频率可调方波信号发生器仿真设计共18页文档
信号发生器设计(附仿真)
南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：信号发生器设计一、设计任务设计一信号发生器，能产生方波、三角波和正弦波并进行仿真。
二、设计要求基本性能指标：(1)频率范围100Hz~1kHz；(2)输出电压：方波U p-p≤24V，三角波Up-p=6V，正弦波U p-p>1V。
扩展性能指标：频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；波形特性方波t r<30u s（1kHz，最大输出时），三角波r△<2%，正弦波r～<5%。
三、设计方案信号发生器设计方案有多种，图1是先产生方波、三角波，再将三角波转换为正弦波的组成框图。
图1 信号发生器组成框图主要原理是：由迟滞比较器和积分器构成方波——三角波产生电路，三角波在经过差分放大器变换为正弦波。
方波——三角波产生基本电路和差分放大器电路分别如图2和图4所示。
图2所示，是由滞回比较器和积分器首尾相接形成的正反馈闭环系统，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。
其工作原理如图3所示。
图2 方波和三角波产生电路图3 比较器传输特性和波形利用差分放大器的特点和传输特性，可以将频率较低的三角波变换为正弦波。
其基本工作原理如图5所示。
为了使输出波形更接近正弦波，设计时需注意：差分放大器的传输特性曲线越对称、线性区越窄越好；三角波的幅值V应接近晶体管的截止电压值。
m图4 三角波→正弦波变换电路图5 三角波→正弦波变换关系在图4中，RP1调节三角波的幅度，RP2调整电路的对称性，并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。
C1、C2、C3为隔直电容，C4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。
波形发生器的性能指标：①输出波形种类：基本波形为正弦波、方波和三角波。
②频率范围：输出信号的频率范围一般分为若干波段，根据需要，可设置n个波段范围。
频率可调的快速方波电脉冲发生器-
本科毕业论文（设计）题目:频率可调的快速方波电脉冲发生器姓名:专业: 测控技术与仪器学院: 光电工程学院学号:指导教师:职称：2012年 4 月15 日摘要 (4)一、前言 (4)二、设计应用与指标 (5)三、总体结构 (6)四、各模块电路分析 (6)（一）内触发振荡电路 (7)（二）手动按键触发 (8)（三）触发方式选择电路 (8)（四）单稳态多谐振荡器 (9)(五)快速触发信号产生电路 (10)（六）可调延迟线（七）方波成形电路（八）低压稳压电源电路（九）高压稳压电源电路五、全文总结和建议 (17)（一）总结 (17)（二）给实际研究方案的建议 (17)致谢 (17)参考文献 (17)Abstract (18)本文对基于绝缘薄膜开关的方波脉冲发生器的设计及整体结构作了较详细的介绍, 并分析了方波发生器放电回路杂散参数对方波前沿的影响。
整机可产生幅值115~ 8kV、前沿小于115ns、脉宽40ns 的方波脉冲。
关键词:薄膜开关; 高电压; 方波发生器一、前言脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形之间在时间轴不连续（波形与波形之间有明显的间隔）但具有一定的周期性是它的特点。
最常见的脉冲波是矩形波（也就是方波）。
脉冲信号可以用来表示信息，也可以用来作为载波，比如脉冲调制中的脉冲编码调制（PCM），脉冲宽度调制（PWM）等等，还可以作为各种数字电路、高性能芯片的时钟信号。
所谓脉冲信号表现在平面坐标上就是一条有无数断点的曲线,也就是说在周期性的一些地方点的极限不存在,比如锯齿波,也有电脑里用到的数字电路的信号,0,1。
脉冲信号,也就是像脉搏跳动这样的信号，相对于直流，断续的信号，如果用水流形容，直流就是把龙头一直开着淌水，脉冲就是不停的开关龙头形成水脉冲。
你把手电打开灯亮，这是直流，你不停的开关灯亮、熄，就形成了脉冲，开关速度的快慢就是脉冲频率的高低。
二、设计应用与指标随着科学技术的发展, 在许多科学研究领域和军事技术中, 脉冲前沿在纳秒一级的脉冲技术得到广泛应用, 如核物理和电子导弹的研究及电磁脉冲的测量等, 这就需要对脉冲进行准确测量。
DSP课程设计——信号发生器方波16页word文档
成绩评定表学生姓名王子豪班级学号1103030423专业电子信息工程课程设计题目信号发生器（方波）评语组长签字：成绩日期2019 年 1 月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业电子信息工程学生姓名王子豪班级学号1103030423 课程设计题目信号发生器（方波）实践教学要求与任务:基于Dsp的信号发生器设计：1、设计一个信号发生器（方波）。
2、在XF引脚上输出任意频率的方波。
工作计划与进度安排:1、选题、查阅资料及编写软件程序（或硬件原理图设计）。
2、课内上机调试程序及仿真。
3、课外上机调试程序及仿真。
4、调试出结果、调试结果验收并写报告。
5、修改报告及提交报告电子版（修改之后）。
6、正式提交报告（打印版）及参加第一次答辩。
指导教师：2019 年月日专业负责人：2019年月日学院教学副院长：2019年月日目录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)3.2 SDRAM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 (9)4.1 寄存器仿真结果 (9)4.2 模拟输出仿真 (10)5.设计总结 (11)参考文献 (11)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。
频率可调的方波信号发生器
频率可调的方波信号发生器用单片机产生频率可调的方波信号。
输出方波的频率范围为1Hz-200Hz ，频率误差比小于0.5%。
要求用“增加”、“减小”2个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2秒后，给定频率以10次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。
用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。
开机默认输出频率为5Hz 。
1模块1：系统设计（1）分析任务要求，写出系统整体设计思路任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O 管脚的状态取反。
由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms （占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平 2.5 ms ），因此，定时器可以工作在8位自动装载的工作模式。
涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。
问题的难点在按键连续按下超过2S 的计时问题，如何实现计时功能。
系统的整体思路：主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。
中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S 后频率值以10Hz/s 递增（递减）。
（2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图采用MCS51系列单片机At89S51作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。
数码管驱动采用2个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244作为数码管的驱动。
在74HC244的7段码输出线上串联100欧姆电阻起限流作用。
独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。
发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。
图1 方波信号发生器的硬件电路原理图（3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图软件任务要求包括按键扫描、定时器的控制、按键连续按下的判断和计时、数码管的动态显示。
可变输出频率方波发生器设计
可变输出频率方波发生器设计简介：可变输出频率方波发生器是一种电子设备，用于产生可调节频率的方波信号。
方波信号具有频率高、富含谐波的特点，在电路测试、音频处理和通信系统等领域应用广泛。
本文将介绍一种基于555定时器和可变频率控制电路的可变输出频率方波发生器设计。
设计要求：1.可调节的频率范围为1Hz到1MHz；2.方波占空比为50%；3.电源电压范围为5V到15V。
设计思路：本次设计采用了555定时器作为主要的频率控制器，结合可变频率控制电路实现频率范围的可调节。
为了确保方波的占空比为50%，采用了两级触发器和RC组合电路实现。
电路设计：1.555定时器电路：555定时器的引脚布局如下：-引脚1(GND)：接地；-引脚4(RESET)：悬空或接高电平；-引脚5(CONT)：悬空或接高电平；-引脚8(VCC)：接电源正电压；-引脚2(TRIGGER)：通过一个电阻和电容连接到电源正电压；-引脚3(OUT)：方波输出。
2.可变频率控制电路：可变频率控制电路由电位器和电容构成。
电位器的输出通过一个电容进行滤波产生可变的频率控制信号。
通过调节电位器，可以实现方波的频率范围调节。
3.触发器和RC组合电路：为了实现方波的占空比为50%的要求，采用了两级触发器和RC组合电路。
具体电路连接如下：-引脚6(THRES)和引脚2(TRIGGER)直接连接；-R1和C1构成RC组合电路与引脚2(TRIGGER)直接连接；-输出端连接到一个触发器的输入端，该触发器的输出再连接到另一个触发器的输入端，其中一个触发器的输出为方波信号的输出。
工程实现：将以上设计所述的电路连接完成后，检查电路连接是否正确。
接着将电源线连接到电源正负极，给电路供电。
通过调节电位器，可以实现方波的频率范围调节。
使用示波器或频率计检查输出频率是否在要求范围内，并测量方波占空比是否为50%。
注意事项：1.在设计过程中要注意电路的布局和排线，避免引起干扰或短路等问题；2.确保电源电压符合电路的要求，过高或过低的电压都可能影响电路的工作；3.调节电位器时，脆弱的部件（如电容器）要小心操作，避免损坏。
频率可调方波发生器
频率可调的方波发生器及频率显示器设计学院：电子信息工程学院专业：通信工程指导老师：学生姓名：学号：目录1.引言 (3)2.电路元件结构及工作原理 (3)2.1 555定时器 (3)2.2 74ls160同步计数器 (5)2.3 74ls175 4位寄存器 (6)3.电路工作原理仿真 (6)3.1频率可调555方波发生器 (6)3.2频率计数器 (8)3.3可显示频率的方波发生器 (9)4.电路的测试结果误差分析 (10)5.其它类型的方波发生器 (10)6.课程设计设计总结 (12)7.参考文献 (13)频率可调的方波发生器及频率显示器设计摘要：通过555定时器进行函数发生器的设计,电路简单,成本低廉，稳定性好，精度高。
根据有关理论原理进行电路参数的计算和选取,借助Multisim进行电路创建,波形仿真，设计频率可调，步进10Hz的简易方波发生器,并且能用三位十进制数显示频率。
对有关问题进行了分析讨论。
关键词: 555定时器函数发生器波形仿真The adjustable frequency square wave generator andfrequency display designAbstract:Using the 555 timer to design function generator , thecircuit is simple,the cost is low, the function generator combines good stability and high precision. According to the principle of the theory of circuit parameter calculation and selection, use Multisim to create circuit, waveform simulation, design of adjustable frequency, simple step 10 hz square-wave generator, and can use the three decimal number to display frequency. Analyses the related problems are discussed.Keywords: 555 timer;function generator;waveform simulation1.引言基本的函数发生器用来产生正弦波、方波、三角波三种电压波形,其电路构成形式多种多样,有全部采用分立元件的（非门振荡),也可由运放级联构成,也有专用的集成电路直接得到(如片集成电路函数发生器ICL8038),或通过单片机串口输出方波。
频率可调的方波信号发生器
由32号、17号、27号制作
目录目录目录
一、课程设计总体流程 二、课程设计目的
三、硬件设计
四、软件设计
五、总结
设计的总体流程及
设计的目的和功能
设计目的：设计一种频率范围限定且使蜂鸣器 产生不同频率的声音，方波信号可通过 示波器显示出来，用Proteus仿真软件来 模拟显示方波。
三、硬件设计
3.1最小系统电路图设计
最小系统包括复位电路和晶振发生电路如图：
三、硬件设计
3.2按键电路设计
按键电路采用独立键盘设计如图：
三、硬件设计
3.3 蜂鸣器电路设计
三、硬件设计
3.4数码管驱动显示电路 采用四位数码管，故需要驱动电路，这里用mc74h573 芯片来驱动，具体电路设计如图
取反输出方波
第三次按下，设 初值2khz
……
第十次按下， 设初值6khz
四、软件设计
4.2按键检测流程图
四、软件设计
4.3数码管显示流程图
五、总结
经过制作设计的这段时间的努力终于将本设计方案要求基 本实现。由于时间、水平和经验有限，设计的作品还存在着
一些的不足之处。
对于这次设计来说既是一次机遇，又是一次挑战。在这次 的设计过程中，本人学到了很多东西，通过自己的实践，增 强了动手能力。通过实际工程的设计也使我了解到书本知识 和实际应用的差别。在实际应用中遇到很多的问题，这都需
要我对问题进行具体的分析，并一步一步地去解决它。
四、软件设计
4.1软件设计基本思想及程序框图
软件设计基本思想： 2个按键开关次数判断，1个七段四位数码管的动态显示，方波发生器方波 的输出（仿真调试），蜂鸣器放映方波频率改变
数字电路综合实验_频率可调的任意波形发生器的设计及实现
26实验室研究与探索LABO RA TO R Y R ESEA RCH AND EXPLO RA T I ON1999年 第5期・实验教学・数字电路综合实验——频率可调的任意波形发生器的设计及实现徐小凤, 江一山(常州技术师范学院电子系,江苏常州市213001)摘 要:介绍了数字电路综合实验“频率可调的任意波形发生器”的设计方案及实验方法。
该实验涉及到数字电路课程的逻辑电路、存贮器、定时器、数模转换等内容,有利于提高学生分析问题的能力和动手能力。
关键词:数字电路;设计原理;实践能力C om p re he ns ive Expe ri m e nt ofD ig ita l C ircuit ——D e s ign a nd Re a liza tion of Ad jus ta b le F re que ncy 2Ra ndom W a ve s G e ne ra to rX U X iao 2f eng J IA N G Y i 2shan(Changzhou T eachers Co llege of T echno logy ,Changzhou ,213001,Ch ina )Abstract :T h is article in troduced the design and realizati on of the com p rehen sive exp eri m en t of digital circu it ——adju stab le frequency 2random w aves generato r .It is concerned w ith logic circu it 、m em o ry 、ti m er 、D A converter of digital circu it cou rse ,and is favou rab le to i m p rove studen t’s ab ility in analysing p rob lem s and p ractice .Key words :digital circu it ;design p rinci p le ;p ractising ab ility收稿日期:1999201221 “脉冲与数字电路”是电子类专业的一门基础课。