三角波锯齿波信号发生器
三角波信号发生器
绪论波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各类电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限。
而由硬件电路组成的低频信号其性能难以人中意，而且由于低频信号源所需的RC专门大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加，那么电路复杂程度会大大增加。
那个地址介绍一个以STC89C52单片机为核心设计的低频函数信号发生器。
信号发生器采纳数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自概念波形,如正弦波、方波、锯齿波、三角波、梯形涉及其他任意波形，波形的频率在必然范围内可任意改变。
波形和频率的改变通过软件实现。
本文介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部份的设计原理。
本系统理论能够产生最高频率750HZ的波形。
该信号发生器具有体积小、价钱低、性能稳固、功能齐全的优势。
设计选题及任务设计题目：三角波信号发生器任务与要求：设计一个基于单片机的三角波信号发生器，能够以1KHZ稳固输出三角波信号。
大体要求：1.产生稳固的频率为1KHZ的三角波。
2.三角波信号发生器是在单片机上实现的。
3.扩展要求：自选系统设计一：芯片选择目前市面上常见的单片机有51,avr,pic,freescale等等，相关于其他几款单片机，51单片机具有经常使用，简单易操纵，本钱低，性能稳固，芯片利用率高等优势。
目前生产51单片机芯片的厂商有AT、Philips、Winbond、Intel、Siemens、STC 等。
相关于其他厂商生产的同类型芯片， STC89C52单片机具有电路简单，易操纵，性价比较高等优势。
二：系统概述（1）：系统框图如图1-1所示图1-1 系统流程设计图三：各芯片引脚说明（1）STC89C52引脚图如图2-1所示图2-1 STC89C52引脚图STC89C52RC引脚功能说明VCC（40引脚）：电源电压VSS（20引脚）：接地P0端口（～，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。
方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器
方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器电子工程设计报告目录设计要求1．前言 (1)2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2)2.1原理框图 (2)3．各组成部分的工作原理 (3)3.1方波发生电路的工作原理 (3)3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4)3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (6)3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (7)3.5总电路图 (8)方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。
函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。
设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。
函数（波形）信号发生器。
能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。
关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路设计要求1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调；1．前言在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。
定时器产生三种波形发生器
定时器产生三种波形发生器文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]目录摘要各种电器设备要正常工作，常常需要各种波形信号的支持。
电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。
在电器设备中，这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。
波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路，又称为振荡器或波形发生器。
在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
波形发生器通过与波形变换电路相结合，它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形，能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器等。
关键字：方案确定、参数计算、信号、发生器等。
第一章方案提出三种波形都是比较简单且常见的波形，产生的方法由很多种，可以先产生方波，然后得到三角波和正弦波，也可以先得到正弦波，然后翻过来再输出另外两种波形;可以用集成芯片，同时也可以用运用各种元器件来实现振荡电路。
（1）利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器。
（2）可以选用专门的函数信号发生器，如8038（3）由555定时器所构成的多谐振动器产生方波, 方波经过积分器的作用产生三角波，三角波在经过差分放大电路的非线性转换为正弦波。
比较以上几种方案：（1）方案比较简单同时也能产生任意波形并达到很高的频率。
但成本较高。
（2）它们虽然能够甚好的实现波形的产生但是功能较少，太单一。
信号发生器+正弦波锯齿波三角波+VHDL
习题14 信号发生器14.1 信号发生器的功能及其内部接线由可编程器件控制的信号发生器可输出正弦波、方波、锯齿波，其频率可调。
能输出正弦波、方波、锯齿波的组合波形，且组合波形的频率可调。
还能输出占空比和频率可调的方波。
可编程器件内部结构图如图14.1所示。
图14.2是数模转换DAC0800管脚图。
图14.3是DAC0800数模转换器组成的数模转换电路图。
图14.4是信号变换电路图，其功能是将周期性的交变信号变成0～5V的方波。
信号发生器内部接线由图14.1、14.3、14.4组成。
将图14.1的输出端d[7..0]接到图14.3的B1～B2端，图14.3的输出端V o就可以输出正弦波、方波、锯齿波、以及它们的组合波形。
图14.4的输入端Vi再接到图14.3的输出端V o，图14.4的输出端V o1接到图14.1输入端freqin，就可以在midd[6..0]、sel[2..0]接的数码管上显示信号发生器输出的频率。
图14.1的输出端speaker输出占空比和频率可调的方波。
图14.1的输出端disp_data[7..0]、disp_sel[1..0]接数码管显示键盘设置的频率值。
图14.1的输出端key_hang[3..0]接键盘的行输出线。
图14.1输入端clk64Hz、clk256Hz、clk1024Hz、clk24MHz、clk1Hz是系统需要的时钟，频率分别为64Hz、256Hz、1024Hz、24MHz、1Hz，可由总的时钟信号分频得到。
图14.1输入端中的key_lie[3..0]接键盘的列输出线；da[2..0]接高低电平用于控制输出什么样的波形；m、n手动控制频率的步进连同clk1Hz一起使用；a、b手动控制占空比连同clk1Hz一起使用。
165图14.1 可编程器件内部结构图图14.2 数模转换DAC0800管脚图图14.3 DAC0800数模转换器组成的数模转换电路图图14.4 信号变换电路图14.2 信号发生器的可编程器件内部结构14.2.1键盘模块KEYBOARD键盘模块如图14.5所示。
三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告
三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告一、实验背景及目的在电子技术中，经常需要产生特定频率和形态的波形信号。
三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器可以产生多种波形信号，因此应用广泛。
本实验的目的是学习如何设计和制作三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器，并且深入理解相关电路的工作原理。
二、实验原理本实验中，我们使用反相输入放大器作为比较器。
比较器会将输入的连续波形信号与阈值进行比较，若输入信号高于阈值，则输出高电平；反之，则输出低电平。
通过将两个反相输入放大器连接形成反馈环路，可以得到三角波和锯齿波的信号。
通过在反馈环路中添加开关管，可以将三角波信号转化为矩形波信号。
三、实验器材1. 实验板2. 集成电路 LM3583. 可变电阻4. 电容5. 二极管6. 开关管四、实验步骤1. 将 LM358 集成电路插入实验板正确位置。
2. 连接反馈电路：将时序电容和可变电阻串联，连接到反相输入端口。
将电容和电阻的另一端连接到非反相输入端口。
3. 连接反馈电路：将正输入端口连接到负电源的直流电压。
4. 连接输出端口：将反相输出端口连接到非反相输入端口。
5. 连接输出端口：将输出端口连接到输出负载电阻。
6. 添加电容：将一个电容连接到输出负载电阻的另一端，并将其连接到微调电器。
7. 连接矩形波开关管：将开关管连接到反馈环路中，通过它进行转换。
8. 连接锯齿波开关管：将开关管连接到反馈环路中，通过它进行转换。
9. 测试电路：检查电路是否连接正确。
10. 调节电阻：根据需要调节可变电阻以产生不同的波形信号。
五、实验结果在实验中，我们成功地设计和制作了三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器，并且得到了以下结果：1. 通过调节电阻，我们可以产生不同的波形信号，包括三角波、锯齿波和矩形波。
2. 我们发现，当添加了矩形波开关管时，产生的矩形波信号的占空比由电阻决定。
3. 我们发现，在添加锯齿波开关管时，电容和电阻的值将会影响锯齿波的斜率。
正弦波、方波、三角波发生电路解析
一、设计目的及要求：1.1、设计目的：（1）.掌握波形产生电路的设计、组装和调试的方法；（2）.熟悉集成电路：集成运算放大器LM324，并掌握其工作原理。
1.2、设计要求： （1）设计波形产生电路。
（2）信号频率范围：100Hz ——1000Hz 。
（3）信号波形：正弦波。
二、实验方案：方案一：为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。
但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。
如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。
反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。
选频网络由R 、C 和L 、C 等电抗性元件组成。
正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。
正弦波发生电路的组成：放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路。
产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。
只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端，产生了足够的附加相移，从而使负反馈变成了正反馈。
在振荡电路中加的就是正反馈，振荡建立后只是一种频率的信号，无所谓附加相移。
(a)负反馈放大电路 (b)正反馈振荡电路图1 振荡器的方框图比较图1(a) 和 (b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。
由于振荡电路的输入信号i X =0，所以i X =fX 。
由于正、负号的改变，正反馈的放大倍数为：F AA A -=1f，式中A 是放大电路的放大倍数，.F 是反馈网络的放大倍数。
振荡条件：1..=F A幅度平衡条件：|..F A |=1相位平衡条件：ϕAF = ϕA +ϕF = ±2n π振荡器在刚刚起振时，为了克服电路中的损耗，需要正反馈强一些，即要求1|..|>F A 这称为起振条件。
简述信号发生器的作用
信号发生器的作用1. 信号发生器的定义和概述信号发生器是一种电子测试设备，用于产生各种类型的电信号。
它可以产生不同频率、幅度、相位和波形的信号，用于电子设备的测试、测量和校准。
2. 信号发生器的主要功能信号发生器具有以下主要功能：2.1 波形生成功能信号发生器可以根据需求生成各种类型的波形，包括正弦波、方波、脉冲波、三角波、锯齿波等。
这些波形广泛应用于电子设备的测试、仿真和研究中。
2.2 频率调节功能信号发生器可以通过调节频率参数，生成不同频率的信号。
频率调节范围通常从几赫兹到数千兆赫兹，甚至更高。
这使得信号发生器在射频（RF）和微波（MW）领域的测试中有很大的用途。
2.3 幅度调节功能信号发生器可以通过调节幅度参数，改变信号的幅度。
这对于测试设备的线性度、灵敏度和增益等性能参数非常重要。
2.4 相位调节功能信号发生器可以通过调节相位参数，改变信号的相位。
相位调节功能在通信和信号处理系统的测试和调试中起着至关重要的作用。
2.5 脉宽调节功能信号发生器可以通过调节脉宽参数，改变信号的脉冲宽度。
这对于测试脉冲信号设备的性能和响应特性非常重要。
2.6 调制功能信号发生器还具有调制功能，可以对信号进行调幅、调频、调相等各种调制方式。
这对于通信系统的测试和调整至关重要。
2.7 多信号同步功能一些高级信号发生器还具有多信号同步功能，可以产生多个相互关联的信号，并实现各种复杂的测试和仿真场景。
3. 信号发生器的应用领域信号发生器在各个领域的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：3.1 通信系统测试信号发生器广泛应用于无线通信系统的测试和调试。
它可以产生各种带宽、频率和调制方式的信号，用于测试和评估通信系统的性能和容量。
3.2 射频测试信号发生器在射频测试中也发挥着重要作用。
它可以产生高频率的信号，用于测试射频设备的参数和性能。
3.3 校准和测量信号发生器可以用于校准其他测试设备，如示波器、频谱分析仪等。
它还可以用作标准信号源，用于测量和比较其他设备的性能参数。
555定时器产生三种波形发生器讲解
目录摘要 (2)第一章方案提出 (3)第二章电路的基本组成及工作原理 (5)第一节系统组成框图 (5)第二节方波的产生 (5)第三节由方波输出为三角波（利用积分器来实现） (8)第四节由三角波输出正弦波 (10)第三章 555定时器的介绍 (12)第一节电路组成 (12)第二节引脚的作用 (14)第三节基本功能 (15)第四章元件清单 (16)第五章总结 (18)附录及参考文献 (19)第一节附录 (19)一多谐振荡器——产生矩形脉冲波的自激振荡器 (19)二电路原理图 (21)第二节参考文献 (23)摘要各种电器设备要正常工作，常常需要各种波形信号的支持。
电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。
在电器设备中，这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。
波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路，又称为振荡器或波形发生器。
在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
波形发生器通过与波形变换电路相结合，它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形，能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器等。
关键字：方案确定、参数计算、信号、发生器等。
第一章方案提出三种波形都是比较简单且常见的波形，产生的方法由很多种，可以先产生方波，然后得到三角波和正弦波，也可以先得到正弦波，然后翻过来再输出另外两种波形;可以用集成芯片，同时也可以用运用各种元器件来实现振荡电路。
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)
1 频率： f0＝ T
占空比：D＝T1/T＝50%
2. 矩形波信号发生器
VD1 RP RP1 RP2 R3 + R1
VDZ
VD2 R
uC
C
un
∞
+
△
-
u0
± Uz
up
R2
矩形波信号发生器
工作原理——与上例基本相同。只是电容C充电时常数为： (RP1+R)C；电容C放电时常数为(RP2+R)C； 于是形成占空比γ可调的矩形波输出信号发生器
1）uo1＝＋UZ 时→ u o
当
uo
R2 U Z U F R1
1
U 1 u o1 dt Z dt RC RC
→uo↓→
→uP1＝0→uo1由＋UZ翻转为
－UZ 。
Z dt 2）uo1＝－UZ→ u o RC u o1dt U ↑→uo↑→ RC
t
o
－ UF － UZ T1 T2 (2) RP1=RP2， D =50% (b)
t
o
－ UF － UZ T1 T2 (3) RP1>RP2， D >50% (c)
t
R2 其中： T1＝(R＋RP1)Cln(1＋2 ) R1 R2 T2＝(R＋RP2)Cln(1＋2 ) R1
输出矩形波的周期： T＝T1＋T2＝(2R＋RP038构成的函数信号发生器电路如图所示。
-VEE C 100k 14 13 12 11 10 9 8 10k 10k 5G8038 1 2 3 4 5 6 7 10k 100k 4.7k 1k 4.7k 0.01μF 三角波/锯齿波 输出端 正弦波输出端 +VCC 集成函数信号发生器5G8038的应用电路 20k R 方波/矩形波 输出端
R2 R1
)
6-5-2 三角波/锯齿波信号发生器
1. 三角波信号发生器
uC
C R3
∞
- A+ + 1
R1
R4
uo1
VDZ
R
up1
R2
±UZ
- A+ + 2
R5
∞
△
△
uo
三角波信号发生器
电路构成——1）过零电压比较器：A1及R1～R4、VDZ构成；
2）积分器：A2及R、C、R5构成。
工作原理——电路刚接通电源时(设t＝0时刻)，比较器的输出电 压uo1可能是＋UZ也可能是－UZ ，任意假设一种情 况，并不会影响讨论结果。 假设:在t＝0时，uo1＝＋UZ ，且uC(0)＝0。
2
缓冲器 I
2
9
11 -VEE ICL8038 内部电路图
管脚功能——1）6、11脚：接＋10V、－10V直流电压源 (＋VCC、－VEE)； 2）2脚：正弦波输出端； 3）3脚：三角波和锯齿波输出端； 4）9脚：方波和矩形波输出端，并且9脚需要通 过外接一只电阻R连接正电源＋VCC，R叫做 上拉电阻； 5）1、12脚：正弦波失真度调节端，通过改变 外接电位器可以改善正弦波的失真度； 6）4、5脚：接电位器，调整三角波／锯齿波的 上升与下降时间； 7）8、7脚：频率调节电压输入端和输出端，一 般可将此二脚直接相联，并通过外接电位器 调节输出信号的频率； 8）13、14脚：空置端。
课后小结——见黑板
复习及提问：1.石英晶体的特性? 2.石英晶体振荡器与普通振荡器相比其优点 为何? 思考题： 1.什么叫做函数信号发生器？ 2.方波与矩形波的区别是什么？ 3.典型的集成函数信号发生器的型号是什么？它可以产生 哪些波形输出？ 作业题：P108 3、4、5、6 预习：完成本章小结
6-5-3 集成函数信号发生器
——国产5G8038单片函数波形发生器，可产生精度较高的正
弦波、方波、矩形波、三角波、锯齿波等多种信号。
1.5G8038管脚排列与功能（内部电路如下图ICL8038做参考）
正弦波失真调节 正弦波输出端 三角波/锯齿波输出端 外接电阻Ra 占空比调节 外接电阻Rb 正电源(+Vcc) FM偏置输出 1 2 3
up＝un时，输出电平翻转，并且注意到
R2 U Z＝ U F , 当u0 U Z时 R1 R2 up＝ R2 U Z U F , 当u0 －U Z时 R1 R2
输出为方波——因C充、放电常数均为RC，故T1＝T2， 周期：
R2 T＝T1＋T2 ＝2RCln(1＋2 R 1
uo
如此循环下去，就在输出端产生了三角波电压，如下图所示。
R2 U Z U F R1
时→uP1＝0→uo1由－UZ翻为＋UZ 。
uo1
+UZ
o
-UZ
＋ UF
t
u0
o
－ UF 三角波信号发生器的波形图
t
三角波的周期与频率——
R2 T＝4RC R1
R1 f 4RCR2
2.锯齿波信号发生器
§6-5 函数信号发生器
学习要点：
•方波/矩形波发生器结构及相关参数计算
•了解集成函数信号发生器8038的使用
函数信号发生器
6-5-1 方波/矩形波信号发生器 6-5-2 三角波/锯齿波信号发生器 6-5-3 集成函数信号发生器 退出
——既能产生正弦波又能产生三角波、方波等非正弦输出信
号的电路
6-5-1 方波/矩形波信号发生器
5G8038
14 13 12 11 10 9 8
空 空 正弦波失真调节 负电源(-VEE)或接地 外接电容C 方波/矩形波输出端 FM扫描输入
4 5 6 7
集成函数信号发生器5G8038管脚排列及功能
R I1 10 R
比较器B 比较器A
6 +Vcc
S
R
缓冲器 C S R Q FF Q S R
3
正弦波变换
1) 当RP1<RP2 时，占空比D＝T1/T<50%，波形见下图a；
2) 当RP1＝RP2 时，占空比D＝T1/T＝50%，波形见下图b；
3) 当RP1>RP2 时，占空比D＝T1/T>50%，波形见下图c。
＋ UZ +UF
u0
uC
＋ UZ +UF
u0
uC
＋ UZ +UF
u0
uC
o
－ UF － UZ T1 T2 (1) RP1<RP2， D <50% (a)
1．方波信号发生器
R un ∞ + R3 R1 VDZ R2 方波信号发生器 ±Uz
△
uC C
+ up
u0
UZ UF o UF UZ UZ o UZ
uC t T1 T2 t
u0
方波信号发生器的波形图
运放构成电压比较器的输出电压有两种情况——
, 当u p u n 时 U Z u0＝ , 当u p u n 时 U Z
VD1 RP1 C
R3
∞
R4
u01
RP
△
+
△
-
A1
+
VD2
VDZ
RP2 ± UZ
∞
+
R5
A2
+
uo
up1
R2 R1
锯齿波信号发生器
工作原理——与三角波发生器基本相同，只是 1）当uo1＝＋UZ时， VD1导通、VD2截止； 2）而当uo1＝－UZ时，VD2导通、VD1截止； 于是调节RP1、RP2可形成上升斜边与下降斜边不相 等的三角波（即锯齿波）