模拟式信号发生器的设计
DSP课程设计——信号发生器(方波)
成绩评定表课程设计任务书目录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)3.2SDRAM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 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)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。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。
数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入．特别是对于谱分析的本质研究，对于非平稳和非高斯随机信号的研究，对于多维信号处理的研究等，都具有广阔前景。
数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。
多数科学和工程中遇到的是模拟信号。
以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。
模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。
数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电路知识，运用AD画图软件，设计并制作完成一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波，且频率可调，自行设计电路所需电源电路。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路。
本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。
产生方波、三角波的方案有很多种，本课题采用运放构成电压比较器出方波信号，采用积分器将方波变为三角波输出，其原理框图如图1所示。
2 硬件电路设计直流电源电路一般由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。
基本组成框图如图2所示。
(1)电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的电压u。
因此，uj=nu;(n 为变压器的变比)。
整流电路的作用是将交流电压u.变换成单方向脉动的直流Uz。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U=0.9u。
每只二极管所承受的最大反向1 0.45u电压uey=、2u,，平均电流/ouv)=之 R R对于RC滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：RC=(3～5)T/2，T为50Hz交流电压的周期，即20ms。
(2)器件选择①变压器将220V交流电压变成整流电路所需要的电压u。
②整流电路将交流电压u：转换成单方向脉动的直流U2，有半波整流、全波整流，可以利用整流二极管构成整流桥堆来实现。
此题建议用二极管搭建全波整流电路实现。
③滤波电路将脉动直流电压Uz滤除纹波，变成纹波较小的U，有RC滤波电路、LC滤波电路等。
此题建议采用大电容滤波。
④稳压器常用集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。
下面分别介绍其典型应用及选择原则。
固定式三端稳压器的常见产品有：78XX系列稳压器输出固定的正电压，如7805输出为+5V；79XX系列稳压器输出固定的负电压，如7905输出为-5V。
模电信号发生器课程设计
模电信号发生器课程设计一、课程名称：模拟电子学信号发生器课程设计二、课程目标：帮助学生理解和应用模拟信号发生器的原理，学会设计、搭建和测试模拟电子电路。
三、课程大纲：1. 介绍模拟信号发生器（1周）模拟信号发生器的基本原理和作用。
常见的模拟信号波形及其特性。
信号发生器在电子实验和测试中的应用。
2. 信号波形生成（2周）正弦波、方波、三角波等信号波形的产生原理。
波形的频率、幅度和相位控制。
使用基本电路元件设计和实现信号波形生成电路。
3. 频率和幅度控制（2周）频率控制电路的设计与实现。
幅度控制电路的设计与实现。
频率和幅度的互相影响与调整。
4. 调制技术（3周）调幅、调频、调相等调制技术的原理。
调制电路的设计与实验。
调制技术在通信系统中的应用。
5. 噪声和失真（2周）信号发生器中可能引入的噪声和失真。
减小噪声和失真的方法。
实验中对信号质量的评估与优化。
6. 课程总结与项目（2周）复习课程中学到的关键概念和技能。
小组或个人项目：设计并搭建一个简单的模拟信号发生器电路，进行测试和改进。
四、评估方式：课堂参与和小组讨论（20%）实验报告和作业（30%）期中考试（20%）期末考试（30%）五、实验和项目详细说明：实验1：正弦波发生电路设计学生将设计和搭建一个正弦波发生电路，使用基本的放大器电路和反馈网络。
实验要求学生调整电路参数，观察波形的变化，并测量频率和幅度。
实验2：方波和三角波产生电路设计学生将设计并搭建方波和三角波发生电路，了解不同波形的产生原理。
实验要求学生比较各波形的特性，调整电路以实现不同频率和幅度的波形。
实验3：频率和幅度控制电路设计学生将设计可调频率和幅度的信号发生电路，掌握频率和幅度控制电路的原理。
实验要求学生测量和记录不同控制参数下的波形变化。
实验4：调制技术实验学生将学习并实现调幅、调频和调相电路，了解调制技术的应用。
实验要求学生观察和分析调制后的波形，理解调制技术在通信系统中的作用。
基于Labwindows／CVI的多路模拟信号发生器设计
李武 晋
（ 州 大 学 电 气 工 程 学 院 贵 州 贵 阳 ５ ０ ３ 贵 ５０ ）
［ 要］ 文 章 着重描 述 多路 模 拟 信 号产 生机 理 以及 数据 采 集助 手 ＮＩ ＤＡＱｍｘ的 配 置 和使 用 。介 绍 摘 － 了一种基 于 Ｌ ｂ ｉｄ ｗｓＣ ａ ｗ ｎ ｏ ／ ＶＩ多路 模 拟信 号的 软件 实现 方 法 。 由于 ＮＩ Ｄ － ＡＱｍｘ常 常 用 于数据 采 集 和 单
１ ２ 多 路 模 拟 信 号 产 生 机 理 ．
Ｃｈ ｎ ｅ １ Ｓ ｍ ｐｅ ｖ ａ ｎ ｌ － ａ ｌ／
Ｃｈａ ｅ － Ｓａ ｐｌ ｎｎ ｌ２ ｍ ｅ１ Ｃｈａ ｅ － Ｓａ ｐｌ ｎｎ ｌ２ ｍ ｅ２
Ｃｈａ ｅ － Ｓａ ｐｌ ｎｎ ｌ２ ｍ ｅ２
多路模 拟 输 出 首 先 要 选 择 输 出 信 号 的通 道 ， 在
ａｏ Ｆ ４中 去 ， 以下 为 写 语 句 的 原 型 ： Ｌ ｂ ｎ ｏ ／ ＶＩ ＮＩ 司 推 出 的 交 互 式 ｃ Ａｎ ｌｇ ６ ａ ｗｉｄ ｗｓＣ 是 公
语 言 开发 环境 。Ｌ ｂ ｎ ｏ ／ ＶＩ ａ ｗｉｄ ｗｓＣ 将功 能 强 大 、 用 使
灵活 的 Ｃ语 言与 用 于数 据 采集 分析 和 显 示 的 测 控专 业工具 有 机得结 合 起 来 ， 的集 成 化 开 发 环 境 、 它 交互
பைடு நூலகம்
仪器硬件主要 由 ＮＩ 机箱及 模拟 输 出模块组 成 ， 模 拟输 出模块采用 Ｎ 公 司的 Ｐ Ｉ ７３ Ｉ Ｘ 一６３ 。该 模块 有 ８路 １ｂｔ ＭＳ Ｓ ６ｉ １ ／ 模拟输 出， 路数字 Ｉ０， 提供 一１Ｖ～＋ ８ ／ 可 Ｏ １Ｖ输 出电压 ， 出 电压 可通 过 编 程 控 制 。利 用 该 模 ０ 输 块， 我们可 以实现直流 、 交流信号的多路模拟 输出。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技在此处键入公式。
术知识，运用AD软件设计并制作一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波信号，且频率可调，并自行设计电路所需电源1.2 整机实现的基本原理及框图1.电源电路组成由变压器—整流电路—滤波电路—滤波电路—稳压电路组成。
变压器将220V 电源降压至双15V，经整流电路变换成单方向脉冲直流电压，此电源使用四个整流二极管组成全波整流桥电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压u1。
因此，u1=nu i（n 为变压器的变比）。
整流电路的作用是将交流电压山变换成单方向脉动的直流U2。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U2=0.9u1。
每只二极管所承受的最大反向电压u RN= √2u1，平均电流I D(A V),=12I R=0.45U1R对于RC 滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：RC= (3~5）T/2，T 为50Hz 交流电压的周期，即20ms。
此电源使用大电容滤波，稳压电路，正电压部分由三端稳压器7812输出固定的正12V电压，负电压部分由三端稳压器7912输出固定-12V电压。
并联两颗LED灯分别指示正负电压。
2．该函数发生器由运放构成电压比较器出方波信号，方波信号经过积分器变为三角波输出。
2 硬件电路设计硬件电路设计使用Altium Designer 8.3设计PCB，画好NE5532P,7812及7912的原理图和封装后，按照电路图画好原理图后生成PCB图。
合理摆放好各器件后设置规则：各焊盘大小按实际情况设置为了更容易的进行打孔操作，设置偏大一些，正负12V电源线路宽度首选尺寸1.2mm，最小宽度1mm，最大宽度1.2mm，GND线路宽度首选尺寸1mm，最小宽度1mm，最大宽度1.5mm，其他线路首选尺寸0.6mm，最小宽度1mm，最大宽度1.2mm。
编程实现模拟信号发生器
中图分类号 ： Ｎ９ ２ ＴＰ １ Ｔ １ ； ３２ 文献标 识码 ： Ａ
０ 引言
编 程 实 现 模 拟 信 号 发 生 器
李建文 ， 唐 甜
７ ０２ ） １ ０ １ （ 陕西科技大学 电气 与信 ｇＴ程学院 ， 陕西 西安
摘
要： 在皮肤 听声器的改进过程 中， 为了对特殊声音信号进行测试或合成设计 了模拟信号发
生器． 文中首先详细分析 了Ｒ Ｆ ＩＦ和 ＷＡ Ｅ等声音文件格式， Ｖ 着重通过特殊声音信号的制作 和播放两个环节研究了如何在 Ｖ ｓａ Ｃ ｉ ｌ ＋＋编程环境下实现具体的细节， ｕ 声音波形的制作是 利用 Ａ ｔ ｅ ｃ ｖＸ控件来实现的， ｉ 通过将声音文件作 为资源加入程序资源文件或 内存两种方法实
为 了解 决聋 哑人 的听力 问题 ， 人们 使用 了包括助 听器 和 电子 耳蜗在 内的各 种方法 ． 这些 方法 虽可 以使 聋人 的听力 问题得 到一些 缓解 ， 目前还 没有 一种方 法能够 圆满地 解决 这个 问题［ 陕西科技 大学李 建 文 但 ．
教授发明了变压式皮肤听声器 ， 其实质是通过声一 电转换后让皮肤获得对电流信号 的感觉 ， 使全聋人通过
第５ 期
李建文 等 ： 编程实现模 拟信 号发生器
・１７ ・ ０
个 ｃｕ ｋ ｈ ｎ 所组成 ： 辨别码 “ｍ ” “ ａａ． ｉ ａ Ｃ＋＋ 中，ｆ ｔ 的 ｃｕ ｋ下包含 了一个 Ｐ ＭＷＡ Ｅ ｆ ｔ及 ｄ ｔ” Ｖ ｓ ｌ ｕ “ ｎ” ｈ ｎ Ｃ Ｖ —
实验一虚拟信号发生器的的设计
实验一虚拟信号发生器的的设计学号：044100116 班级：通信041 姓名：马吉炜【实验目的】1.学习和掌握基于LabVIEW开发环境的编程技术2.学习和掌握LabVIEW中信号发生节点的使用3.熟悉虚拟仪器的组成【【实验内容】设计一基于PC机的信号发生器，能够产生方波、正弦波、三角波、锯齿波以及任意函数的波形，并能满足一定的性能指标。
一、信号发生器的用途在研制、生产、使用、测试和维修各种电子元器件、部件以及整机设备时，都需要有信号源，由它产生不同频率、不同波形的电压、电流信号并加到被测器件、设备上，用其他测量仪器观察、测量被测者的输出响应，以分析确定它们的性能参数，如图所示。
这种提供测试用电信号的装置，统称为信号发生器，用在电子测量领域，也称为测试信号发生器。
和示波器、电压表、频率计等仪器一样，信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。
二、信号发生器按输出波形分类根据使用要求，信号发生器可以输出不同波形的信号。
按照输出信号的波形特性，信号发生器可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。
非正弦信号发生器又可包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
三、信号发生器的性能指标输出波形----能产生正弦波，余弦波，方波，锯齿波，三角波以及任意函数的波形，可以根据需要改变波形的频率和幅值。
频率范围----理论上全频段，但具体涉及到计算机性能。
输出电压----一般指输出电压的峰—峰值。
波形特性----不同波形有不同的表示法。
一般正弦波和三角波的特性用非线性失真系数表示；而方波的特性参数是上升时间。
如正弦信号发生器的输出在理想情况下应为单一频率的正弦波，但由于信号发生器内部放大器等元、器件的非线性，会使输出信号产生非线性失真，除了所需要的正弦波频率外， 还有其他谐波分量。
人们通常用信号频谱纯度来说明输出信号波形接近正弦波的程度，并用非线性失真系数γ表示：%100122322⨯+++=U U U U nγ1U 是基频分量的振幅，i U 是第i 次谐波分量的振幅。
基于CPLD的模拟弹丸信号发生器的设计
摘 要 ：设 计 一种 特定 的脉 冲序 列 信 号 发 生 器 ， 以模 拟 自动 武 器 在 连 发 或 霰 弹 射 击 状 态 下 弹 丸过 靶 产 生 的 脉 冲 信 号 ， 并 用 此 脉 冲 信 号发 生器 对 Ｖ 测 速模 块进 行校 准 。利 用 Ｅ Ａ 技 术 设 计 核 心 信 号 发 生 电路 ， 设 计 的信 号 发 生 器 能 ＸＩ Ｄ 所 够 对 输 出 脉 冲 信号 的个 数 和 频 率 进 行 控 制 ， 可 通 过 数 据 选 择 电 路 控 制 输 出 为 规 则 脉 冲 信号 还是 随机 脉 冲 信 号 ， 后 并 最
ｓｍ ｕ ａ ｉｎ ｓｇｅ ｅ ａ ｅ ｉ ｌ ｔｏ ｉ ｎ ｒ ｔ ｄ．Ａｃ ｕ ｉｌ ｔ ｓ ｓｓ ｏｗ ｈａ ｈ ｉｎａ ｎｅ ａｔ ａ ｕｌｙ ｍ ｅ ｔｔ ｅ ｄ ｓｇｎ ｒ ｑｕｉｅ ｅ ｔ ，ｔ ａ ｓ ｔ ａｌｆｅｄ ｅ ｔ ｈ ｔ ｔｔ ｅ ｓｇ ｌｇｅ ｒ ｏｒｃ ｎ ｆ ｌ ｅ ｈ ｅ ｉ ｅ ｒ ｍ ｎ ｓ ｈ ｔｉ ｉ ｃ ｎ ｓｍ ｕｌｔ ａｒｅ ｙ ｆｒ ｔ ｔ ｕ ｏ ａ ｉ ｅ ｐ ｔ ａ ｉ ａ ｅ ａ ｖ ｉｔ ｉｅ ｓ ａ ｕｓｏｆａ ｔ ｍ ｔｃｗ ａ ｏｎｓ ．
ｄ ｓｇ ｅ ａ ｏ ｎ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ａ ｄ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｕ ｐ ｔ ｐ ｌｅ ｓｇ ａ ，ｂ ｔ ａ ｓ ｅ ｉ ｅ ｗｈ ｔ ｅ ｈ ｕ ｐ ｔ ｅ ｉ ｎ ｄ ｃ ｎ ｎ ｔ ｏ ｌ ｏ ｔｏ ｈ ｕ ｅ ｎ ｒ ｑ ｅ ｃ ｆｏ ｔ ｕ ｕ ｓ ｉ ｎ ｌ ｕ ｌｏ ｄ ｃｄ ｅ ｈ ｒ ｔ ｅ ｏ ｔ ｕ
弹 丸 速 度 的 测 试 在 兵 器 参 数 测 试 中 有 着 十 分 重 要 的
作用 ， 因为 弹丸 飞行 速度值 是 衡量 弹 药特 性 和弹 道特 性 的
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模拟式信号发生器的设计
1、基本电路设计要求
(1) 发生波形包括正弦波、三角波、锯齿波和方波
(2) 幅度要求方波、正弦波为±5V ；三角波、锯齿波为±2.5V 。
(3) 频率调节范围100Hz ～1MHz 。
2、电路的设计
本系统以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器。
ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz ～300KHz 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
另外由于该芯片具有调制信号输入端，所以可以用来对低频信号进行频率调制。
ICL8038的引脚如图1。
第1、12引脚为正弦波失真度调整，调整接在该引脚上的输入电压可调整输出正弦波的失真度；第2引脚为正弦波的输出引脚；第3引脚为三角波的输出引脚；第4、5引脚为占空比及频率调整引脚；第6引脚为+V cc 输入引脚；第7引脚为偏置电压输出引脚；第8引脚为偏置电压输入引脚；第9引脚为矩形波输出引脚；第10
引脚为外接充电电容引脚；第11引脚为-V EE 或地引脚；第13、14引脚为未用引脚。
ICL8038的内部结构图如图2所示。
图2 ICL8038内部框图
正弦波失真度调整
正弦波输出三角波输出占空比及
+V 调频偏置电压
频率调整
弦波失真度
调整
-V 接电容形波输出频电压输入端
EE 或地
.
.
.
.
图1 ICL8038引脚图
其中，振荡电容C由外部接入，它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。
恒流源2的工作状态是由恒流源1对电容器C连续充电，增加电容电压，从而改变比较器的输入电平，比较器的状态改变，带动触发器翻转来连续控制的。
当触发器的状态使恒流源2处于关闭状态，电容电压达到比较器1输入电压规定值的2／3倍时，比较器1状态改变，使触发器工作状态发生翻转，将模拟开关K由B点接到A点。
由于恒流源2的工作电流值为2I，是恒流源1的2倍，电容器处于放电状态，在单位时间内电容器端电压将线性下降，当电容电压下降到比较器2的输入电压规定值的1／3倍时，比较器2状态改变，使触发器又翻转回到原来的状态，这样周期性的循环，完成振荡过程。
在以上基本电路中很容易获得3种函数信号，假如电容器在充电过程和在放电过程的时间常数相等，而且在电容器充放电时，电容电压就是三角波函数，三角波信号由此获得。
由于触发器的工作状态变化时间也是由电容电压的充放电过程决定的，所以，触发器的状态翻转，就能产生方波函数信号，在芯片内部，这两种函数信号经缓冲器功率放大，并从管脚3和管脚9输出。
适当选择外部的电阻R A和R B和C可以满足方波函数等信号在频率、占空比调节的全部范围。
因此，对两个恒流源在I和2I电流不对称的情况下，可以循环调节，从最小到最大，任意选择调整，所以，只要调节电容器充放电时间不相等，就可获得锯齿波等函数信号。
频率范围为10~100kHz的函数信号发生器的具体电路如图3所示。
图3 信号发生电路
调节W1 和W2 通过LM353 控制ICL8038 起振。
当开关K断开时调W3，以改变方波的占空比，可使方波的占空比为50％。
调节W5，使正弦波线性度调节端1 为3Vs／5(Vs＝Vcc+Vss)，调节W6 使另一个正弦波线性度调节端口为2Vs／5 就可得理想的正弦波信号。
W4 用作低频端线性校正。
W4，W5 和W6 反复调整才能得到一个好的正弦波。
端口1输出的是的矩形波，改变外接电阻的阻值则可调节方波的占空比。
端口2输出的是正弦波。
端口3输出的是三角波，当W7取最大值时，可是电压幅度减半为±2.5V，调节W7的大小使电压幅度在±5V变换，改变外接电阻的阻值可调节振荡电容充放电时间，使三角波变为锯齿波输出。
图3输出的信号的频率调节范围为10Hz~100KHz，为了达到要求的频率范围100Hz~1MHz，波形输出的端口还必须加锁相倍频电路，把频率放大10倍才能符合要求。
锁相倍频器采用NE564，f out=Nf in，N=10。
电路如图4所示。
图4 NE564锁相倍频器。