实例七 波形发生器实验
波形发生器实验
本科生实验报告课程名称：模拟电子技术实验A 实验名称：波形发生器实验学院：专业班级：学生姓名：学号：实验时间：实验地点：指导教师：实验原理：1. RC桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)图5-12-1所示为RC桥式正弦波振荡器。
其中，RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1、R2、Rp、二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器Rp,可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
VD1、VD2 采用硅管(温度稳定性好)，且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。
Rs的接人是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。
电路的振荡频率起振的幅值条件其中，，ra为二极管正向导通电阻。
调整反馈电阻Rf(调Rp)，使电路起振，且波形失真最小。
如果不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大Rf。
如果波形失真严重，则应适当减小Rf。
改变选频网络的参数C或R,即可调节振荡频率。
一般采用改变电容C作频率量程切换，而调节R作量程内的频率细调。
2.方波发生器方波发生器是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生器。
实验原理如图5-12-2所示。
它是在滞回比较器的基础上，增加了一个RF、CF组成积分电路，把输出电压经RF。
CF反馈到集成运放的反相输人端，运放的输出端引入限流电阻Rs和两个背靠背的稳压管用于双向限幅。
电路振荡频率为其中方波的输出幅值3.三角波和方波发生器如图5-12-3所示，电路由同相滞回比较器A1和反相积分器A2构成。
比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波Uo, Uo 经电阻R为比较器A1提供输入信号，形成正反馈，即构成三角波、方波发生器。
图5-12-4所示为方波、三角波发生器输出波形图。
由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大大改善。
滞回比较器的國值电压，电路震荡频率，方波幅值，三角波幅值调节Rp可以改变振荡频率，改变比值会可调节三角波的幅值。
电路实验七(波形发生器电路分析)
实验名称：实验七波形发生器电路分析班级：学号：姓名：指导教师：成绩：评阅时间：1. 实验目的及实验设备（1）掌握典型矩形波发生电路的工作原理，研究输出波形占空比与元件参数的关系。
（2）掌握典型三角波波发生电路的工作原理，研究输出波形与元件参数的关系。
（3）实验设备：PC及Multisim仿真软件。
2. 实验原理（1）矩形波产生电路设某一时刻输出电压uO=+UZ，则同相输入端电位uP=+UT。
uO通过R3对电容C正向充电，如图中箭头所示。
反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐升高，当t趋近于无穷时，uN趋于+UZ；一旦uN=+UT，再稍增大，uO就从+UZ跃变为-UZ，与此同时uP从+UT跃变为-UT。
随后，uO又通过R3对电容C放电，如图中箭头所示。
反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐降低，当t趋近于无穷时，uN趋于-UZ；一旦uN=-UT，再稍减小，uO 就从-UZ跃变为+UZ，与此同时，uP从-UT跃变为+UT，电容又开始正向充电。
上述过程周而复始，电路产生了自激振荡，其中矩形波的周期为T＝2RCln（1＋2R1/R2）。
（2）三角波发生电路下图将方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出就得到三角波电压。
在实用电路中，将方波发生电路中的RC充、放电回路用积分运算电路来取代，滞回比较器和积分电路的输出互为另一个电路的输入，如下图所示。
其虚线左边为同相输入滞回比较器，右边为积分运算电路。
滞回比较器输出为方波，经积分运算电路后变换为三角波，波形如下图所示。
振荡频率为，调节电路中R1、R2、R3的阻值和C的容量，可以改变振荡频率。
而调节R1和R2的阻值，可以改变三角波的幅值。
3、实验内容：（1）如矩形波产生电路原理描述中所示电路图，如果取C＝10uF，自行确定其他元件参数，设计周期为20ms 的矩形波电路，并用示波器观测验证。
（2）如三角波产生电路原理描述中所示电路图，取Uz＝7V，R1＝R2=20KΏ,C=0.1uF, R4=5 KΏ, 试计算输出三角波的频率，并用示波器观测验证。
波形发生器设计报告
摘要（1）纯硬件设计波形发生器：采用运算放大器加分立元件来实现。
（2）实验的目的：能够产生正弦波、方波和三角波 （3）工作原理：主要是通过波形 转换形成三种波形①通过RC 振荡器（文氏电桥振荡器）产生正弦波，在实验的过程当中，可以加入负反馈稳幅支路，以此保证波形不出现明显的失真。
②正弦波通过滞回比较器产生方波；③方波通过一个积分器产生三角波。
即将滞回比较器与一个积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，这样，经上一级输出的方波经由积分器积分可得到三角波。
（4）模拟方案实现框图正弦波 方波 三角波最终设计成的波形放大器能够对三种波形的幅值、频率进行简单的调节，并且实现相位的可调功能。
关键词：函数波形发生器；RC 桥式正弦波振荡电路；滞回比较器；积分器RC 桥式正弦波 振荡电路滞回比较器积分器Abstract(1) waveform generator: pure hardware design using operational amplifier with discrete component.(2) experimental objective: can produce sine wave, square wave and triangular wave(3) working principle: mainly through waveform transformation form three types of waveformsA through the RC oscillator wien bridge oscillator) generate sine wave, the process of the experiment, add feedback stability of branch, so that doesn't appear obvious distortion of waveform.B sine wave through a hysteresis comparator generate square wave;C square wave generated by an integrator triangle wave. The hysteresis comparator and an integrator head-tail form positive feedback closed-loop system, so that the output of square wave at the next higher level via the integrator integral triangle wave can be obtained.(4) to simulate the implementation schemeSine square wave, triangle waveFinal design into the waveform amplifier to three kinds of waveform amplitude, frequency, simple adjustment, and the implementation phase of the adjustable function.Key words: function waveform generator; RC bridge sine wave oscillator circuit;Hysteresis comparator; integrator目录第一章RC桥式正弦振荡电路 (4)1.1 RC桥式正弦振荡电路的介绍 (4)1.1.1RC桥式正弦振荡电路的应用与原理 (5)第二章滞回比较器............................................................... (6)2．1 滞回比较器 (6)第三章方波和三角波发生器 (7)3.1方波和三角波发生器 (7)3.1.1电路的实现 (8)3.1.1.1 电路软件仿真效果 (9)参考文献 (10)附录 (10)第一章RC桥式正弦振荡电路1.1 RC桥式正弦振荡电路的介绍RC桥式正弦振荡电路如图1所示。
波形发生器实验---微机原理
L03:
;写 0FH，输出高电平
L04:
UP1:
INC AL CMP AL,DANUM JNE UP1 DOWN1: MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DALLY DEC CMP JNE JMP AL AL,00H DOWN1 LOOP1
SAWTOOTH: MOV FLAG,3 MOV AL,00H L01: MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DALLY
正弦波 Y=ASIN(X)：首先利用正弦函数算出各个点，一共取了 64 个点，存放在内存（SIN） 中，用 AL 指向内存首址，取第一个数，然后输出，接着内存地址加 1，延时一段时间，再取下 一个数，这样一直下去，直到读完 64 个数，并依次输出每一个点，就可得到正弦波。利用键盘
菜单选择，按键 4 就有正弦波产生。最后按键 5 可退出程序。
参考程序如下所示： IOY0 EQU 0DA00H ;片选 IOY0 对应的端 口始地址 DA0832 EQU IOY0+00H*4 ;DA0832 的端口地址 DANUM EQU 0FFH STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS DATA SEGMENT STR1 DB '1. Triangle Square Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 方波 STR2 DB '2. Triangle Delta Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 三角波 STR3 DB '3. Triangle Sawtooth Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 锯齿波 STR4 DB '4. Triangle Sine Wave ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的 字符串 正弦波 STR5 DB '5. Exit ',0ah,0dh,'$' ;定义显示的字符串 正弦波 FLAG DB 0 SIN DB 00H,02H,05H,09H,0FH,15H,1DH,25H DB 2EH,38H,43H,4FH,5AH,67H,73H,7FH DB 80H,8CH,98H,0A5H,0B0H,0BCH,0C7H,0D1H DB 0DAH,0E2H,0EAH,0F0H,0F6H,0FAH,0FDH,0FFH DB 0FFH,0FDH,0FAH,0F6H,0F0H,0EAH,0E2H,0DAH DB 0D1H,0C7H,0BCH,0B0H,0A5H,98H,8CH,80H DB 7FH,73H,67H,5AH,4FH,43H,38H,2EH DB 25H,1DH,15H,0Fh,09H,05H,02H,00H DATA ENDS CODE SEGMENT USE16 ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK1 START: MOV MOV MOV MOV AX,DATA DS,AX AX,STACK1 SS,AX ;显示字符串 1
波形发生器专业课程设计实验报告
波形发生器专业课程设计实验报告方法1：选通输入／输出方法。
这时A口或B口8位外设线用作输入或输出，C口4条线中三条用作数据传输联络信号和中止请求信号。
方法2：双向总线方法。
只有A口含有双向总线方法，8位外设线用作输入或输出，此时C口5条线用作通讯联络信号和中止请求信号。
原理框图：硬件设计2.2 数模转换电路因为单片机产生是数字信号，要想得到所需要波形，就要把数字信号转换成模拟信号，所以该文选择价格低廉、接口简单、转换控制轻易并含有8位分辨率数模转换器DAC0832。
DAC0832关键由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器和输入控制电路四部分组成。
但实际上，DAC0832输出电量也不是真正能连续可调，而是以其绝对分辨率为单位增减，是准模拟量输出。
DAC0832是电流型输出，在应用时外接运放使之成为电压型输出。
1、DAC0832引脚及功效：DAC0832是8分辨率D/A转换集成芯片。
和微处理器兼容。
这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制轻易等优点，在单片机应用系统中得到广泛应用。
D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路组成。
各引脚功效说明：D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(不然锁存器数据会犯错)；ILE：数据锁存许可控制信号输入线，高电平有效；CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。
由ILE、CS、WR1逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1负跳变时将输入数据锁存；_FER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。
由WR2、_FER逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器输出随寄存器输入而改变，LE2负跳变时将数据锁存器内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
波形发生器试验
二、电路连接说明及要点 N NhomakorabeaTE1 在测试正弦波调整电路时，先通过信号发生器产生标
准的三角波进行测试
NOTE2
通过三角波幅度的变化来观察输出变化，调节适当的
电位器来调整波形
NOTE3
实验中需要通过缓冲放大器来观察振荡电路内部波形
（A，B两点）
The End
4
A
K1
A'
C7 0.1uF
R4 10k
B
R2 10k K2 R3 8.4k P3
B'
C
连接三角波电路与末级缓冲电路，通过示波器观察
二、电路连接说明及要点
输出幅度 连接波形调整电路，用信号发生器产生三角波作为 输入，用末级缓冲器观察输出 连接三角波电路与波形调整电路，观察输出 （具体内容参考实验讲义）
1、方波、三角波产生电路
C1 U4
4
LM741 OS1 6 5 3 +
V-
-
0
3 +
OUT
V+
-
V-
A
R4
R1 2
4
2
1
U5 LM741 1 6 5
OS1
OS2
OUT
V+
B
7
OS2
R2
0
R3
7
2、三角波→正弦波调整电路
•三角波→正弦波（方法有多种） •折线法 •滤波法
D45 R10 10 0 R9x D1N4 00 7 D46 D1N4 00 7 D47 D48 D1N4 00 7 D49 D1N4 00 7 D50 D1N4 00 7
0
R6x
V3 x +6 Vd c 2 -
波形发生器实验
模拟电子电路课程设计任务书适用专业：电子信息工程专业设计周期：一周一、设计题目：信号发生器（一）二、设计目的1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。
2、学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。
三、设计要求及主要技术指标设计要求：设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。
1、方案论证，确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计，元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要技术指标1、正弦波信号源：信号频率范围20Hz～20kHz 连续可调；频率稳定度较高。
信号幅度可以在一定范围内连续可调；2、各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调；3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。
四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路2、滑线变阻器3、电阻器、电容器等五、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。
1、对所测结果（如：输出频率的上限和下限，输出电压的范围等）进行全面分析，总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。
2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。
3、给出完整的电路仿真图。
4、体会与收获。
一、方案论证与比较1.1 方案提出方案一：RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。
方案二：采用直接频率合成器，从信号的幅度相位关系出发进行频率合成。
1.2设计方案的论证和选择方案一电路是通过RC正弦波振荡电路，具有良好的正弦波，正弦波通过电压比较器产生稳定的方波信号，方波信号经过积分器产生三角波，方案一的电路能通过改变门限电压，改变方波的占空比，而且此方案可调正弦波的幅值，方波的频率、占空比。
电路简单有效，精度较高，性价比高，易于制造，能应用于各种波形仿真、实验应用等。
信号发生器实验报告(波形发生器实验报告)
输入电压比基准电压低时，输出低电平，输出端输出与输入同频率的方波。
图3
图4
Ⅲ比例运算放大电路 转换开关 J5 的作用是通过开关切换与比例运算放大电路连接，输出一定幅度的正弦波
或方波。通过调节 RP3（200k）调节放大倍数， Af
八、所用元器件列表
名称 uA741 双联线性电位器 50k 电位器 200k 稳压二极管 1N4732 二极管 1N4001 拨动开关 电阻 电容
数量 4 1 2 2 2 6 14 9
九、所用芯片介绍
uA741（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用。这类单片硅集成 电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
在 multisim 软件仿真时，调节电位器 25%~35%时能够起振。
电路起振条件： Af
R4 R13 Rp2右 Rp2左
，代入数据解得 RP2左
100 .11k
Ⅱ方波发生器 由正弦波振荡器产生的一定频率的正弦信号经过比较器产生一同频率的方波。如图 3。 电路输出端引入的限流电阻 R6 和两个背靠背的稳压管 D3、D4（采用 1N4734）组成双
约被放大了 10 倍。
Ⅳ三角波发生器
被放大后的方波信号通过积 分电路既可得到三角波。
UO
1 R12C9
Uidt
R12C9 0.01s >> tm
tm 是充电至饱和时间，如此 选择参数可以保证电路不出现积 分饱和失真，符合设计要求。
将 J 公共端接到示波器上，当 J5 与 J 状态均处于上图状态时，输出的是正弦波，当拨下 J5 但 J 状态如上图时，输出的是方波，当同时拨下 J5 与 J 时，输出的是三角波。
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实例七波形发生器实验
一、实验要求
1．利用AT89C51单片机和DAC0832构成波形发生器，能有输出方波、锯齿波、三角波和正弦波，且能进行频率控制。
2．让DAC0832工作于直通方式，利用AT89C51单片机的P0口直接输给DAC0832数据口；
3．分别用P3.4、P3.5、P3.6和P3.7控制方波、锯齿波、三角波和正弦波输出的选择开关，低电平有效。
4．分别用P1.0、P1.1、P1.2和P1.3控制方波、锯齿波、三角波和正弦波的指示灯，低电平有效。
5．利用AT89C51单片机P2口作为频率选择的输入口，输入数据范围0~255，值越大频率越高。
6．DAC0832的参考电平引脚V ref=0~+5V可调，输出运放电源采用+15V和-15V双极性供电。
7．画出AT89C51实现上述功能的完整电路图，包括单片机电源、复位电路、晶振电路和控制电路。
8．完成全部程序和电路调试工作。
二、实验目的
1．了解D/A转换的基本原理；
2．了解D/A转换芯片0832的性能及编程方法；
3．了解波形发生器的工作原理。
三、设计提示
1．P0口作为I/O输出需要上啦电阻
2．DAC0832的控制输出电路先设计应设计为：当输入数据0~255时，输出为0~最大（若V ref=+5V，运放电源采用+15V和-15V双极性供电时，输出0~+15V）。
3．正弦波输出采用查表方式，0~180度数据采用0~255，中间值根据sinx函数计算，先增后减。
4．波形的每个周期共设置255步，每步的周期则由P2口的值决定，这样即可以利用P2口的开关状态控制波形的频率。
5．+15V、-15V电源可以直接利用POWER进行设置。
参考流程：
主程序。