方波发生器仿真实验报告
方波、三角波发生器实验报告
数字电子技术基础综合实验报告实验名称：方波，三角波发生器
系别：水利电力学院
专业：电气工程及其自动化
学生、学号：杜文涛（1000302073）聂现强（1000302059）张龙华（0803205038）
日期：2012/7/8
1.实验内容
2.电路图（multisim仿真）
3.仿真结果（举例2倍频时的结果）
4.实验分工
杜文涛：资料的查找与电路图的设计，并进行仿真测试。
和队友共同完成电路在实验箱上的模拟以及在电路板上的焊接！
聂现强：和队友共同完成电路在实验箱上的模拟以及在电路板上的焊接！
张龙华：和队友共同完成电路在实验箱上的模拟以及在电路板上的焊接！
6.实验心得
经过长达一个星期的实验，我们深刻体会到了团队合作的重要性。
这次实验不仅让我们巩固了专业知识，也让我们了解一个个体如何在团队工作中发挥出自己最大力量，更增加了彼此间的默契！。
方波发生器的实习报告
关于方波发生器的实习（实训）总结报告摘要本课程设计设计的是一种AT89C51单片机构成的方波发生器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
其核心技术为单片机并行端口的应用、单片机定时器为中断应用和数码管显示技术。
根据4个按键实现频率的调节（10~90Hz），幅度的调节（0-4v），通过数码管显示，前两位显示输出频率，后两位显示输出电压，具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
通过不断调试程序，合理编写中断服务程序来修正误差提高精确度，达到设计要求。
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。
关键词：单片机；方波发生器；数码管；DA转换1.功能描述实习题目：方波波形发生器方波波形发生器完成以下功能：①发生方波信号②频率可调③幅度可调4数码管显示5用示波器观察2方案设计2.1设计内容本课程设计是设计一个方波发生器，用4个按钮控制方波的频率以及幅度。
最后用数码管显示，示波器观察。
2.2设计原理AT89C51单片机具有组成微型计算机的各部分部件：CPU、RAM、I/O定时器/计数器以及串行通讯接口等。
只要将AT89C51的ROM，接口电路，再配置键盘及其接口，显示器及其接口，数模转换及波形输出，指示灯及其接口等四部分，即可构成所需波形发生器。
其信号发生器构成原理框图如图1所示。
在方波发生器中，只用到片内中断请求，即是在AT89C51输出一个波形采样点信号后，接着启动定时器，在定时器未产生中断之前，AT89C51等待，直到定时器计时结束，产生中断请求，AT89C51响应中断，接着输出下一个信号波形，如此循环。
当有按键按下时，产生外部中断请求信号，CPU暂停当前工作，处理中断请求，重新装入定时初值，开始定时。
3、硬件电路设计3.1单片机最小系统单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准的，有条不紊地进行工作。
因而时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路方式有两种：一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式，这里采用的是内部时钟方式，外接晶振。
生产实习报告-方波发生器
自动化专业生产实习报告姓名班级学号指导教师实习时间自 2010年 06月21日至 2010年 7月16日实习地点实验室实习内容一、实习目的1.学习、体验JH51多功能单片机实验板的焊接过程及技巧。
2.熟悉单片机指令的用法，学会用单片机产生四种频率方波的方法。
3.练习使用蜂鸣器、继电器的控制方式及驱动程序的方法。
二、动作要求JH51功能电路板，共有五个按键，其中四个按键分别用来控制四种频率方波的产生，复位键执行复位功能。
三、相关知识1、手工焊接要点①掌握好加热时间，烙铁形状不同，焊接时可以采用不同的加热速度;②印制板，塑料等材料受热过多会变形变质，元器件过度受热，性能变化甚至失效;③焊接时，使烙铁头保持在一定的温度范围;④焊接前先预热（上锡），同时保持烙铁头的清洁。
2.蜂鸣器、继电器蜂鸣器的发声原理是通过MCS-51产生不同频率的方波电压，再送到扬声器的线圈，使其上的纸膜一松一紧，从而发出声音。
对于不同声音的产生，则是通过控制不同频率电压所产生的。
继电器的通断原理是根据电磁感应现象，根据单片机指令产生不同频率方波的电压，输送到继电器线圈，使继电器的触头循环执行通与断，不同通断速度的产生是由于输送电压频率的不同。
四、实习步骤1. JH51多功能单片机实验板的焊接.欲焊接的电路板如下，将相应的元器件焊接对应的电路板上。
2．焊接好的基本电路板硬件结构如下：①51单片机核心51单片机核心②发光二极管单片机的P1 端口接了8 个发光二极管，这些发光二极管的负极接到P0端口各引脚，而正极则通过一个220欧姆的排阻接到正电源端，发光二极管亮的条件是P1 口相应的引脚为低电平，即如果P1口某引脚输出为0，相应的灯亮，如果输出为1，相应的灯灭。
③数码管单片机的 P1 口和P2 口的部份引脚构成了4 位LED 数码管驱动电路，这里LED 数码管采用了共阳型，共阳型数码管的笔段（即对应abcdefgh ）引脚是二极管的负极，所有二极管的正极连在一起，构成公共端，即片选端，对于这种数码管的驱动，要求在片选端提供电流。
实验九 波形发生器仿真实验报告
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：2017.12.25实验成绩：实验九波形发生器一、实验目的1、学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。
2、学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。
二、实验原理RC桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）：图2-1 RC桥式正弦波振荡器原理图RC串并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频电路，及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器，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正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
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。
的接入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式中，为正向导通电阻。
调整反馈电阻（调节），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，应该适当加大。
如果波形失真严重，则应该适当减小。
方波发生器：图2-2 方波发生器原理图由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。
如图所示，滞回比较器及简单RC积分电路组成的方波三角波发生器。
特点是线路简单，但是三角波的线性度较差。
主要用于产生方波，或者对三角波要求不高的场合。
电路振荡频率式中方波输出幅值三角波输出幅值调节电位器（即改变），可以改变振荡频率，但三角波的幅值也会随之变化。
如果想要互不影响，则可以通过改变或者来实现振荡频率的调节。
三角波和方波发生器：图2-3 三角波和方波发生器原理图如果把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，则比较器输出的方波经积分器积分可得到三角波，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。
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。
电路振荡频率方波幅值三角波幅值调节可以改变振荡频率，改变比值可以调节三角波的幅值。
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。
实验五 三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告
实验五三角波-方波（锯齿波-矩形波）发生器实验报告实验目的：学习、理解、掌握由运算放大器构成的施密特比较器、积分器的原理，掌握锯齿波-矩形波（三角波-方波）发生器的构成方式，波形参数与电路元件值的关系，通过对理论计算、仿真、测试的数据对比分析获得对电路原理及实践能力的提升。
实验设备及器件：笔记本电脑（软件环境：Multisim13.0、WaveForms2015）AD2口袋仪器电容：0.1μF电阻：200Ω、10kΩ*4、30kΩ*3二极管：发光二极管*2（红色或绿色）、普通二极管*2运放：μA741*2面包板、连接线等实验内容：用两片μA741构成的三角波-方波发生器（施密特触发器+积分电路）见图1。
图1 三角波-方波电路1.测试（使用红色发光二极管）：（1）按图1搭建电路，使用AD2测试vo1和vo的波形（屏幕拷贝波形并贴于下方，图2），观察测试的波形，给出方波及三角波的高电平、低电平、方波的高电平持续时间、方波的低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表1。
图2 三角波-方波电路的测试波形（2）令图1中的R4=10 kΩ，其他器件参数不变，构成锯齿波-矩形波发生器，使用AD2测试vo1和vo2的波形（屏幕拷贝波形并贴于下方，图3），通过波形给出锯齿波及矩形波的高电平、低电平、矩形波的高电平持续时间、矩形波的低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表2。
图3 锯齿波-矩形波电路的测试波形2.计算（1）利用测试（1）所得的方波高电平和低电平值（输出vo1，也就是发光二极管在该工作条件下的正向压降，计算周期时可使用正负峰值的平均值计算），并根据电路器件参数，理论计算三角波输出端（vo）的高电平和低电平值、方波高电平持续时间、方波低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表1。
（计算时需要考虑D3、D4二极管正向压降的影响，鉴于选用二极管的特性及实验中流过D 3、D4二极管的电流只有100μA左右，取正向压降为0.5V）。
集成运放构成的三角波方波发生器实验
2．模拟电子技术实验实验2.3 集成运放构成的三角波方波发生器实验目的实验思路实验原理实验步骤实验报告要求一、实验目的1．理解三角波方波发生器的设计思路，搭接出最简单的电路，获得固定频率、幅度的三角波、方波输出。
2．理解独立可调的设计思路，搭接出频率、占空比、三角波幅度、三角波直流偏移、方波幅度、方波直流偏移均独立可调的电路，调整范围不限。
3．理解分块调试的方法，进一步增强故障排查能力。
2．模拟电子技术实验实验2.3 集成运放构成的三角波方波发生器实验目的实验思路实验原理实验步骤实验报告要求二、实验思路利用集成运放构成的比较器和电容的充放电，可以实现集成运放的周期性翻转，进而在输出端产生一个方波。
这个电路如图2.3.1所示，它的工作原理请参阅相关教科书。
注意在这个电路中，给电容的充电是恒压充电，随着电容电压的升高，其充电电流越来越小，电容电压上升也越来越缓慢。
理论分析可知，电容上电压的变化，是一个负指数曲线。
因此，这个电路只能实现方波发生。
但是，我们注意到，这个负指数曲线在工作过程中是不停地正向充电、反向放电，已经和三角波有些类似。
如果能够使得电容上充电电流固定，则其电压的上升或者下降将是线性的，就可以在电容端获得一个三角波。
我们可以立即联想到这样一个事实：当积分器的输入是固定电压，则其输出是线性上升或者下降的。
因此，将图2.3.1中的RC充电电路去掉，用一个积分器替代，并考虑到极性，再增加一级反相电路，就可以实现三角波的产生，如图2.3.2所示。
图2.3.2电路使用了3个集成运放。
电路设计者认为，A并不是必须的，因为它仅仅完成了1倍的反相放大，3的输入端极性进行巧妙设计来实现。
为了节省1个运放，设计者给出了新的电路，如图这个功能完全可以利用A12.3.3所示，它仅使用2个运放。
图2.3.3所示电路的工作原理，请参阅相关教科书。
图中稳压管D Z和电阻R3组成稳压电路，目的是克服运放输出的不对称。
方波发生器及其调制实验报告
方波发生器及其调制实验报告
正弦波发生器是电路中经常使用的元件，它可以用来实现幅度和频率可调的正弦波发生器，具有很多应用。
方波发生器是一种简单的电路，其原理是采用RC电路组成，它可以提供一个离散的模拟电压，主要由正弦波发生器，谐振电路，幅度控制电路和数字信号控制电路组成，能够提供宽度、幅度和频率可调的正弦信号供电子和通信等工程使用。
本实验制作一个具有宽度、幅度调节、频率调节和调制特性的方波发生器，它由正弦波发生器、调制电路和LC谐振电路组成。
实验中先拼接正弦波发生的电路板，首先，按图纸中的PCB布线图连接各个组件，电阻和电容使用符合图中要求的精确值连接组装；然后将拼好的电路板和数字调节器连接组装调节器完成，可以调节频率和幅度。
其次，调制电路使用晶体管两个放大器，在端口P1和P2输出正弦波，作为模拟输入到电路；最后，将电路连接在一个LC谐振元件上以调节频率，用一个调节器调节成振幅，再将输出信号连接到电路板上，完成整个方波发生器的组装。
实验结果表明，通过调节正弦波发生器的幅度、频率和调制参数，可以获得单色多谱线的正弦波，当频率越高和对应的振幅越高时，线形失真更小。
在将作为输入的背景正弦波进行调制后，输出信号也呈现出多谱线的线形，尤其是调制的正弦波振幅越高，调制系数越大时，线形会更加清晰。
通过本次实验，可以使我更好地了解方波发生器的结构及其工作原理，对调节器结构有了较系统的认识，更加深入地了解了调节技术的用途，积累了电路组装、测量、数据分析的经验。
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方波发生器
实验目的：
了解方波发生器的组成，在电路的功能以及方波转换的原理。
实验器材：
装有Multisim 软件的计算机一台。
实验原理：
1) 方波发生器，由反相输入的滞回比较器和RC 电路组成；
2) 将RC 作为反馈网络，进行充放电实现输出状态的自动转，从而使C 上获得一个三角波电压Uc ，运放将Uc 和U+进行比较，从而得出：当Uc>U+时，U0=-Uz ；当Uc<U+时，U0=+Uz ，得出输出电压U0位方波
实验步骤：
1) 在仿真软件里面画出如下图所示的电路图；
2) 调整参数，对电路进行仿真；
3) 如下图见其输出波形图： 10K 20K 20K
40K
实验结论（结果）：
经过仿真电路的原理分析，与实际相符，输出方波。