压力传感器信号采集电路
1 引言
压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。为了测到不同位置的压力值，研制了基于C8051F020单片机的测量仪。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过OP07运算放大器进行信号放大，送至C805lF020单片机内部的高速率12位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成液晶显示器可以识别的信息，最后显示输出。与此同时，可以利用SD卡存储器将各通道设定的压力值、系统参数存储起来，以便在系统断电或复位后，能使其继续运行，增强系统的抗干扰性能。
2 硬件电路
图l给出多路压力测量仪的系统框图。其硬件部分主要由压力传感器、
C8051F020单片机、SD卡存储器、液晶显示器、键盘及信号调理电路等组成。
2．1 压力传感器信号采集电路
图2给卅压力传感器信号采集电路。它选用了测量范围广，精度较高，性能价格比好的电阻应变式压力传感器；信号放大部分采用功耗低，输入失调电压小，线性度好的OP07运算放大器：A／D转换模块采用C8051F020内部设置的高速率12位A／D转换器。图2中OP07的输出失调电压为2 mV，通过滑动变阻器R8可调节输出失调电压的大小。
2．2 单片机处理电路
单片机处理电路是测量仪的核心。在此采用美国Cygnal公司生产的
C805lF020 微控制器。该器件采用独特的CIP-8051结构，对指令运行实行流水作业，大大提高了指令的运行速度，可在25 MHz时钟频率下提供高达25 MI／s 的输出，并具有下述独特功能：①真正12位、100 Ks／s的8通道A／D转换器，并带PGA和模拟多路开关；②64 K字节可在系统编程的Flash存储器，其扇区为512字节；③两个12位D／A转换器，具有可编程数据更新方式；④工作电压为2．7～3．6V；⑤用于硬件实现的SPI，SMBus／I2C和两个UART串行接口；
⑥片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。
2．3 SD卡存储电路
将SD卡作为外部掉电存储介质用于多路压力测量仪中，利用C8051F020单片机的SPI接口，实现单片机与SD卡存储数据的扩展，并设计了单片机的 SD 卡驱动电路．以满足测量仪对存储大容量数据的要求。SD卡的工作模式有SD模式和SPI模式两种。在此，多路压力测量仪选用SD卡．且工作在SPI模式下。表1给出SD卡各引脚功能定义。图3给出SD卡与单片机的连接电路。其中，CS 是SD卡的片选线，在SPI模式下，CS必须保持低电平有效；DI不但传输数据，还发送命令，其传输方向是由单片机到SD卡；D0除了发送数据，还传送应答信号，其传输方向是由SD卡到单片机；SCLK是操作SD卡的时钟线。相应地将
C805lF020的交叉开关配置成SPI模式，与SD卡所对应的引脚连接，并针对SPI 总线电路设计了上拉电阻。
2．4 液晶显示电路
液晶显示模块选用HSl2864图形点阵液晶显示器。图4给出它与
C8051F020单片机的连接电路。主要由行驱动器／列驱动器及128x64全点阵液晶显示器组成，可完成图形、汉字和数据的显示。图4中CSl为片选1；CS2为片选 2；GND为电源地；VCC为电源正；VO为液晶显示驱动电源；RS为数据，指令选择信号；R／W为读／写选择信号；E为使能信号；DBO～DB7为数据总线；A为背光电压正：K为背光电压负：RST为复位信号；VOUT为负电压输出。必须在使能线E为低时，改变控制线R／W，CSl，CS2，RS；在使能线E为高时，不
能改变控制线R／W，CSl，CS2，RS；但可以从数据线DB0～DB7输出数据。
根据指令的要求及HSl2864的时序，单片机对HSl2864的访问方式有直接访问方式和间接访问方式两种。前者，无需辅助器件即可控制液晶显示器的显示；后者，则需要加一些辅助器件才可控制液晶显示器的显示。在此，采用直接访问方式对液晶进行操作。
3 软件设计
为了使测量仪获得测量压力值并显示相关数据到液晶上，必须设计相应的软件系统来支持硬件电路。在此，采用Keil C软件编程进行测量仪软件的设计。图5给出具体的单片机数据采集和处理子程序软件流程。其中，系统程序由主程序、数据采集子程序、数据处理子程序、中断子程序、显示子程序及存储子程序等组成。
主程序代码如下：
4 测试结果
在完成测试仪硬件电路的设计后．需要通过单片机编程器将设计的软件程序下载到单片机中，这样就制成了多路压力测量仪。将压力传感器连接到待测位置后，即可通过液晶显示器看出各测点的压力变化情况。经测试，该系统稳定，功耗低，实时性好。
5 结语
设计中，该测量仪采用了高精度压力传感器、低输入失调电压和线性度好的运算放大器构成信号调理电路，同时还采用了12位高速A/D 转换采集模块。因此，采 用它可提高测量精度，满足用户需要。此外，由于该测量仪采用了功能强大的C8051F020单片机作为控制核心，因此电路结构简单，成本低，性能好。不仅 能降低系统成本，而且因外围电路简单，还可减少干扰。
信号发生器电路的焊接与调试-电路图
一、信号发生器电路安装与调试考核评分表 准考证号姓名规定时间分钟 开始时间结束时间实用时间得分 考核内容及要求配分评分标准扣分 1 元器件清点检查：在10分钟内对所有元 器件进行检测，并将不合格元器件筛选出来进 行更换，缺少的要求补发。 10 超时更换或要求补发按损坏 元件扣分，扣3分/个。 2 安装电路：按装配图进行装接，要求不装 错，不损坏元器件，无虚焊，漏焊和搭锡，元 器件排列整齐并符合工艺要求。 30 漏装，错装或虚焊、漏焊、 搭锡，扣2分/个，安装不整 齐和不符合工艺要求的扣1 分/处，损坏元件扣3分/个。 3 电源电路：接通交流电源，测量交流电压 和各直流电压+12V、-12V、V CC 、-5V。 信号发生器电路：接通+12V、-12V、V CC 、 -5V电源。测量函数信号波形：方波、正弦波、 三角波形。 20 电压测试方法不正确扣10 分，测量值有误差扣5分。 4 选择C=10uf，调节RW13、RW14、RW15， 记录方波的占空比： 1、 2、 3、 10 不会用示波观察输出信号波 形扣10分， 调节不正确扣5分， 波形记录不正确扣5分。 5 改变电容：100nf——100uf，并调节RW11， 记录正弦波输出频率f： 1、 2、 3、 10 最大不失真电压测试方法不 正确扣5分，测量值不准确 扣5分，不会计算最大不失 真功率扣5分。 6 调节RW21、RW22， 记录正弦波输出Vpp： 1、 2、 3、 10 不会测试功放电路的灵敏度 扣5分，不会计算电压放大 倍数扣5分。 7 调节电位器RW16、RW17， 记录正弦波形的失真： 1、 2、 3、 10 测量方法不正确扣5分， 测量数据每处2分，不会绘 制频响曲线扣5分 开始时间：结束时间：实用时间：
信号发生器的基本原理
信号发生器的基本原理- 信号发生器使用攻略 信号发生器的基本原理 现代信号发生器的结构非常复杂，与早期的简易信号发生器天差地别，但总体基本结构功能单元还是类似的。信号发生器的主要部件有频率产生单元、调制单元、缓冲放大单元、衰减输出单元、显示单元、控制单元。早期的信号发生器都采用模拟电路，现代信号发生器越来越多地使用数字电路或单片机控制，内部电路结构上有了很大的变化。 频率产生单元是信号发生器的基础和核心。早期的高频信号发生器采用模拟电路LC振荡器，低频信号发生器则较多采用文氏电桥振荡器和RC移相振荡器。由于早期没有频率合成技术，所以上述LC、RC振荡器优点是结构简单，可以产生连续变化的频率，缺点是频率 稳定度不够高。早期产品为了提高信号发生器频率稳定度，在可变电容的精密调节方面下了很多功夫，不少产品都设计了精密的传动机构和指示机构，所以很多早期的高级信号发生器体积大、重量重。后来，人们发现采用石英晶体构成振荡电路，产生的频率稳定，但是石英晶体的频率是固定的，在没有频率合成的技术条件下，只能做成固定频率信号发生器。之后 也出现过压控振荡器，虽然频率稳定度比LC振荡器好些，但依然不够理想，不过压控振荡 器摆脱了LC振荡器的机械结构，可以大大缩减仪器的体积，同时电路不太复杂，成本也不高。现在一些低端的函数信号发生器依然采用这种方式。 随着PLL锁相环频率合成器电路的兴起，高档信号发生器纷纷采用频率合成技术，其 优点是频率输出稳定（频率合成器的参考基准频率由石英晶体产生），频率可以步进调节，频率显示机构可以用数字化显示或者直接设置。早期的高精度信号发生器为了得到较小的频率步进，将锁相环做得非常复杂，成本很高，体积和重量都很大。目前的中高端信号发生器 采用了更先进的DDS频率直接合成技术，具有频率输出稳定度高、频率合成范围宽、信号频谱纯净度高等优点。由于DDS芯片高度集成化，所以信号发生器的体积很小。 信号发生器的工作频率范围、频率稳定度、频率设置精度、相位噪声、信号频谱纯度都与频率产生单元有关，也是信号发生器性能的重要指标。 信号发生器的一大特性就是可以操控仪器输出信号的幅度，信号通过特定组合衰减量的衰减器达到预定的输出幅度。早期的衰减器是机械式的，通过刻度来读取衰减量或输出幅度。现代中高档信号发生器的衰减器单元由单片机控制继电器来切换，向电子芯片化过渡，衰减单元的衰减步进量不断缩小，精度相应提高。大频率范围的高精度衰减器和高精度信号输出属于高科技技术，这也是国内很少有企业能制造高端信号发生器的原因之一。信号发生器的信号输出范围和输出电平的精度和准确度也是标志信号发生器性能的重要指标。
多功能信号发生器课程设计
《电子技术课程设计》 题目：多功能信号发生器 院系：电子信息工程 专业：xxxxxxxx 班级：xxxxxx 学号：xxxxxxxx 姓名：xxx 指导教师：xxx 时间：xxxx-xx-xx
电子电路设计 ——多功能信号发生器目录 一..课程设计的目的 二课程设计任务书(包括技术指标要求) 三时间进度安排(10周~15周) a.方案选择及电路工作原理； b.单元电路设计计算、电路图及软件仿真； c.安装、调试并解决遇到的问题； d.电路性能指标测试； e.写出课程设计报告书； 四、总体方案 五、电路设计 (1)8038原理, LM318原理, (2)性能\特点及引脚 (3)电路设计,要说明原理 (4)振动频率及参数计算 六电路调试 要详细说明(电源连接情况, 怎样通电\ 先调试后调试,频率调试幅度调试波行不稳调试 七收获和体会
一、课程设计的目的 通过对多功能信号发生器的电路设计，掌握信号发生器的设计方法和测试技术，了解了8038的工作原理和应用，其内部组成原理，设计并制作信号发生器能够提高自己的动手能力，积累一定的操作经验。在对电路焊接的途中，对一些问题的解决能够提高自己操作能力随着集成制造技术的不断发展，多功能信号发射器已经被制作成专用的集成电路。这种集成电路适用方便，调试简单，性能稳定，不仅能产生正弦波，还可以同时产生三角波和方波。它只需要外接很少的几个元件就能实现一个多种波、波形输出的信号发生器。不仅如此，它在工作时产生频率的温度漂移小于50×10-6／℃;正弦波输出失真度小于1％,输出频率范围为0.01Hz~300kHz;方波的输出电压幅度为零到外接电源电压。因此，多功能信号发生器制作的集成电路收到了广泛的应用。 二、课程设计任务书(包括技术指标要求) 任务：设计一个能产生正弦波、方波、三角波以及单脉冲信号发生器。 要求： 1．输出频率为f=20Hz~5kHz的连续可调正弦波、方波和三角波。 2．输出幅度为5V的单脉冲信号。 3．输出正弦波幅度V o= 0~5V可调，波形的非线性失真系数γ≤
信号发生器的原理及应用
实验一信号发生器的原理及应用 一、实验目的 （1）熟悉直接数字合成双路函数信号发生器的工作原理以及面板装置及功能； （2）会运用UTG2025A型数字信号合成信号发生器产生标准信号和调制信号。 二、实验设备 （1）UTG2025A型函数/任意波形信号发生器1台； （2）UTD2102C数字存储示波器各1台。 三、实验原理 函数信号发生器是能产生多种特定时间函数波形（如正弦波、方波、三角波 等）供测试用的信号发生器。典型函数信号发生器由输入单元、内/外转换电路、 波形产生电路、频段转换器、扫频电路、占空比和频率调节电路、微处理器、A/D 转换器、直流功率放大器和计数显示器等组成，其电路原理方框图如下所示： 图1典型函数信号发生器电路原理框图 其中波形产生电路、频率调整电路、占空比调整电路、内外扫频控制电路、测频 单元电路等具体电路原理与分析见教材《电子测量技术》P67-P71页内容。 四、实验内容及步骤 4.1 产生标准信号 4.1.1 产生正弦波信号
实验内容：产生一个20MHz、峰峰值100mV、直流偏置－150mV的正弦波信号。 1 实验步骤： （1）确保仪器正确连接后，打开开关，等仪器自检回到主菜 单；（2）按【menu】→【波形】→【正弦波】，如下图所示： （3）按【menu】→【波形】→【参数】 选择【频率】、【幅度】、【直流偏移】、【相位】不同功能按钮进行设 置：可以用三种方法来输入频率值：（其他数字量输入类似） ①通过按方向键来移动选择光标，再通过多功能按钮来增加、减少频率值； ②通过多功能按钮选中再逆时针、顺时针旋转来增加、减少频率值； ③通过数字键盘输入：进入频率设置状态后，当您按下数字键盘任意一个按键后，屏幕弹出输入窗口，如下图所示： 键入数字后再分别选择不同单位。
低频信号发生器电路图制作以及调试
低频信号发生器电路图制作以及调试 1 画原理图 本设计中要求用Protel软件完成原理图以及PCB板。我用的是Protel2004 版本。电路原理图的设计是印制电路板设计中的第一步，也是非常重要的一步。电路原理图设计得好坏将直接影响到后面的工作。首先，原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的；其次，原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠正错误；最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。 电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤： 1、设置电路图纸参数及相关信息根据电路图的复杂程度设置图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息，为以后的设计工作建立一个合适的工作平面。 2、装入所需要的元件库将所需的元件库装入设计系统中，以便从中查找和选定所需的元器件。 3、设置元件将选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件在工作平面上的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置，以便为下一步的布线工作打好基础。 4、电路图布线利用Protel 2004所提供的各种工具、命令进行画图工作，将事先放置好的元器件用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来，布线结束后，一张完整的电路原理图基本完成。 5、调整、检查和修改利用Prote2004所提供的各种工具对前面所绘制的原理图做进一步的调整和修改。 6、补充完善对原理图做一些相应的说明、标注和修饰，增加可读性和可观性。 2 硬件单元电路调试 对于本波形法发生器，其硬件电路的调试最重要的地方在于板子制作的前期一
定要保证其质量，尽量减少因虚焊等因不细心造成的故障。将元件焊接完毕后，为了方便调试，采用分块调试的方法。电路由多个模块组成，D/A 转换 电路、显示电路、电源电路、按键电路、复位电路。因为这次在焊点的时候比较细心，所以焊得很结实，检验的时候，未发现有虚焊的问题。 5.2.1 焊电路 设计好电路图,开始焊电路板,刚开始觉得线路很简单，所以电路排版没花心思，真正开始焊的时候才发现相当麻烦，导线用去很多,看起来有点乱。由于元气件的管脚图并不跟原理图中一样，所以必须先查阅资料弄明白各个器件的封装，像LED先用万用表检测是共阴还是共阳，每个管脚对应哪一段也可以检测。还有四脚的按键也要测出哪两脚是相通的等等。 5.2.2 硬件电路的总体检查 电路板焊完之后，应该首先认真细致地检查一遍，确认无误后方能通电。通电前检查，主要检查以下内容: 第一，根据硬件电气原理图和装配图仔细检查线路的正确性，并检查元器件安装是否正确。尤其注意的是芯片、二极管和开关管的极性、电容器的耐压和极性、电阻的阻值和功率是否与设计图纸相符，重点检查系统总线间或总线与其它信号线间是否存在短路;第二，检查焊接点是否牢固，特别要仔细检查有无漏焊和错焊;对于靠得很近的相邻焊点，要注意检查金属毛刺和是否短路，必要时可用欧姆表进行测量;第三，在不加电的情况下，插上所有元器件，为联机调试作准备。确保电源和地无故障之后，再通电，然后检查各电源+5V、+12V 和-12V电压数值的正确性。排除可能出现的故障后，再进行各单元电路调试。 5.2.3 单元电路调试 1 、单片机最小系统调试 按照前面设计的单片机最小系统和电源，焊接并插上相应的元器件，连好线，检查正确无误后，接上电源，用示波器测试单片机的时钟波形。时钟波形和频率正确，进行下一步检查。 切断电源，空出单片机AT89S51的位置，并在此位置上插入仿真器的40芯
信号发生器的制作与调试
广西科技大学实验课程名称：汽车电工电子技术 实验项目名称：信号发生器的制作与调试学院：职业技术教育学院 专业：车辆工程 班级：车辆Z121班 学号：201401405020 姓名：徐子奇 指导教师：陈智轩 实验时间：2015-7-2
信号发生器的制作与调试 一、实验目的 1) 培养综合应用所学知识来指导实践的能力； 2) 了解集成电路和集成运放的基本知识； 3) 学会使用仿真软件对电路进行仿真； 4) 理解函数信号发生器的组成框图及工作流程； 5) 会制作函数信号发生器； 6) 能用仪器、仪表调试、测量函数信号发生器的主要指标。 二、清点元器件规格及数量 元器件明细表 三、所需设备仪器 （1）示波器 （2）万用表 （3）常用电子组装工具一套（电烙铁、尖嘴钳等） （4）稳压电源 （5）晶体管毫伏表 （6）数字频率计 四、实验步骤： 工艺流程：熟悉工艺要求——准备工作——绘制工作草图——核对元器件数量、规格、型号——元器件检测——元器件的预加工——电路装配、焊接——调试。
五、电路装配工艺要求： （1）电路板装配工艺要求 电子元器件的标记和色码部位应朝上，色环电阻的色环标志顺序方向一致，电阻、二极管均采用水平安装方式，高度为元器件体离面板4mm左右。 电容、晶体管必须采用垂直安装方式，高度为底部离面板3~7mm。元器件间的距离不能小于2mm，引线间距离要大于3mm。 所要焊点均采用直角焊，焊接完后剪去多余引脚，留头在焊接上0.5~1mm,且不能损伤焊接面。保证焊接可靠，无漏焊，短路现象。 六、信号发生器工作原理分析 （1）信号发生器电路图 （2）信号发生器工作原理 信号发生器电路图所示，为得到频率连续可调，波形又好的正弦波，电路选用RC文氏电桥正弦波振荡电路。 1. RC文氏电桥振荡器 图中集成运放LM324作为放大环节，R，R0及C，C0构成RC选频网络，根据电路的连接极性，选频网络及电阻R4，R5与运算放大器之间构成正反馈，满足正弦波震荡的条件，可以产生正弦波震荡，震荡频率为F0=1/2πRC 2. 改善震荡波形的稳幅电路 为改善震荡波形，并使其稳定，在电路中引入由电阻R1和结型场效晶体管3DJ7F构成的负反馈，保证振荡器可靠工作，输出稳定的正弦波。场效晶体管需要的栅极控制电压U GS，由二极管VD1，VD2及电容C2，C4构成的倍压检波电路的输出，经电阻R2，R3分压后提供。
信号发生器设计与制作
xxxxxxxxxxxxxxxxxxx学院电子技术应用专业 《微处理器应用与实践》 作业 组别 xxx 姓名 xxx 、xxx、xxx、xxx 学号 xxxxxxxxxxxxx 班级 xxxxxxxxxxxxx
信号发生器设计与制作作业卡 1、信号发生器的功能与任务 1、信号发生器功能指标要求及任务 1、功能指标要求 1）用KEILC51.PROTEUS.EASY下载软件开发工具 2）用AT89S52单片机作控制，DAC0832作D/A转换器。 3）三只按键作操作按键，8位数码管作显示。 4）键控输出方波，三角波，正弦波。 5）输出信号幅度稳定，频率可调。 6）发挥拓展功能，如幅度可调，频率可调，幅度，频率范围及精度可控等。 2、任务 1）拟定总体设计制作方案。 2）拟定硬件电路 3）编制软件流程图及设计相应源程序。 4）仿真调试信号发生器 5）安装元件，制作信号发生器。调试功能指标。 6)完成项目报告。 2、总体设计思路 实现思路与框图设计 基本功能部分的实现思路是：用AT89S52单片机作控制，DAC0832作D/A转换器，单片机输出产生信号的数据，控制DAC0832输入数据的大小及组合关系，得到不同的周期和频率，保持输入数据稳定，保持信号幅度不变，经D/A转换、放大，输出模拟信号，总体结构框架图如下图 时钟电路 复位电路电源电路At89S52 ADC0832D /A转换 数码管 显示 运 放
信号发生器原理图设计 如图 用AT89S52作控制、DAC08032作数模转换、AT89S52的P0.0P0.7作波形发生数据的输出端口，与D/A转换器DAC0832的转换数据输入端口（D0D7）相连，用AT89S52的P1.0P1.2作按键端口。为节省端口，DAC0832采用直通方式。用LM358做运算放大器。参考图如上图
基于lm324多用信号发生器 (2)
电子线路课程设计注意事项 1、本课程设计采用抽签形式选择相应题目，一般为4人一组，简 单设计以2人为一组；每组推出一个组长。 2、每组必须完成电路原理图、PCB版图、元器件焊接以及装置通 电试验，以及答辩的PPT。 3、每组组内成员为同一成绩。组内分工要明确，合作要和谐。具 体成绩包括焊接质量（5%）、电路完成情况（60%）、课程设计报告撰写（20%）、答辩（15%）。指导教师有权力根据综合情况调整分数。 4、指导教师为程志友、鲍文霞，按照大家选课时名单填写。 5、具体课程设计报告见附录。 6、未尽事项等候通知，其它事宜可和我联系。
附录： 《电子线路》课程设计报告 基于lm324的多用信号发生题目 器 学院 专业 组长姓名和学 号 学生姓名和学 号 指导教师 2016 年7 月7 日
目录
一选题目的及意义 设计电路的介绍和应用 本次课程设计以四运算放大器LM324为核心器件，通过迟滞比较器和积分器产生方波和三角波。再通过滤波电路和放大电路产生正弦波。它是信号发生器的基本原理电路，通过波形变换电路，可把它做成多用信号发生器。可应用于电子技术工程、通信工程、自动控制、仪器仪表及计算机技术等领域内。几乎所有的电参量在电子测量技术应用中都需要借助信号发生器进行测量。 按其信号波形分为四大类：①正弦信号发生器。主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按其不同性能和用途还可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。②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。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。③脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。④随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测
函数信号发生器电路设计
题目：函数信号发生器 班级： 学号： 姓名： 指导： 时间： 景德镇陶瓷学院
电工电子技术课程设计任务书
目录 1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2、单元电路1——稳压电源电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3、单元电路2——AT89S52最小系统. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 4、单元电路3——1602液晶显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 5、单元电路4——矩阵键盘输入电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 6、单元电路5——AD9850函数信号发生电路. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 7、总体电路原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 8、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 9、元件清单；. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 10、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 11、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
函数信号发生器的设计电路
北华航天工业学院 《电子技术》 课程设计报告 报告题目：信号发生器设计电路作
内容摘要 本方案主要用集成运放LM324和UA741等元器件设计组成一个简易函 数信号发生器。该函数信号发生器主要由迟滞比较器、积分器电路、二阶RC有 源低通滤波器电路等三部份组成。 迟滞比较器电路形成方波，经积分器电路输出三角波，再经二阶RC有源低 通滤波器电路形成正弦波，通过电源实现1~12V可调，经过电位器实现频率调 节。由此构成了一个简易的函数信号发生器。 本实验主要通过使用Multisim、protel软件等完成电路的软件设计。 关键字：集成运放方波三角波正弦波 目录 一、概述 (1) 二、方案设计与论证 (2) 1．方案一 (2) 2．方案二 (2) 三、单元电路设计与分析 (2) 1．迟滞比较器 3 2．积分器 (3) 3．低通滤波器 (3) 四、总原理图及元器件清单 (4) 五、结论 (6) 六、心得体会 (6) 七、参考文献 (6) 一、概述 通过集成运放构成迟滞比较器、积分器和低通滤波电路，依次分别输出方波、 三角波、正弦波。通过调节电压源或滑动变阻器，可改变波形的幅值和频率。
二、方案设计与论证 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。 1．方案一 采用分立器件实现电路组成，主要的部件有双运放uA741运算放大器、电压比较器、积分运算电路、二阶低通滤波电路、选择开关、电位器和一些电容、电阻组成。该方案由三级单元电路组成的，第一级单元可以产生方波，第二级可以产生三角波，第三级可以产生正弦波。 2．方案二 采用集成电路实现，主要部件有高速运算放大器LM318、单片函数发生器模块5G8038、选择开关、电位器和一些电容、电阻组成。该方案通过调节不同电位器可调节函数发生器输出振荡频率大小、占空比、正弦波信号的失真，可产生精度较高的方波、三角波、正弦波，且具有较高的温度稳定性和频率稳定性。 3．方案比较与选择 方案二采用芯片虽然精度较高，温度稳定性和频率稳定性比较好，而它们只能产生300kHz以下的中低频正弦波、矩形波和三角波，且频率与占空比不能单独调节，从而给使用带来很大不便，也无法满足高频精密信号源的要求。 uA741是美国仙童公司较为早期的产品,由于其性能完善,如差模电压范围和共模电压范围宽,增益高,不需外加补偿,功耗低,负载能力强,有输出保护等,因此具有较广泛的应用。uA741这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作，可以方便的输出精度较高的方波、三角波、正弦波。
秒信号发生器电路图两个
秒信号发生器电路图两个 秒信号发生器： 下面介绍的秒信号发生器可用在LED数字钟中，为数字钟提供秒基准信号。字串7 附图1电路由14位二进制串行计数器/分频器和振荡器 CD4060、BCD同步加法计数器CD4518构成的秒信号发生器。 电路中利用CD4060组成两部分电路。一部分是14级分频器，其最高分频数为16384；另一部分是由外接电子表用石英晶体、电阻及电容构成振荡频率为32768Hz的振荡器。震荡器输出经14级分频后在输出端Q14上得到1/2秒脉冲并送入由1/2 CD4518构成的二分频器，分频后在输出断Q1上得到秒基准脉冲。 检验电路是否工作，可测量CD4060的9脚有无振荡信号输出。调整微调电容可校准振荡频率。 附图2是另一款秒信号发生器电路。它由双BCD同步加计数器CD4518、四输入端与非门CD4011和四2输入端或非门CD4001等构成。 电路中利用CD4060组成两部分电路。一部分是14级分频器，
其最高分频数为16384；另一部分是由外接电子表用石英晶体、电阻及电容构成振荡频率为32768Hz的振荡器。震荡器输出经14级分频后在输出端Q14上得到1/2秒脉冲并送入由1/2 CD4518构成的二分频器，分频后在输出断Q1上得到秒基准脉冲。 检验电路是否工作，可测量CD4060的9脚有无振荡信号输出。调整微调电容可校准振荡频率。 电路中，由CD4011门I构成晶体振荡电路产生的1MHz脉冲信号，经反相器门II送至由CD4518构成的多级计数分频器。其中第一级10分频后输出为100KHz，第二级输出为10KHz，第三级输出为1000Hz，第四级输出为100Hz、第6级输出为1Hz。 由CD4011的门III、IV构成R-S触发器和CD4001的一个门组成了秒信号控制门。单允许工作开关K3置“开”位置时，允许输出秒信号；置“关”位置时，禁止输出秒信号。走时、校准开关K2置“走时”位置时，输出秒信号；置“校准”位置时，输出校准信号。若秒信号与标准时间相差较大，把K1置“快校”位置，送出10KHz信号；若接近标准时间，则置“慢校”位置，送出100Hz信号。
基于PROTEUS的低频函数信号发生器的设计(带原理图和pcb板)
信号发生器 课程名称：电子技术实践 系别:：物理与电子工程学院 专业：电子信息科学与技术 姓名：崔振伟 学号：210040949 注意事项 1.考生需将上述有关项目填写清楚 2.字迹要清楚，保持卷面清洁。 3.交卷时请将本答卷和题签一起上交，题签作为封面下一页装订。
2012-2013第二学期电子技术实践试题 课程名称：电子技术实践考核类别：考察 课程类别: 专业选修考试形式: 论文 一、内容 设计一个电子产品，题目自选 评分标准如下： 1、电原理图（30）分：必须自己绘制，不能网上复制，在原理图标题栏里，要 有自己的姓名。 2、印刷电路板图（20）分 3、产品结构示意图（10）分 4、产品介绍（10）分 5、电路原理详细说明（30分） 字数不少于2000字。
基于PROTEUS的低频函数信号发生器的设计 摘要：本系统是基于AT89S52单片机的数字式低频信号发生器，运用PROTEUS 进行仿真。采用AT89S52 单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、稳压电路（MC1403）、运放电路（LM324）、按键和LED显示灯电路等。通过按键控制可产生方波、锯齿波、三角波、正弦波等，同时用LED显示灯指示对应的波形。其设计简单、性能优良，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一定的实用性。 关键词：单片机；PROTEUS；信号发生器；D/A转换 1.1 Proteus软件 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 其功能特点 Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是：（1）原理布图 （2）PCB自动或人工布线 （3）SPICE电路仿真 革命性的特点 （1）互动的电路仿真 （2）仿真处理器及其外围电路 1.2 信号发生器现状
第三章：信号发生器及应用电路
第三章：信号发生器 1、 概述 信号发生器（signal generator）又称信号源或振荡器，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。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。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。 1、信号发生器的实现方法 函数信号发生器的实现方法通常有以下几种： （1）用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。 （2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如L8038、 BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。 （3）利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。鉴于此，美国美信公司开发了新一代函数信号发生器IC MAX038，它克服了（2）中芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。
函数信号发生器电路设计
摘要:Protel99 SE软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借Protel99 SE，可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。 本文的设计就是利用Protel99 SE软件设计了一款简单的函数信号发生器电路，并通过了仿真。能够产生方波、三角波和正弦波。本设计利用电压比较器实现方波的输出，又连接积分器得到三角波，并通过三角波-正弦波转换电路得到正弦波。 最后通过Protel99SE设计PCB板，并最终做出成品电路，经实验室测试，符合设计的初衷。 关键词：电源;波形;比较器;积分器;转换电路;Protel99 SE The design of the function signal generator circuit Abstract: Protel99 SE software combines intuitive capture and powerful simulation, fast, easy and efficient circuit design and verification. With Protel99 SE, you can immediately create a complete circuit component library, and use industry-standard SPICE circuit simulator to imitate behavior. This design is to use Protel99 SE software design a new simple function signal generator circuit, and through simulation. It can produce square-wave, triangle wave and sine wave. This design use voltage comparator realizes the output pulse and connection integrator get triangle wave, and through the triangle wave - sine wave transform circuit to get sine wave. Finally through Protel99SE design PCB, and eventually made by laboratory testing, finished product circuit, comply with the design original intention. Keywords: power supply;waveform;comparator; integrator;conversion circuit;Protel99 SE 目录
信号发生器电路设计与仿真
实验项目报告书 实验名称信号发生器设计与仿真日期2014/5/14 姓名吴双彪专业电子信息工程（1） 一、实验目的（详细指明输入输出） 1、掌握采用运算放大器设计方波、三角波和正弦波发生电路 2、使用Multisim 11 实现电路的仿真 二、实验步骤（详细写出理论计算、理论电路分析过程并画出电路仿真图及相关 数据） 1、设计可产生频率为2KHZ，占空比为35%，振幅为6V的方波发生器并实际仿真。 T＝１／ｆ＝０．５ｍｓ，有Ｔ＝２ＲＣｌｎ（１＋２Ｒ１／Ｒ２） 令ｌｎ（１＋２Ｒ１／Ｒ２）＝０.５，即Ｒ１／Ｒ２＝０.３２ 令Ｒ１＝３２Ｋ，则Ｒ２＝１００Ｋ，得ＲＣ＝０.５ｍｓ 令Ｒ＝５Ｋ，则Ｃ＝０.１ｕｆ。 为了得到占空比为３５％，用阻值为１０Ｋ的电位器代替Ｒ，并在电位器两段分别连上一个二极管实现单边导通。 当Ｕｏｍ＝６V，由Ｕ＋＝Ｒ1／（Ｒ１＋Ｒ２） ＝６（１００／１３２）＝９Ｖ＝－Ｕ＿
2、设计频率为3KHZ ，振幅为３．５Ｖ的三角波发生器 T ＝１／ｆ＝０．３３ｍｓ，有Ｔ＝２ＲＣｌｎ（１＋２Ｒ１／Ｒ２） 令ｌｎ（１＋２Ｒ１／Ｒ２）＝０.５，即 Ｒ１／Ｒ２＝０.３２ 令Ｒ１＝３２Ｋ，则Ｒ２＝１００Ｋ，得ＲＣ＝０.３３ｍｓ 令Ｒ３＝Ｒ＝３．４Ｋ，则Ｃ１＝Ｃ＝０.１ｕｆ。 此时得Ｕｏ１＝６Ｖ的方波，在方波输出端接上一个反向积分器。 由 )d Uo1--1/RC (2Uo T T/2 t ?= 计算得RC ＝１／７＝０.１４６ｍｓ， 令Ｒ４＝Ｒ＝１.５Ｋ，则Ｃ２＝Ｃ＝０．１ｕｆ。 在Ｃ２上并联一个电阻Ｒ６＝１５Ｋ，防止信号发生漂移。 在LM ３２４AD 的正向端放置一个平衡电阻Ｒ５＝Ｒ４。 在方波信号输出端放置两个稳压管稳定电压。
秒信号发生器电路图
秒信号发生器电路图 本电路可用于LED数字钟中，为数字钟提供秒基准信号。1、工作原理如图所示电路是由14位二进制串行计数器/分频器和振荡器CC4060、BCD同步加法计数器C180构成的秒信号发生器。电路中利用CC4060组成两部分电路。一部分是14级分频器，其最高分频数为16384；另一部分是由外接电子表用石英晶体、电阻及电容构成振荡频率为32768Hz的振荡 本电路可用于LED数字钟中，为数字钟提供秒基准信号。 1、工作原理 如图所示电路是由14位二进制串行计数器/分频器和振荡器CC4060、BCD同步加法计数器C180构成的秒信号发生器。 电路中利用CC4060组成两部分电路。一部分是14级分频器，其最高分频数为16384；另一部分是由外接电子表用石英晶体、电阻及电容构成振荡频率为32768Hz的振荡源。振荡器输出级经14级分频后在输出端Q14上得到1/2S脉冲并送入由C180构成的二分频器，分频后在输出端Q1上得到秒基准脉冲。检验电路是否工作，可测得CC4060的9脚有无振荡信号输出。调整微调电容C1可校准振荡频率。 本电路中，14位二进制串行计数器/分频器和振荡器集成电路CC4060的输出端只有Q14端，剩余输出端可悬空。 2、CC4060极限值 a、电源电压Vdd：-0.5V～+18V； b、输入电压V1：-0.5V～Vdd+0.5V； c、贮存温度范围Ts：-65度～+150度； d、焊接温度（10秒）Tl：265度。 3、推荐工作条件 a、电源电压Vdd：+3V～+15V； b、输入电压V1:0～Vdd； c、工作环境温度Ta：M类：-55度～+125度； R类：-55度～+85度； E类：-40度～+85度。
基于51单片机的信号发生器-完整电路、程序
摘要 本文以STC89C51单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。信号发生 器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。本系统可以 产生最高频率798.6HZ的波形。该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。 关键词:低频信号发生器;单片机;D /A转换;
1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。运用单片机系统控制产生多种波形，这些波形包括方波、三角波、锯齿波、正弦波等。信号发生器所产生的波形的频率、幅度均可调节。并可通过软件任意改变信号的波形。 基本要求： 1. 产生三种以上波形。如正弦波、三角波、矩形波等。 2.最大频率不低于500Hz。并且频率可按一定规律调节，如周期按1T,2T,3T,4T 或1T，2T，4T，8T变化。 3.幅度可调，峰峰值在0——5V之间变化。 扩展要求：产生更多的频率和波形。 2系统概述 2.1方案论证和比较 2．1．1总体方案： 方案一：采用模拟电路搭建函数信号发生器，它可以同时产生方波、三角波、正弦波。但是这种模块产生的不能产生任意的波形（例如梯形波），并且频率调节很不方便。 方案二：采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂。 方案三：使用集成信号发生器发生芯片，例如AD9854,它可以生成最高几十MHZ的波形。但是该方案也不能产生任意波形（例如梯形波），并且价格昂贵。 方案四：采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形，加上一个低通滤波器，生成的波形比较纯净。它的特点是可产生任意波形，频率容易调节，频率能达到设计的500HZ以上。性能高，在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少。 经比较，方案四既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比高，所以采用该方案.
AD9851信号发生器电路图原理
AD9851信号发生器电路图原理 本文基于直接数字频率合成(DDS)原理，采用AD9851型DDS器件设计一个信号发生器，实现50Hz～60MHz范围内的正弦波输出。通过功率放大，在50Ω负载的情况下，该信号发生器在50Hz～10MHz范围内输出稳定正弦波，电压峰峰值为0～5V±0．3V。 0引言 直接数字合成(Direct Digital Synthesis—DDS)是近年来新的电子技术。单片集成的DDS产品是一种可代替锁相环的快速频率合成器件。DDS是产生高精度、快速变换频率、输出波形失真小的优先选用技术。DDS以稳定度高的参考时钟为参考源，通过精密的相位累加器和数字信号处理，通过高速D／A变换器产生所需的数字波形(通常是正弦波形)，这个数字波经过一个模拟滤波器后，得到最终的模拟信号波形。 DDS系统一个显著的特点就是在数字处理器的控制下能够精确而快速地处理频率和相位。除此之外，DDS的固有特性还包括：相当好的频率和相位分辨率(频率的可控范围达μHz级，相位控制小于0．09°)，能够进行快速的信号变换(输出DAC的转换速率百万次／秒)。 1AD9851集成芯片简介 AD9851是在AD9850的基础上，做了一些改进以后生成的具有新功能的DDS芯片。AD9851相对于AD9850的内部结构，只是多了一个6倍参考时钟倍乘器，当系统时钟为180MHz时，在参考时钟输入端，只需输入30MHz的参考时钟即可。AD9851是由数据输入寄存器、频率／相位寄存器、具有6倍参考时钟倍乘器的DDS芯片、10位的模／数转换器、内部高速比较器这几个部分组成。其中具有6倍参考时钟倍乘器的DDS芯片是由32位相位累加器、正弦函数功能查找表、D／A变换器以及低通滤波器集成到一起。这个高速DDS芯片时钟频率可达180MHz，输出频率可达70MHz，分辨率为0．04Hz。 AD9851可以产生一个频谱纯净、频率和相位都可编程控制且稳定性很好的模拟正弦波，这个正弦波能够直接作为基准信号源，或通过其内部高速比较器转换成标准方波输出，作为灵敏时钟发生器来使用。 AD9851的各引脚功能如图1所示。 图1AD9851引脚示意图