音频正弦波信号发生器
ad9833使用案例
AD9833使用案例：音频信号发生器背景AD9833是一款高精度、低功耗的直接数字频率合成器（DDS），它可以用于产生稳定的正弦波和方波信号。
由于其小巧便携、易于控制和良好的性能，AD9833广泛应用于音频测试、仪器仪表以及通信设备等领域。
目标本案例将展示如何使用AD9833构建一个简单的音频信号发生器，实现产生不同频率和幅度的正弦波信号。
材料准备•Arduino开发板•AD9833模块•面包板•杜邦线过程硬件连接首先，将Arduino开发板连接到AD9833模块。
请按照以下步骤进行连接：1.将Arduino的5V引脚连接到AD9833模块的VCC引脚。
2.将Arduino的GND引脚连接到AD9833模块的GND引脚。
3.将Arduino的D9引脚连接到AD9833模块的FQ_UD引脚。
4.将Arduino的D10引脚连接到AD9833模块的SCLK引脚。
5.将Arduino的D11引脚连接到AD9833模块的SDATA引脚。
连接完成后，确保所有电路连接牢固可靠。
软件编程接下来，我们将使用Arduino IDE编写代码来控制AD9833模块。
首先，打开Arduino IDE并创建一个新的空项目。
然后，将以下代码复制到项目中：#include <AD9833.h>// 定义AD9833模块的引脚#define FQ_UD_PIN 9#define SCLK_PIN 10#define SDATA_PIN 11// 创建AD9833对象AD9833 ad9833(FQ_UD_PIN, SCLK_PIN, SDATA_PIN);void setup() {// 初始化串口通信Serial.begin(9600);// 初始化AD9833模块ad9833.begin();}void loop() {// 设置频率和幅度ad9833.setFrequency(1000); // 设置频率为1kHzad9833.setAmplitude(1.0); // 设置幅度为1.0// 输出当前设置的频率和幅度Serial.print("Frequency: ");Serial.print(ad9833.getFrequency());Serial.print(" Hz, Amplitude: ");Serial.println(ad9833.getAmplitude());delay(1000);}以上代码使用了AD9833库来简化对AD9833模块的控制。
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。
正弦信号发生器实验报告
正弦信号发生器实验报告
《正弦信号发生器实验报告》
实验目的：
本实验旨在通过搭建正弦信号发生器，探究正弦波的特性以及其在电子电路中的应用。
实验材料：
1. 电压源
2. 电阻
3. 电容
4. 二极管
5. 信号发生器
6. 示波器
实验步骤：
1. 按照电路图搭建正弦信号发生器电路。
2. 调节电压源的输出电压，使其为所需的正弦波幅值。
3. 使用示波器观察输出波形，并调节电路参数，如电阻、电容的数值，以获得理想的正弦波形。
4. 测量并记录输出波形的频率、幅值等参数。
实验结果：
经过调节电路参数，成功搭建了正弦信号发生器。
通过示波器观察到了理想的正弦波形，并测量了其频率、幅值等参数。
实验结果表明，通过合理设计电路参数，可以得到稳定、准确的正弦波信号。
实验分析：
正弦信号是电子电路中常见的信号波形，具有周期性、稳定性好的特点，因此
在通信、音频处理等领域有着广泛的应用。
通过本实验，我们深入了解了正弦
波的产生原理，掌握了调节电路参数以获得理想波形的方法。
实验结论：
通过搭建正弦信号发生器，我们成功地产生了稳定的正弦波信号，并对其进行
了观察和测量。
这为我们进一步理解正弦波的特性以及其在电子电路中的应用
奠定了基础。
总结：
本实验通过实际操作，加深了对正弦信号发生器的理解，提高了实验操作能力，为今后的电子电路实验打下了良好的基础。
同时，也为我们将来在工程领域的
实际应用提供了宝贵的经验。
正弦信号发生器
应用领域
通信领域
用于调制解调、无线通信等，提供稳定的载波信 号。
音频领域
用于音频设备测试、音响系统调校等，提供纯净 的正弦波信号。
科学实验
用于各种物理、化学、生物实验中，模拟各种波 形信号。
重要性
稳定性高
正弦信号发生器产生的信号稳定度高，频率、幅度等参数可精确 控制。
应用广泛
正弦信号发生器在各个领域都有广泛应用，为科学研究和技术开发 提供重要支持。
问题3
无法正常开机：解决方案 - 检查电源 连接和设备故障，如有需要请联系专 业维修人员。
问题4
输出不稳定：解决方案 - 重新启动设 备，检查连接线是否牢固，如问题持 续存在，可能需要校准设备。
05
正弦信号发生器的未来发展
技术发展趋势
数字化
正弦信号发生器将进一步向数字 化发展，实现更精确的信号控制
正弦信号发生器
• 正弦信号发生器概述 • 正弦信号发生器的种类 • 正弦信号发生器的性能指标 • 正弦信号发生器的使用方法 • 正弦信号发生器的未来发展
01
正弦信号发生器概述
定义与工作原理
定义
正弦信号发生器是一种能够产生 正弦波信号的电子设备。
工作原理
正弦信号发生器通过振荡电路产 生正弦波，并通过调节频率、幅 度等参数，输出所需信号。
数字信号发生器
数字信号发生器采用数字技术来产生正弦波，具 有较高的频率范围和精度。
数字信号发生器通常具有更好的稳定性和可靠性， 能够产生更高质量的信号。
数字信号发生器广泛应用于通信、雷达、电子战 和测试等领域。
合成信号发生器
1
合成信号发生器采用数字合成技术来产生正弦波， 具有非常高的频率范围和精度。
正弦波信号发生器的基本概念
平衡条件讨论
.Hale Waihona Puke Xf 正反馈网络 F·a. 相位平衡条件
一个振荡器，只在振荡频率f0时满足相位平衡条件。
在电路中应包含选频网络
.
.
Xid 放大环节 A· Xo
.
Xf 正反馈网络 F· b. 幅度平衡条件
若 ,则电路减幅振荡，最后停止振荡。
若 ，电路增幅振荡。
AF=1是维持等幅振荡的唯一条件
2．振荡的建立与稳定 A·F·=1只能维持振荡，但不能建立振荡。
正弦波信号发生器是按照自激振荡原理构成的 信号发生器常称为振荡器
1. 正弦波自激振荡的基本原理
.
.
Xid
放大环节 A· Xo
.
Xf 正反馈网络 F·
自激振荡原 理方框图
.
输入Xid
工作原理 放大环节 A·
. ..
输出Xo= AXid
. ..
反馈Xf=FXo
正反馈网络 F· 正反馈
如果X. f=X. id
可在输出端继续维持原有的输出信号
.
输入Xid
如果X. f=X. id
. ..
反馈Xf=FXo 由· 及
放大环节 A·
. ..
输出Xo= AXid
正反馈网络 F·
·.
. ··
··
知电路产生自激振荡的平衡条件为
··
式 ·· 中
· ·
上式可分解为 a. 幅度平衡条件
b. 相位平衡条件
.
.
Xid 放大环节 A· Xo
振荡电路的起振条件：
AF > 1
A·F·> 1
A·F·> 1 输出幅值越来越大，最后出现非线性失真。
正弦信号发生器实验报告
正弦信号发生器实验报告引言本实验旨在设计并构建一个正弦信号发生器，用于产生具有特定频率和振幅的正弦波信号。
正弦信号在电子工程中具有广泛的应用，如通信系统、音频设备和信号处理等。
本实验将介绍设计思路、所需材料和步骤，以及实验结果和讨论。
设计思路为了设计一个正弦信号发生器，我们需要以下主要组件：1.振荡电路：产生正弦波信号的核心部分。
2.振幅调节电路：用于控制输出信号的振幅。
3.频率调节电路：用于控制输出信号的频率。
我们将使用基本的集成电路和电子元件来实现这些功能。
接下来，我们将逐步说明每个组件的设计和实现。
所需材料在开始实验之前，我们需要准备以下材料和工具：1.集成电路：例如操作放大器（Op-amp）。
2.电容器和电阻器：用于构建振荡电路和调节电路。
3.面包板：用于连接电子元件。
4.电源：为电路提供所需的电能。
5.示波器：用于测量信号的振幅和频率。
实验步骤1.第一步：振荡电路设计和构建–选择一个合适的振荡电路拓扑，如RC振荡电路。
–计算并选择所需的电容器和电阻器数值。
–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。
2.第二步：振幅调节电路设计和构建–选择一个合适的振幅调节电路拓扑，如非反相放大器。
–根据需要的振幅范围计算并选择所需的电阻器数值。
–使用面包板将电阻器和集成电路连接起来。
3.第三步：频率调节电路设计和构建–选择一个合适的频率调节电路拓扑，如电阻-电容调谐电路。
–根据需要的频率范围计算并选择所需的电容器和电阻器数值。
–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。
4.第四步：电源和示波器连接–将电源连接到电路以提供所需的电能。
–将示波器连接到电路以测量输出信号的振幅和频率。
5.第五步：实验验证和调试–打开电源，并使用示波器观察输出信号。
–调节振幅和频率调节电路，验证是否可以在所需范围内调节信号的振幅和频率。
实验结果和讨论经过实验验证和调试，我们成功设计和构建了一个正弦信号发生器。
该信号发生器能够在所需的频率范围内产生具有可调节振幅的正弦波信号。
脉冲调制的正弦波信号发生器电路
• IC1输出的矩形波作为D触发器IC3的时钟信号，根据IC2产生的调制 脉冲同步地控制电子开关IC。输出与输入正弦波频率相同，幅度被调 制脉冲调制为正弦波。
•
电路采用±5～±9V的对称电源供电。
脉冲调制的正弦波信号发生器电路
1．用 途
• 信号产生电路。
2．原 理
• 为了测试扬声器和音频放大器的动态响应，74HC123D必须使用脉冲 调制的正弦波信号发生器。各种频率的正弦波信号用于测试扬声器， 脉冲调制的正弦波信号用于测试房间的反射、混响及回音效果。
• 电路如图1. 1 转换电平由电位器Pl设定，调制脉冲由IC2产生，其占空比由图1.19 脉冲调制的正弦波信号发生器电路P3和P4设定，P2用于设定调制深 度。
文氏电桥音频信号发生器
文氏电桥音频信号发生器音频信号发生器电子爱好者在测试音频放大器和滤波器电路性能时,往往需要高质量的正弦波信号源,文氏电桥振荡器就是一种合适的正弦波信号源,它的放大倍数必须精确地固定为3.如果放大倍数小于3.将会导致停振:如果放大倍数大于3,就会产生波形失真.文氏电桥音频信号发生器由文氏电桥,负反馈电路,放大电路,衰减电路,输出缓冲电路和电源电路组成.电路原理如附图所示.文氏电桥运算放大器ICla是振荡器的主要器件.Rl,vR1a和cl～c4组成并联移相网络,R4,YRtb和C5~C8组成串酰移相网络,在某特定频率下,串并联网络形成正反馈,连同ICla组成振荡电路.为保证振荡频率准确,CI～c8应选用误差小于5%的精密电容,VRIa,VR2a为双联电位器,该振荡电路的频率调节范围为5Hz~5OkHz负反馈电路R2,R3,R5和TRI的导通电阻构成反馈系数可变的负反馈支路,虽然降低了放大倍数,却提高了振荡电路的稳定性,当场效应菅TRl完全截止时,由反馈电阻R2,R3设定的ICla电压增益是247;当TRI饱和导通时,电阻R3与电阻R5并联,ICla电压增益增大到3.47.当该管的导通电阻困栅压变化时,可以认为TR1是一只可变电阻.在恰当的栅压条件下,将得到放大倍数正好是3.围绕IClc设计的电路控制场欢应管的栅压.ICIa输出的止弦波信号经二极管Dl整流.产生的直流电压对电容器c9充电. IClc第@脚的负电压通过Ic1c放大,送至TRI的栅极g.放大电路文氏电桥正弦波发生器产生的音频信号经rcla第@脚送至[Clb第@脚,经放大后在其第@脚输出峰峰值为18V 的正弦信号.衰减电路IClb放大后的正弦信号送至由开关s2和电阻RI2,RI3,R14,电位器VR2组成的衰减器,衰减率分别为1,10,100,VR2为细调电位器.缓冲输出电路ICld将衰减后的信号缓冲输出,通过无极性隔直电容CIO馈至发生器的输出端.电源电路由电源变压器输出的交流12V电压经D2~D5桥式整流后,经电容cll,C12滤波后输出正,负双电源为电路供电:凌铃编译自英~]{EverydayPracticalElectronics}一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一{本期知识讲座答案:石英晶体振荡电路有两种:9(1)并联晶体振荡器,振荡频率为fp,晶体阻抗为∞:!(2)串联晶体振荡器,振荡频率为fs,晶体阻抗为00.:.-Ll/,{ZD沁■.,/广-_I卜,'I.:.,门.,—v,—^,_I一-d—IIIIIL{卜I广.v篇,IN.4140.^鼍s_-.hB1l,l--i_.一一lI量程一砖～TR1+占喜'-rlI-∞-■5—2O夏忠泽需大量s岫蓝色发光二极管.E—腑iI: 求购?xazz..00?.家庭,it子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录引言 (4)一、设计方案的比较和选定 (4)1.1 方案比较 (4)1.2 方案选择 (3)二、设计思路 (6)2.1 结构框图 (6)2.2版块说明 (6)2.2.1 选频网络 (6)2.2.2 第一级放大电路 (8)2.2.3 LM386功率放大 (8)2.3电源部分 (9)三、PCB板制作及元件的焊接 (9)3.1 电路原理图的绘制 (9)3.2 电路板的制作流程 (10)3.3 安装焊接 (7)四、调试 (7)五、实验数据测量 (12)六、出现的问题及其解决方案 (8)七、总结 (9)参考文献 (9)附录一 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
附录二 .. (17)附录三 (18)附录四 (19)音频正弦波信号发生器设计引言随着21世纪的到来，世界将进入信息时代，作为其发展基础之一的电子技术必将以更快的速度发展前进。
本系统以LM386，LM358为核心器件制作一种信号发生器，可以产生稳定的正弦波形。
该电路是一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。
经测试，该发生器能产生频率为10-100Hz、100-1KHz、1K-10KHz范围内的正弦波，且能在较小的误差范围内限制振幅。
最大优点是制作成本较低。
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。
关键字：正弦波、信号发生器、LM386、LM358一、设计方案的比较和选定1.1 方案比较方案一：本设计主要是文氏电桥产生正弦波,经LM358高输入阻抗运算放大器，通过NPN型三极管放大功率输出波形。
接入正负12V电源二极管和电容滤除杂波后给整个电路供电。
方案二：该方案由RC振荡产生正弦波，经LM358高输入阻抗运算放大器，通过三极管和达林顿管组合进行功率放大。
方案三：由RC振荡电路产生正弦波，经LM358高输入阻抗运算放大器，和LM386音频集成功放，后输出稳定的正弦波。
通过双电源供电和滤波电路滤波以提供单向直流电源。
通过外围电路我们可以对产生的信号进行频率，幅度的调节，为此我们设计了三个波段作为频率的粗调，在以开关阵列进行细调校正。
同时我们还设计了正弦波的幅度调节低通滤波器。
1.2 方案选择经比较三种方案都能产生稳定的正弦波，但方案一不能进行幅度调节，容易造成严重失真；方案二中含有达林顿管成本高，也会造成失真；方案三能弥补上面两种方案的缺点，输出幅度能连续可调，不易造成失真，同时整个电路简单，所用器件通用性强，且成本低，输出结果可靠稳定，更适合于我们的设计要求。
最终决定选择方案三。
二、设计思路2.1 结构框图振荡电路阻抗运算放大器放大功率放大产生正弦波形反馈输出选频网络放大器放大器U02.2版块说明2.2.1 选频网络由RC 振荡电路产生正弦波如下图。
该选频网络由三个频段组成，通过调节档位开关选择所需频段。
通过调节R1A 和R1B 达到频率细调的作用。
通过正反馈起振，负反馈稳频，产生正弦波。
2.2.2 第一级放大电路LM358高阻运放与RC 振荡电路组成反馈网络，形成正反馈系统，起振。
d o f 基本放大器 A 反馈网络 FX X2.2.3 LM386功率放大引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器。
应用简单；静态功耗低，约为4mA，可用于电池供电；工作电压范围宽，4-12V or 5-18V；外围元件少；电压增益可调，20-200。
2.3电源部分采用正负12V双电源供电，二极管单向导通，防止交流电影响电路；两个滤波电容滤除杂波，以免影响实验结果。
三、PCB板制作及元件的焊接3.1 电路原理图的绘制在各单元电路设计的基础上，用Protel 99 SE 软件画出单元电路，再把各个单元电路连接起来，画出符合软件要求的系统整体逻辑电路图。
系统整体电路设计完成后，对系统整体进行仿真，验证设计的正确性。
通过查阅数字电路器件手册或网络，掌握所选电子元器件，尤其是中大规模集成电路的性能、引脚定义以及封装形式，明确各器件的输入端、控制端对信号的要求和输出信号的特点。
画出电路图后，检查无误就对每个器件进行封装，再生成PCB文件，设置好焊盘的大小；采用80mil的焊盘，元件的尺寸大小后按照原理图把器件的位置摆放规范，设置好布线规则，一般先用35mil，地线和电源线用40mil。
在设置成单层板后就可以布线了，布完线后检查无误就能做电路板了。
如下图：3.2 电路板的制作流程1)在PCB文件中量好要制作的电路板的长和宽，得到尺寸后制作规定要求的单层板；2)把板子放在打孔机的针头下方，固定好板子，调节好距离，然后打出需要的针孔。
3)打印出PCB图纸，将打印好的图纸与板子上的针孔在对孔机上对好针孔，然后固定纸与板子位置。
4)把板子放到加热机上走四次，拆掉板子上的纸，看板子上是否有短线，如果有短线就用油笔画好线，一切确认无误后就放到腐蚀池中把多余的铜腐蚀等几十分钟后就能得到电路板了，最后洗干净涂上松香板子就做好了。
3.3 安装焊接对应PCB图上的元件将所用到的器件底座焊接到电路板上，有跳线的话要先焊接跳线，该电路无跳线，可忽略。
在焊接的过程中要避免焊锡与电路板上的铜线相交，而且要注意底座对应芯片的封装关系。
其中，对应缺口的左下角第一个管脚号为1然后按逆时针方向依次为2、3------；在焊接之前用在焊接之前要把各个电阻的阻值用万用表测试,检查阻值是否正确；最好选用220V/25W的电烙铁；焊接时动作要以把电路板铜线烫坏；焊接要准确；每焊接好一处注意要检查是否有短路现象。
四、调试焊接完毕后进行调试，具体步骤是在接通电源前，先用万用表仔细检查各线路是否有短路、短路、虚焊、漏焊现象。
检查无误后，接通电源，用万用表按原理图从信号源开始一级一级测试个测试点处的电压是否合服设计标准。
如果有不符合设计要求的地方则需要检查原理图是否合理，如果检查原理图无误，就要仔细检查电路是否有问题并改正问题，改正后再进行同样的测试，直到正常为止。
然后再测试各个芯片的电压是否正常，反复检查调试，直到没有错误，电路能够正常工作合服设计要求为止。
具体步骤如下：1、将电路板与封装图对照，检查实物元件位置是否与其对应。
用万用表检查电路是否短路或断路，检查电路板上的焊锡点是否虚焊或两个2、焊锡点连在一起。
3、连接正负12V电源，接通电路，将输出与示波器相连，观察波形。
1）调节档位开关，选择频段；调节双联电位器，对频率进行细调。
2）调节滑动变阻器R6使第一级运算放大器增益Av大于等于3。
3）调节电位器RW对输出电压幅度进行调节。
4）观察并记录波形如下图。
5）重复以上步骤，对其进行多次检测。
五、实验数据测量1）频率范围改变档位开关，调整双联电位器，从示波器上读出频率。
该这设计可在10-100Hz 、100-1KHz 、1K-10KHz 范围内的产生稳定的正弦波，通过档位开关（图1）选择频段粗调频率，双连电位器（图2）进行细调。
2）输出电压输出幅度 Vs>=12v 调节Rw 可改变幅值从示波器读出电压峰峰值Upp ，根据公式22Upp U =计算出Uo 的有效值。
3）输出阻抗a 、测开路电压Uob 、在输出端接一负载RL ，测其两端电压Uol ，根据公式Uo Ro RL RL Uol )(+=计算出Ro 。
4）频率稳定频率稳定度一般由 来衡量六、出现的问题及其解决方案1、无输出波形经过仔细检测发现R3、R5两个电阻位置放反，导致第一级运算放大器的增益Av<3，从而振荡器不能起振。
按照电路图正确放置两个电阻，焊接后，重新检测出现波形。
000100%f f f f f α-∆==⨯0f f ∆——频率偏移量。
f ∆——振荡频率0f2、波形出现失真推测是由于第二级运放LM386增益过大，导致波形失真。
七、总结通过本次课程设计较系统地掌握有关模拟电路的知识，主要对RC正弦波的振荡原理，和怎么运用LM386运算放大器构成音频振荡器及控制其产生频率有了进一步认识和掌握；通过课程设计，我们对课堂上的知识有更深入的理解，同时做到理论与实际相结合。
更激发了我们动手的积极性。
此外，课程设计直接有效的训练我们的创新思维，提高分析问题、解决问题的能力；这次课程设计要特别感谢指导老师的耐心辅导以及在设计中给出的宝贵意见。
参考文献【1】康华光电子技术基础模拟部分（第五版）高等教育出版社2008【2】潘永雄沙河电子线路CAD使用教程（第三版）西安电子科技大学出版社2003。