方波发生器
pwm发生器原理
pwm发生器原理PWM发生器是一种广泛应用于电子学领域的电路。
PWM发生器用于产生PWM信号，其主要用途是调整电源的DC电压，从而实现电力控制。
PWM（脉宽调制）是一种将特定项的占空比调整为期望值的技术。
本文将详细介绍PWM发生器的原理和工作方式。
PWM发生器的原理PWM发生器的基本原理是利用方波产生技术，将方波信号借助特定电路变化为PWM信号。
当电路中存在一个固定的方波脉冲时，PWM发生器会根据一个特定的控制电信号调整脉冲的开启和关闭时间。
控制信号的变化导致PWM脉冲的占空比发生变化，从而产生不同的输出控制信号。
PWM发生器的工作方式PWM发生器基于传统方波产生器的基本原理，通过一个比较器来产生的PWM信号。
PWM发生器的输出可以是方波、三角波和锯齿波等，不同的波形可以通过不同的信号数字计数器切换实现。
如果我们以方波信号为例，PWM发生器将通过不断调整方波脉冲信号的占空比来产生PWM信号输出。
控制PWM脉冲的决定性因素是一个称为“占空比”的比例。
这个比例是脉冲信号开放时间的百分比，通常被表示为一个小数（0.1表示10%）。
如果占空比为50%，那么PWM是50%的“占空比”。
在PWM发生器中，占空比可以通过锯齿波生成器等部件进行精确的调整。
总结PWM发生器是用于产生PWM信号的电路。
PWM发生器可以根据控制信号的变化调整脉冲的开启和关闭时间，从而产生不同的输出控制信号。
控制PWM脉冲的决定性因素是占空比，可以通过锯齿波生成器等部件进行精确的调整。
在电力控制和电动机驱动等领域中，广泛应用了PWM发生器。
1kHz正弦波_方波信号发生器
制作与开发
１ｋＨｚ正弦波／方波信号发生器
广东 颜荣
该信号发生器的特点是：输出幅度从０～３Ｖｐｐ之间连续可调；振荡频率及幅度稳定；谐波失真≤１％。
电路工作原理如下：Ｑ１、Ｑ２及相关元件完成正弦振荡，振荡信号经微调电阻Ｗ２分压后进入ＩＣ（ＬＭ３８６）的③脚，经ＩＣ内部放大后从⑤脚输出。
当转换开关Ｋ２倒向＂正弦波＂（～）位置时，１ｋＨｚ的正弦波信号经电阻Ｒ１５和电位器Ｗ３调整幅度后，再经Ｃ１５耦合由ＢＮＣ插座输出；当Ｋ２倒向＂方波＂位置时，ＬＭ３８６的⑤脚输出１ｋＨｚ正弦波信号经Ｑ３波形变换后，从Ｑ３的集电极输出占空比为４∶１的１ｋＨｚ方波，同样经Ｗ３调整幅度后由ＢＮＣ插座输出。
调试时将ＢＮＣ插座接示波器的Ｙ输入插孔，微调Ｗ１；使示波器显示出波形。
如波形有＂切顶＂现象，则微调Ｗ２，使屏幕出现完好的正弦波。
然后将ＢＮＣ输出接至数字频率计，再微调Ｗ１，使振荡频率为１ｋＨｚ±１０Ｈｚ。
若微调Ｗ１达不到１ｋＨｚ±１００Ｈｚ的要求，则可改变Ｃ９容量（Ｃ９的容量加大频率降低，反之频率升高），再微调Ｗ１，使之合格。
图中Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３用Ｃ１８１５或Ｃ９０１８均可。
振荡部分Ｃ５～Ｃ９用涤纶电容。
其他元件参数见图所示。
□广东 颜荣。
方波信号发生器设计
方波信号发生器设计一.实验目的:1．进一步熟悉QuartusII及其LPM_ROM与FPGA硬件资源的使用方法。
2.加深对电路理论概念的理解3.进一步熟悉常用仪器的使用及调试4.加深计算机辅助分析及设计的概念5.了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程6.培养学生发现问题、分析问题的创新能力7.锻炼学生搜集资料、分析综合资料的能力二．实验原理:方波波信号发生器由四部分组成：计数器或地址发生器（这里选择6位）。
方波信号数据ROM（6位地址线、8位数据线），含有64个8位数据（一个周期）。
VHDL顶层设计。
8位D/A（实验中用DAC0832代替）。
图1所示的信号发生器结构框图中，顶层文件singt.vhd在FPGA中实现，包含两个部分：ROM的地址信号发生器，由6位计数器担任；一个方波数据ROM，由LPM_ROM模块构成。
LPM_ROM底层是FPGA中的EAB、ESB或M4K等模块。
地址发生器的时钟CLK的输入频率f0与每周期的波形数据点数（在此选择64点），以及D/A输出的频率f的关系是：f = f0/64。
图1 方波信号发生器结构框图三．实验内容:1.新建一个文件夹。
利用资源管理器，新建一个文件夹,如：e : \SIN_GNT 。
注意，文件夹名不能用中文。
2.输入源程序。
打开QuartusII，选择菜单“File”“New”，在New 窗中的“Device Design Files”中选择编译文件的语言类型，这里选“VHDL Files”。
然后在VHDL 文本编译窗中键入VHDL 程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity square isport(clk,clr:in std_logic;q:out integer range 0 to 255);end entity;architecture behav of square issignal a:bit;beginprocess(clk,clr) --计数分频variable cnt:integer range 0 to 32; beginif(clr='0') thena<='0';elsif clk'event and clk='1' thenif cnt<31 then --进行32分频cnt:=cnt+1;elsecnt:=0;a<=not a;end if;end if;end process;process(clk,a) --信号输出beginif clk'event and clk='1' thenif a='1' thenq<=255;elseq<=0;end if;end if;end process;end behav;3. 建立.mif格式文件首先选择ROM 数据文件编辑窗，即在File 菜单中选择“New”，并在New 窗中选择“Other files”项，并“Memory Initialization File”（图3-11），点击OK 后产生ROM 数据文件大小选择窗。
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。
实验六 方波发生器
实验六方波发生器一、实训目的1、学习单片机内部定时器的硬件结构及其应用。
2、定时器T0、T1的两种用途之一：作为定时器实现定时控制。
3、掌握TMOD、TCON的各位的意义，学会可编程控制方法。
4、学会使用VSM虚拟示波器观测波形。
二、实训预备知识1、单片机内部定时器/计数器的编程主要是时间常数的设置和有关控制寄存器的设置。
内部定时器/计数器在单片机的主要有定时和计数两种功能，本实训使用的是定时功能。
2、与定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。
TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式0～3，并确定用于定时还是计数。
TCON主要功能是为了定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止。
3、内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。
每个机器周期的长度是12个振荡周期。
4、在设置时间常数前要先关闭对应的中断，设置完时间常数之后再打开该中断。
三、实训设备：微机一台、实训箱、THKL-C51仿真器、示波器、扁平数据线和一条串行数据通信线。
四、实训内容（1）用内部定时器/计数器0的定时功能，实现周期为400us的方波输出。
图5-1 400us方波发生器原理图（2）用内部定时器/计数器1的定时功能，在P3.0引脚上产生周期为10ms的方波输出，定时器采用查询和中断两种方式实现。
图5-210ms方波发生器原理图（3）用内部定时器/计数器0的方式2，在P3.0引脚上产生矩形波, 高电平为50us，低电平为300us。
五、程序设计步骤1、PROTEUS电路设计图4-25 矩形波波形图方波发生器电路原理图如图5-1、5-2所示，设计在PROTEU ISIS平台中进行。
（1）新建设计文件菜单【file】/【New Design】,出现选择模板窗口,选中”DEFAULT”模板,再单击”OK”按钮,在文件名框中输入文件名,单击”保存”按钮,则保存新建设计文件,其后缀自动为.DSN。
（2）从PROTEUS库中选取元器件单击“P”按钮，在其左上角“Keywords”（关键字）一栏中输入以下元器件的关键字，将以下元器件添加到对象选择器中。
方波发生器制作
目录第一章方波发生器制作1.1 设计任务 (2)1.2 设计方案 (2)1.3 系统分析与设计 (2)1.4 电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (3)1.5 系统安装、调试与参数测量 (4)1.6 实验体会 (4)第二章不规则变速循环彩灯的制作2.1 设计任务 (5)2.2 总设计方案 (5)2.3 系统设计与分析 (5)2.4 电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (6)2.5 系统安装、调试与参数测量 (7)2.6 实验体会 (8)第三章声控延时灯的制作与调试3.1 设计任务 (9)3.2 总设计方案 (9)3.3 系统分析与设计 (9)3.4 电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (10)3.5 系统安装、调试与参数测量 (11)3.6 实验体会 (11)参考文献 (12)第1章方波发生器制作1.1 设计任务设计一个简易的方波发生器。
在给定合适电源状态下利用相关器件制作一电路使该电路能输出一定频率的方波。
当输出端接示波器，可观察并计算出所产生的方波波形及频率。
1.2 设计方案根据相关资料查找，可以运用74LS00及电容电阻设计一个方波发生电路。
电路工作原理为：74LS00为“四2输入与非门”，内部有四个两输入与非门。
A、V（14脚）接地端为GND（7脚）。
B为输入端，Y为输出端，其共用电源端为CC当给5脚输入高电平，空脚4输入低电平，经过74LS00输出高电平，对电容C1进行充电，示波器上显示信号在Y轴正半部分。
电容C1充电结束后，C1继续放电，当放电结束后，C1处相当于断开。
2脚接地，输出低电平。
空脚1输入高电平，经过74LS00输出高电平，对电容C2进行充电，此时4脚输入高电平。
空脚5也输入高电平，经74LS00后输出低电平，在示波器显示信号为Y 轴负半部分。
C2充电结束后断开，重复第一过程。
从此反复产生稳定方波。
1.3系统分析与设计图1-1.引脚图图1-2.内部原理示意图该引脚图表示CT74LS00为“四2输入与非门”，内部有四个两输入与非门。
方波信号发生器原理
方波信号发生器原理
方波信号发生器是一种电子设备，用于产生方波形状的信号。
该设备的原理是基于周期性地改变输入信号的幅值来生成方波。
方波信号有两个离散的幅值级别，通常为高电平和低电平。
方波信号发生器的基本原理是通过一个可调电路来控制一个开关，使其周期性地切换输入信号的幅值。
当开关处于打开状态时，输入信号的幅值为高电平；当开关处于关闭状态时，输入信号的幅值为低电平。
具体实现方波信号发生器的方法有许多，其中一种常见的方法是使用集成电路，如555定时器。
555定时器是一种非常常用
的集成电路，可以用作方波信号发生器。
通过调整电路中的电阻和电容值，可以控制方波信号的频率和占空比。
另一种方法是使用数字信号处理器（DSP）或微控制器来生成
方波信号。
这些设备具有高度可编程性和灵活性，可以通过软件或代码来生成方波信号。
无论使用哪种方法，方波信号发生器的原理都是基于周期性地改变输入信号的幅值。
这种周期性切换产生了有规律的方波信号，可以在各种应用中使用，如实验室测量、音频设备和通信系统。
比较器方波发生器课件
小型化、集成化的发展趋势
总结词
比较器方波发生器正逐渐实现小型化、 集成化，为便携式电子设备提供更优解 决方案。
VS
详细描述
随着微电子技术的进步，比较器方波发生 器的体积不断减小，集成度越来越高。这 使得比较器方波发生器在便携式电子设备 中得到广泛应用，如智能手表、无人机等 。同时，集成化的比较器方波发生器还具 有更高的可靠性、更低的成本和更小的功 耗。
工作原理
比较器方波发生器通过比较两个输入信号的电压值来产生方波信号。当输入信 号的电压差超过一定阈值时，比较器会输出高电平或低电平信号，从而形成方 波。
分类与特点
分类
根据电路结构和工作原理，比较 器方波发生器可分为RC型和施密 特触发器型等类型。
特点
比较器方波发生器具有电路简单 、成本低、可靠性高等优点，适 用于产生低频或中频方波信号的 场合。
03
可以通过选择性能稳定的元件、采取温度补偿措施、使用稳定
的电源供电等方式来解决频率稳定性问题。
输出电压与电流调节问题
总结词
输出电压与电流调节问题是指方波发生器的输出 电压或电流无法达到所需的数值。
详细描述
这可能是由于电路中的可调元件设置不正确、负 载电阻不匹配等原因造成的。
解决方案
可以通过调整可调元件的数值、选择合适的负载 电阻等方式来解决输出电压与电流调节问题。
应用场景与优势
应用场景
比较器方波发生器广泛应用于各种电 子设备和系统中，如通信、测量、控 制等领域。
优势
比较器方波发生器具有稳定性好、抗 干扰能力强、易于实现等优点，能够 提供稳定可靠的方波信号，满足各种 应用需求。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 02
比较器方波发生器的电路设计
方波发生器设计
方波发生器设计摘要：随着EDA技术以及大规模集成电路技术的迅猛发展，波形发生器的各方面性能指标都达到了一个新的水平。
采用CPLD/FPGA器件在QuartuesII设计环境中用VHDL语言完成的波形发生器具有频率稳定性高，可靠性高，输出波形稳定等特点。
本文介绍了基于EDA技术的波形发生器的研究与设计。
一、设计任务与要求设计一方波发生器并且输出信号的频率范围为100Hz~200KHz,输出频率可以调节；可以存储任意波形特征数据并能重现该波形，还可完成各种波形的线形叠加输出，具有显示输出波形、频率的功能。
通过运用VHDL语言编程，通过运用软件Quartus II 6.0，逐渐掌握EDA的用法，熟练步骤，为以后的学习与工作做很好的铺垫。
二、总体框图（1）方案论证方案一：本系统由FPGA(可编程门阵列)，数模转换，时钟（提供clk信号）等组成。
全部为FPGA试验箱所有，不需要增加任何器件。
用FPGA产生的255—0的计数值输入到DAC0832中，将产生对应的模拟信号。
本系统采用的是软硬件结合的方法。
由于一个周期内的任意波形的离散样点数对硬件实现的复杂性直接产生影响，因此，为了简化硬件存储器件的规模，取64个样点进行讨论。
具体做法是先对一个周期进行64点采样，然后依次存于ROM中，再以fs频率给出地址码，控制存储器周期的读出数据，并经D、A转换和模拟放大，便能得到一定的频率的周期信号。
因此周期信号的频率为fo=fs/M.其中M为采样点个数，本设计中取为64；fs为存储器读出频率。
显然，通过改变读出频率fs,便可获得不同频率的周期信号fo.。
原理说明：完整的波形发生器由三部分组成：由计数器构成的地址信号发生器、波形数据ROM和D/A。
在FPGA的顶层文件中，计数器通过外来控制信号和高速时钟信号向波形数据ROM发出地址信号，输出波形的批评你率由发出的地址信号的速度决定；当以固定的频率扫描输出地址时，输出波形是固定频率，而当以周期性时变方式扫描输出地址时，则输出波形为扫频信号。
方波发生器实验报告
方波发生器实验报告方波发生器实验报告引言：方波发生器是电子电路中常见的一种波形发生器，它能够产生方波信号，广泛应用于数字电路、通信系统等领域。
本实验旨在通过搭建方波发生器电路并进行实验验证，深入了解方波发生器的原理和性能。
一、实验原理方波发生器是利用放大器和反馈电路构成的振荡器，通过正反馈使放大器的输出呈现方波信号。
具体原理如下：1. 振荡器基本原理：振荡器是一种能够自激振荡的电路，其输出信号可以持续地在无外部输入的情况下产生。
振荡器的基本组成部分包括放大器、反馈网络和滤波器。
2. 反馈电路原理：反馈电路将放大器的输出信号通过反馈回到放大器的输入端，形成一个正反馈回路。
当反馈电路的增益等于或大于放大器的增益时，系统就会产生自激振荡。
3. 方波信号原理：方波信号是一种周期性的信号，其波形特点是在一个周期内先保持高电平，然后突然跳变为低电平，再突然跳变回高电平。
二、实验材料和仪器1. 实验材料：电阻、电容、二极管、运放等。
2. 实验仪器：示波器、信号发生器、万用表等。
三、实验步骤1. 搭建方波发生器电路：根据方波发生器电路图，按照电路连接原理连接电阻、电容、二极管和运放等元件。
2. 调节电路参数：根据实验要求，选择合适的电阻和电容数值，并调节运放的工作电压和增益等参数。
3. 连接示波器和信号发生器：将示波器和信号发生器分别连接到方波发生器电路的输入和输出端口。
4. 调节信号发生器：通过信号发生器调节输入信号的频率和幅度，观察方波发生器输出的方波信号波形。
5. 测量电路参数：使用万用表等仪器，测量电路中各元件的电压、电流等参数，并记录实验数据。
6. 分析实验结果：根据实验数据和观察到的方波信号波形，分析方波发生器的性能和稳定性。
四、实验结果与分析1. 观察方波信号波形：通过示波器观察到的方波信号波形应呈现出高低电平交替变化的特点，并且跳变较为迅速，边沿陡峭。
2. 测量电路参数：根据测量数据可以得到电路中各元件的电压、电流等数值，进一步分析电路的工作状态和性能。
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集成运算放大器应用电路综合设计
网上大作业
方波发生器
电路：
波形：
电路设计：
因为矩形波电压只有两种状态，不是高电平，就是低电平，所以电压比较器是它的重要组成部分；因为产生振荡，就是要求输出的两种状态自动地相互转换，所以电路中必须引入反馈；因为输出状态应
按一定的时间间隔交替变化，即产生周期性变化，所以电路中要有延迟环节来切丁每种状态维持的时间。
图示为矩形波发生电路，它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充放电实现输出状态的自动转换。
方波发生电路图，如图所示，它由反相输入的滞回比较器和RC 积分电路组成。
其中RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换，而输出端引入的限流电阻Ｒｏ和两个背靠背的双向稳压管起到了双向限幅的作用。
基波低通滤波器
电路：
波形：
电路设计：
一个低通滤波器加一个同相比例放大器。
出现的问题及解决：
1.出现问题：到后面和移相的三次谐波叠加时发现波形不正确。
发现错误：后面的滤波器对三次谐波多次放大使最后的波形不正确。
解决问题：加一个同相比例放大器，确保波形的正确。
2．出现错误：发现滤波后，波形失真。
发现错误：是角频率和频率弄混了，导致截止频率算错。
解决问题：纠正后，重新计算。
三次谐波带通滤波器
电路:
波形：
电路设计：
一个二阶有源高通滤波器，一个二阶有源低通滤波器和一个带通滤波器级联。
优化过程：
第一次只用了一个带通滤波器滤波，做仿真时，发现波形失真，后来发现是一个带通滤波器的带外衰减不够，所以又级联一个二阶有源高通滤波器和一个二阶有源低通滤波器，并且将Q调至1。
移相器
电路：
45度：
53度：
37度：
电路设计：
接于电路中的电容和电感均有移相功能,电容的端电压落后于电流90度,电感的端电压超前于电流90度,这就是电容电感移相的结果。
然后将RC 与运放联系起来组成有源的移相电路。
加法器电路：
总电路图
移相后的三次谐波与基波叠加的波形
成员：14020140081 刘嘉音
14020140087 郝佳文
14020140090 倪思梦。