低频信号发生器
低频信号发生器测试
❖ d)在表3中记录测试结果
信号频 10H 100H 1kHz 10kH 100k 200k 1MHz 2MH
率
zz
z
Hz Hz
z
失真系 数（％）
低频函数信号发生器性能测试
❖ 4)脉冲上升（下降）沿时间测试
❖ a)按照测试工艺，信号源通电，测试仪器通电，预热大约10分 钟；
❖ b)连接信号源与测试仪器；
❖ 概述
❖ EE1641B型 函数信号发生器是一种精密的测试仪器，因其具有连续 信号、扫频信号、函数信号、脉冲信号等多种输出信号和外部测频功 能，故定名为函数信号发生器/计数器。本仪器是电子工程师、电子 实验室、生产线及教学、科研需配备的理想设备。
❖ EE1641B函数信号发生器为 波段式（按十进制分类共分七档）的低 频函数信号发生器，采用大规模单片集成精密函数发生器电路，使得 该机具有很高的可靠性及优良性能/价格比。
❖ 式中 f 为仪器读盘或数字显示的输出信号频率；为实际输出频率。
❖f
3)频率稳定度 指在其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内 o，信号源输出频率相对于预调值变化的大小。频率稳定度实际上是频
率不稳定度，它表示频率源能够维持恒定频率的能力。对于频率稳定
度的描述往往引入时间概念，如4×10-3/小时,5×10-9/天。
❖ 3)信号源输出波形置“方波”（或脉冲波），幅度5Vp-p，频率 “校准位置，使被测波形占满屏幕的 80%，读取稳态幅度10%~90%（或90%~10%）部分所对应的 时间，按式（4）计算上升（下降）沿时间
t r = L×K
(4)
式中：L—上升（下降）沿部分所占水平刻度；
5 )在规定的预热时间后，调节信号源输出频率，分别在每个波段选取高 、中、低3个频率点进行频率测量，频率误差按式计算。
低频函数信号发生器讲解学习
浙江大学 蔡忠法
电子系统综合设计
模拟电路的实现方案，是指全部采用模拟电 路的方式，以实现信号产生电路的所有功能。由 于教学安排及课程进度的限制，本实验的信号产 生电路，推荐采用全模拟电路的实现方案。
➢ 模拟电路实现信号产生电路的多种方式
对于信号产生电路的模拟电路实现方案，也 有几种电路方式可供选择。如用正弦波发生器产 生正弦波信号，然后用过零比较器产生方波，再 经过积分电路产生三角波，电路框图如图所示。
vO1 1R R32V2R R32VZ
电子系统综合设计
浙江大学 蔡忠法
若VΘ2>0，则三角波上移； 若VΘ2<0，则三角波下移。
其上幅度为：
1
R2 R3
V2
R2 R3
VZ
其下幅度为：
1
R2 R3
V2
R2 R3
VZ
而三角波的峰峰值为：
VO1(PP)
2 R2 R3
VZ
电子系统综合设计
浙江大学 蔡忠法
方
波
这种电路在一定的频率范围内，具有良好 的三角波和方波信号。而正弦波信号的波形质 量，与函数转换电路的形式有关，这将在后面 的单元电路分析中详细介绍。
该电路方式是本实验信号产生部分的推 荐方案。
浙江大学 蔡忠法
电子系统综合设计
根据实验任务中对输出电压、输出电流及 输出功率的要求，原则上在输出级只需采用不 同的负反馈方式便可。即要求电压输出时，采 用电压负反馈；要求电流输出时，采用电流负 反馈。这将在单元电路分析中进行详细介绍。
元 电
路路
元器件
浙江大学 蔡忠法
电子系统综合设计
电子系统设计过程：
方案论证 总体设计 软硬件设计 组装调试 产品定型
低频信号发生器的使用说明
附录一低频信号发生器的使用说明一．概述AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式，具有良好的人机界面。
输出正弦波信号频率从2Hz～2MHz连续可调，输出正弦波信号幅度从0.5mV～5V连续可调，并设有TTL输出方波功能，频率从2Hz～2MHz连续可调，占空比从20％～80％连续可调。
面板显示清晰明了，操作简单方便，输出频率调节可采用频率段调节（轻触开关粗调）和数码开关调节（段内细调）二种，其中数码开关调节又分快调和慢调两种，五位数码管直接显示频率，输出幅度调节采用轻触粗调（20dB、40dB、60dB）和电位器细调（20dB）以内，三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。
中央处理器控制整机各部分，并采用了数/模、模/数转换电路，应用数码开关作为频率调节输入。
振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合，具有良好的稳幅特性。
电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。
二．技术特性1．频率范围：2Hz～2MHz，共分五个频段第一频段：2Hz～30Hz第二频段：30Hz～450Hz第三频段：450Hz～7kHz第四频段：7kHz～100kHz第五频段：100kHz～2MHz2．正弦波输出特性(1)输出电压幅度（有效值）：0.5mV～5V(2)幅频率特性：≤±0.3dB(3)失真度：2Hz～200kHz≤0.1％，200kHz～2MHz，谐波分量≤－46dB3．方波输出特性⑴最大输出电压（空截，中心电平为0）：14Vp-p⑵占空比（连续可调）：20％～80％⑶逻辑电平输出：TTL电平，上升、下降沿≤25ns4．输出电抗：600Ω5．频率显示准确度：1×10－4±1个字6．正常工作条件⑴环境温度：0～40℃⑵相对湿度：＜90％（40℃）⑶大气压：86～106kpa⑷电源电压：220±22V，50±2.5Hz7．消耗功率：＜10W三．面板及操作说明1.整机电源开关（POWER）按下此键，接通电源，同时面板上指示灯亮。
单相正弦交流电路的分析及测试 低频信号发生器交流毫伏表的使用
一、晶体管毫伏表的使用
• 4） 要测量难以估计大小的被测信号，应 先将量程选择开关置于最大值，然后在测量 中逐步减小量程。这样可以避免指针的过度 摆动。
• 5） 只有在保证被测信号是标准正弦波时 ，才不需要示波器并联检测。否则，一定要 用示波器监视被测波形，以保证其是正弦波 。这样，测量的结果才有意义。
7
一、晶体管毫伏表的使用
交流毫伏表使用注意事项
• 1.测量前应短路调零。 打开电源开关，将测试线（也称开路电缆）
的红黑夹子夹在一起，将量程旋钮旋到1mv 量程，指针应指在零位（有的毫伏表可通 过面板上的调零电位器进行调零，凡面板 无调零电位器的，内部设置的调零电位器 已调好）。若指针不指在零位，应检查测 试线是否断路或接触不良，应更换测试线 。
1
一、晶体管毫伏表的使用
• 3. 晶体管毫伏表使用注意 • 1） 在使用晶体管毫伏表测量较高电压时，一定
要注意安全。尽量避免接触可能产生漏电的地方。 • 2） 超过毫伏表最大量程的输入电压，可能会造
成毫伏表的损坏。 • 3） 晶体管毫伏表具有较高的输入阻抗，容易受
到外界电磁干扰的影响。特别在低电压量程下，当 输入端悬空，可能造成指针大幅度的摆动，甚至指 针持续满偏。这样很容易造成指针损坏。因此，在 长期不使用晶体管毫伏表时，应将电源关闭，在短 期不使用时，应将量程置于较高电压档。
3
一、晶体管毫伏表的使用 结合面板学会使用DA—16型晶体管毫伏表
2
4
6
0.5 1
1. 5
2
mV-V
db
8
2.5
10
3
机械零位调整
调零 输入
0.3V
0.1V
1V
低频信号发生器的使用说明
附录一低频信号发生器的使用说明一．概述AS1033型低频信号发生器采用了中央处理器控制面板的操作方式，具有良好的人机界面。
输出正弦波信号频率从2Hz～2MHz连续可调，输出正弦波信号幅度从0.5mV～5V连续可调，并设有TTL输出方波功能，频率从2Hz～2MHz连续可调，占空比从20％～80％连续可调。
面板显示清晰明了，操作简单方便，输出频率调节可采用频率段调节（轻触开关粗调）和数码开关调节（段内细调）二种，其中数码开关调节又分快调和慢调两种，五位数码管直接显示频率，输出幅度调节采用轻触粗调（20dB、40dB、60dB）和电位器细调（20dB）以内，三位数码管直接显示输出电压有效值或衰减电平。
中央处理器控制整机各部分，并采用了数/模、模/数转换电路，应用数码开关作为频率调节输入。
振荡电路采用压控振荡与稳幅放大相结合，具有良好的稳幅特性。
电路中还加入输出保护、TTL输出、方波占空比可调电路等。
二．技术特性1．频率范围：2Hz～2MHz，共分五个频段第一频段：2Hz～30Hz第二频段：30Hz～450Hz第三频段：450Hz～7kHz第四频段：7kHz～100kHz第五频段：100kHz～2MHz2．正弦波输出特性(1)输出电压幅度（有效值）：0.5mV～5V(2)幅频率特性：≤±0.3dB(3)失真度：2Hz～200kHz≤0.1％，200kHz～2MHz，谐波分量≤－46dB3．方波输出特性⑴最大输出电压（空截，中心电平为0）：14Vp-p⑵占空比（连续可调）：20％～80％⑶逻辑电平输出：TTL电平，上升、下降沿≤25ns4．输出电抗：600Ω5．频率显示准确度：1×10－4±1个字6．正常工作条件⑴环境温度：0～40℃⑵相对湿度：＜90％（40℃）⑶大气压：86～106kpa⑷电源电压：220±22V，50±2.5Hz7．消耗功率：＜10W三．面板及操作说明1.整机电源开关（POWER）按下此键，接通电源，同时面板上指示灯亮。
低频信号发生器电路图
低频信号发生器电路图
低频信号发生器电路图
低频信号发生器于测量放大电路的灵敏度、频率响应、频率补偿、音调控制，也于低频放大器的修理，是十分有用的测量仪器。
它还作数字钟的信号源。
根据
使用
，信号发生器输出八个固定的频率，开关任意选择，电压输出幅度分0~0.1V，0~1V两挡连续可调。
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电路原理如图。
集成电路CD4060是带有振荡器的十四级分频器。
晶体SJT产生30720Hz的微弱信号频率，与Cl及CD4060内部反相器构成晶体振荡。
Rl用以提供反馈回路，仅在晶体的基频上产生振荡，振荡中心频率为30720Hz。
微调电容Cl可使频率精确调谐在中心频率上。
SA置于CD4060的13脚。
30720Hz经CD4060九级(512次)分频后，由13脚输出高精度60Hz信号频率，经电容C3耦合到运放器741的2脚进行信号放大，然后从741的6脚输出。
调节电位器RP 时，XSl插口输出0~1V，XS2插口输出0~0.1V的低频信号。
其中，C2、C5为电源滤波电容。
C3、C6为741的输入、输出耦合电容。
R5、C4为高频补偿电路。
R2、R4构成分压衰减电路。
R6为反馈电阻用以提高电路的稳定度。
CD4060各脚的输出频率:3脚为2Hz，2脚为4Hz，13脚为60Hz，14脚为l20Hz，6脚为240Hz，4脚为480Hz，5脚为960Hz，7脚为l920Hz。
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低频函数信号发生器
一、设计内容：设计一个低频函数信号发生 器 二、性能与技术指标 1. 同时输出三种波形：方波、三角波、正弦 波 2. 频率范围：10Hz ～10kHz 3 3. 频率稳定度: f f0 10 日
这种电路在一定的频率范围内，具有良好的三 角波和方波信号。而正弦波信号的波形质量，与 函数转换电路的形式有关，这将在后面的单元电 路分析中详细介绍。
滞回比较器又称施密特触发器迟滞比较器。 这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或 逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其 传输特性具有“滞回”曲线的形状。滞回比 较器也有反相输入和同相输入两种方式作三角波使用。使iC 恒定的办法有多种，其实质都是利用恒流源电 路取代图中的R，便可获得较为理想的三角波波 形。
总结
这一次的实验，应该说任务，的确是很难，因为函数信号 发生器这东西真的不是仅仅靠学生一个月左右就能完成的作品，
虽然任务艰巨，但是我们也学到了很多。对于电路，放大器还
有一些其他元件的工作原理都有了很深的理解。我们也自学了 很多软件，ad软件都是自己自学，大家都很努力也都很充实。
虽然最后没有什么实际的成果也没有做出实物，但是毕竟尽了
运算法的转换原理是，把展开成幂级数形
式：
x x x sin x x 3! 5! 7!
由上述关系容易看出，取幂级数的前几项 （根据转换精度的要求），可以通过对线性 （三角波）变化量x的运算来近似表示成 sinx， 但要求三角波的幅度<π/2。
3
5
7
因为我们并没有很准确的能够把所有元器件 都搞齐，所以我们只能把搞出一个大致的电 路板，并不能显示实物。这也是局限所 在。。。
通过之前的原理说明，我们大概知道
低频信号发生器设计论文
基于单片机的低频信号发生器设计论文要摘单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
本文以STC89C52可输出正弦波、方波、信号发生器通过硬件电路和软件程序相结合,波形和三角波、三角波、梯形波，波形的频率在一定范围内可改变.硬件电路和软件频率的改变通过软件控制。
介绍了波形的生成原理、该信号发1440HZ的波形。
部分的设计原理。
本系统可以产生最高频率生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
;D /A单片机转换; 关键词:低频信号发生器;Abstracta of microcontroller as the core design This paper takes STC89C52 frequency function generator.The signal generator through a combination of hardware circuit and software program.Can output sine wave, square of frequency triangle wave, trapezoidal wave,The wave, triangle wave, and 。
The waveform certain waveform can be changed in a rangethe frequency are changed by software control,This paper introduces design of software part generating principle, hardware circuit and of principlewaveforms,This system can produce the maximum frequency of 1440HZ waveform,The signal generator has the advantages of small volume, low price, stable performance, complete functions.microcomputer low-frequency Keywords: chipsignalgeneratorD /A conversion一、设计选题及任务设计题目：基于单片机的信号发生器的设计与实现．任务与要求：设计一个由单片机控制的信号发生器。
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第2章 测量与常用仪表
2．4低频信号发生器
XD-1型低频信号发生器能输出频率为1Hz~1MHz 的正弦信号。
它有电压输出和功率输出两种，最大输出功率为4W 左右。
功率输出可配接50Ω、75Ω、150Ω、600Ω、5k Ω五种负载，最大衰减量为90dB 。
1．面板上各主要旋钮的作用
（1）电压表输入 外加待测电压输入端。
（2）电压测量开关 当开关置于“内”时，电压表直接接到电压输出端，用来测量输出电压；当开关置于“外”时，供测量外电路的输入电压。
（3）阻尼开关 通常置于“快”，当表针摆动较快时，再放到慢的位置，以减少指针的摆动。
（4）电压量程旋钮 根据待测电压的大小，选择合适的量程。
量程分为5V 、15V 、50V 、150V 四档。
（5）频段按键开关与频率细调旋钮 频段开关用于选择所需频段，频段细调旋钮按十进制排列，用于调准所需频率值。
XD-1型低频信号发生器的频率范围在1Hz~1MHz 之间分为6个频段：1~10Hz 、10~100Hz 、100Hz~1kHz 、1~10kHz 、10~100kHz 、100kHz~1MHz 。
（6）负载匹配旋钮 可选择不同阻值的输出阻抗，与负载匹配。
（7）输出衰减旋钮 用于电压输出的衰减，每档衰减10dB 。
注意：在同一
1．了解低频信号发生器的面板构成。
2．熟练掌握低频信号发生器的使用方法。
3．在实际应用中理解其使用注意事项。
1． 低频信号发生器的输出频率调节方法。
2． 低频信号发生器的输出电压调节方法。
衰减位置上，电压与功率的衰减分贝数不同，面板上用不同颜色加以区别。
（8）输出细调旋钮用来控制电压输出与功率输出端的大小，与输出衰减钮配合使用，可得到所需的输出值。
（9）功率开关按下此钮时，可获得功率输出。
（10）过载指示与内负载按键过载保护指示灯点亮时，表示功率输出过载。
按下内负载按钮时，表示功率级的内部电阻已接通，以获得较高的输出幅度。
2．使用方法
（1）频率选择
根据所需的频率，选择相应频段，按下相应的频段按键，然后再利用频率细调的三个旋钮，按照十进制的原则细调到所需的频率。
（2）输出调整
仪器有电压输出和功率输出，这两种输出共用一个输出衰减旋钮，每档衰减10dB。
注意：在同一衰减位置上，电压与功率的衰减分贝数不同，面板上用不同颜色加以区别。
输出细调旋钮与输出衰减旋钮配合使用，可在输出端获得所需电压值。
（3）电压输出
从电压输出端可获得非线性失真系数较小（＜0.1%）的电压，通过衰减可输出200μV的小信号。
电压输出端最大可输出5V，其输出阻抗随输出衰减量的变化而变化。
为保证衰减的准确性及输出波形的失真不超过一定值（主要是在电压衰减0dB时），电压输出的负载应大于5kΩ以上。
（4）功率输出
使用功率输出时，首先要按下“功率开关”。
①阻抗匹配功率级设有75Ω、150Ω、600Ω、5kΩ输出阻抗，欲得到最大输出功率，应使负载与输出阻抗匹配，若做不到，一般应使实际使用的负载值大于所选用的数值，否则将造成波形的失真。
当负载为高阻抗时，应将内负载按键按下，以免工作频段的两端输出电压下降，当功率输出衰减为0dB时，输出阻抗将小于旋钮所指示的阻抗值。
②保护电路当开机时或改变频率换档时，由于瞬间过电流的冲击，功放过载指示发光二极管可能闪亮一下后立即熄灭，这是正常现象。
若在使用过程中，
该指示灯一直点亮，说明使用有问题，可能是由于负载短路、过载或输出功率过大等，应及时排除。
③对称输出功率级输出可以不接地，但当这样使用时，只需将功率输出接线端与地的连接片取下即可。
④工作频段功率级在10Hz~700kHz范围的输出符合技术条件的规定，在5~10Hz、700kHz~1MHz范围内仍有输出，但功率减小。
当输出阻抗为5kΩ时，在10Hz~200kHz范围内，输出功率符合技术条件的规定，在200kHz~1MHz范围内，输出功率减小。
功率级在5Hz以下时，输入自动切断，无输出。