瓦，再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值；还必须有内部或外加矩形脉冲调幅，以便测试雷达等接收机。
低频信号发生器的工作原理
低频信号发生器的工作原理低频信号发生器是一种用于产生低频信号的设备，其工作原理主要基于振荡电路的原理。
振荡电路是一种能够产生连续变化的正弦波信号的电路，低频信号发生器就是利用振荡电路来产生低频信号的设备。
低频信号发生器的工作原理可以分为以下几个方面来解释：1. 振荡电路的概念在低频信号发生器中，振荡电路是其核心部件。
振荡电路是一种能够产生周期性变化的电压或电流的电路，其主要由一个放大元件（如三极管、场效应管等）、反馈网络和一个能量储存元件（如电感、电容）组成。
当电压或电流在振荡电路中被反馈并且增强时，能够产生连续变化的正弦波信号。
2. 负反馈原理低频信号发生器的振荡电路采用了负反馈原理。
负反馈是指将一部分输出信号反馈到输入端，以抑制电路中的非线性失真和稳定输出信号的变化。
在低频信号发生器中，通过正确设计反馈网络，能够使得振荡电路产生稳定、纯净的低频正弦波信号。
3. 控制元件低频信号发生器中的振荡电路通常会加入控制元件，如可变电阻、可变电容等。
这些控制元件能够通过调节电阻值或电容值来改变振荡电路的频率、幅度等参数，从而实现对低频信号的精确调节和控制。
4. 输出驱动电路除了振荡电路外，低频信号发生器还需要配备输出驱动电路。
输出驱动电路可以将振荡电路产生的低频信号放大并输出到外部设备，如示波器、扬声器、其他测量设备等。
输出驱动电路通常包括放大器、隔直电路等部分，以保证低频信号的准确输出。
低频信号发生器的工作原理主要是依托振荡电路的原理，并结合负反馈、控制元件和输出驱动电路等部分共同实现对低频信号的产生和输出。
这些原理的相互作用使得低频信号发生器能够产生稳定、精确的低频信号，广泛应用于各种仪器仪表、声音设备、通信设备等领域。
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任务书一、毕业设计（论文）题目：低频正弦信号发生器二、毕业设计（论文）工作规定进行的日期：年月日起至年月日止三、毕业设计（论文）进行地点： 11栋506四、任务书的内容：目的：任务：低频正弦信号发生器工作日程安排：设计（论文）要求：1、基本要求（1）实现1Hz-1KHz变化的正弦信号。
（2）通过面板键盘控制输出频率，频率最小步进1Hz。
（3）输出双极性。
（4）用LED数码管实时显示波形的相关参数。
2、发挥部分（1）不改变硬件设计，将上限频率扩展到10KHz。
（2）不改变硬件设计，扩展实现三角波和方波信号。
（3）可通过ＰＣ机上的“虚拟键盘”，实现频率等参数的控制。
（4）实现对幅度的控制。
主要参考文献：１、周雪模拟电子技术（修订版）西安电子科技大学出版２、杨志中数字电子技术（第二版）高等教育出版社３、张澄高频电子电路人民邮电出版社４、张志良单片机原理与控制技术（第二版）机械工业出版社５、张大明单片微机控制应用技术西安电子科技大学出版社学生开始执行任务书日期 200 年月日指导教师签名：年月日学生送交毕业设计（论文）日期： 200 年月日教研室主任签名：年月日学生签名：年月日目录1方案论证.................................................. 错误！未定义书签。
1.1信号发生.......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1.1方案一.......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1.2方案二.......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2模拟频率调制.................................................................................. 错误！未定义书签。
1.2.1方案一.......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2.2方案二.......................................................................................... 错误！未定义书签。
2系统模块硬件电路分析. (4)2.1 CPU控制模块 (4)2.1.1 CPU选择 (4)2.1.2简单的小系统控制板介绍 (5)2.2 16*2字符型带背光液晶显示模块 (8)2.3 驱动电路的模块............................................................................. 错误！未定义书签。
2.3.1行驱动管74HC4953..................................................................... 错误！未定义书签。
2.3.2译码器.......................................................................................... 错误！未定义书签。
2.3.3列驱动.......................................................................................... 错误！未定义书签。
2.3.4总线驱动器.................................................................................. 错误！未定义书签。
3本系统LED显示屏信号的了解................................ 错误！未定义书签。
3.1 CLK时钟信号.................................................................................. 错误！未定义书签。
3.2 STB锁存信号.................................................................................. 错误！未定义书签。
3.3 EN使能信号.................................................................................... 错误！未定义书签。
3.4数据信号.......................................................................................... 错误！未定义书签。
3.5 ABCD行信号.................................................................................... 错误！未定义书签。
4电路与程序设计............................................ 错误！未定义书签。
4.1硬件电路的设计.............................................................................. 错误！未定义书签。
4.1.1系统总体框图（图7）............................................................... 错误！未定义书签。
4.2程序设计思路框图（图8）........................................................... 错误！未定义书签。
5调试过程 (13)6 设计总结 (14)附件1 电路图 (15)附件1.1主控板:AT89S52单片机原理图（图9） (15)附件1.2主控板:AT89S52单片机PCB图（图10） (15)附件1.3点阵显示屏原理图................................................................. 错误！未定义书签。
附件1.4 4x4键盘原理图(图12) (15)附件1.5 4x4键盘PCB图（图13） (17)附件2 源程序............................................... 错误！未定义书签。
附件2.1主程序.......................................... 错误！未定义书签。
附件2.2点阵显示程序.................................... 错误！未定义书签。
附件2.3按钮扫描程序.................................... 错误！未定义书签。
一、方案论证1、信号产生方案一：使用传统的锁相频率合成的方法。
要求产生1KHz到10MHz的信号，用锁相环直接产生这么宽的范围很困难，所以先产生50.001M到60M的可调信号，然后把此信号与一个50M的本振混频，得到需要的频率。
此方法产生的频率稳定度高，但波形频谱做纯很困难，幅度也不恒定，实现也麻烦。
方案二：采用专用DDS芯片产生正弦波。
优点：软件设计，控制方便，电路易实现，容易直接达到题目要求的频率范围和步进值,且稳定性和上法一样，频谱纯净，幅度恒定，失真小。
综上所述，选择方案二用专用DDS芯片AD9850产生正弦波。
AD9850是采用DDS技术、高度集成化的器件，当它在并行工作方式时，有8根数据线、3根控制线与单片机相连。
AD9850的频率控制字为：其中FTW为频率控制字，为要输出的正弦的频率，为系统时钟的频率，由晶振产生。
2、模拟频率调制方案一：使用内调制（软件调制），通过单片机中断，对外来模拟调制信号进行采样，采样速率为40MHz，然后对采样值进行转换，把电压转换成对应的频偏，然后转换成相应的频率控制字送DDS，以实现对1Hz正弦信号的调频，这样可以满足最大频偏的精度要求。
方案二：使用外调制，通过锁相环控制DDS总时钟，在锁相环电路中进行频率调制，来改变DDS输出信号频率，间接实现调频，这样实现简单，频域内频谱连续，但是很难做到精确的10KHz和5KHz的最大频偏。
综合以上方案，选择方案一，实际中要求调制信号是固定不变的1KHz 正弦信号，所以，我们直接把正弦信号存储在单片机中，并且换算好频率控制字。
2系统模块硬件电路分析2.1 CPU控制模块2.1.1 CPU选择用微型计算机渗透到测试领域并得到充分发挥，是现代测试技术发展的必然趋势，也是目前作为智能仪表的设计的一般方法，目前市场上的单片机从数据总线宽度上来分主要有8位机、16位机、32位机，其中的32位单片机近年来在信号分析与处理、语音处理、数字图象处理等数字信号处理运用领域得到广泛的运用，但在工业测控现场，占主导地位的还是8位机和16位机，对本课题涉及的高精度多路温度的测量，运用单片机的主要目的是构成一个具有一定判断、运算能力以及具有存储、显示、通信等功能的智能测量仪表，它所处理的信息量和复杂程度由于是温度因而用8位机已经足够了。
目前，生产单片机的厂商有很多，尤其是近年来微电子技术、计算机技术的飞速发展，比较著名的有Intel、Philips、Microchip、Motorola、Zilog、Atmel等半导体企业。
在上述著名的半导体企业产品中，尤其在工业测控场合，运用较多的为Intel公司的MCS-51系列，Microchip公司的PIC系列，近年来，随着Intel公司对8031内核的公开以及各半导体企业在关键技术上的相互渗透，不仅Intel公司，而且Philips公司、Atmel公司等企业目前都生产MCS-51系列的CPU。