信号发生器课程设计

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简易信号发生器课程设计

简易信号发生器课程设计

简易信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解信号发生器的基本原理,掌握其组成部分及功能;2. 学会使用简易信号发生器产生不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波;3. 掌握信号发生器在实际应用中的使用方法,如调整频率、幅度和波形。

技能目标:1. 能够正确组装和调试简易信号发生器,具备基本的动手实践能力;2. 学会运用信号发生器进行简单的信号分析和处理,提高实际操作技能;3. 培养学生对电子电路的故障排查和解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 增强学生的团队合作意识,学会在小组讨论中倾听他人意见,共同解决问题;3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的实验操作习惯。

本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合,旨在提高学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。

课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则,使学生能够充分理解信号发生器的原理,掌握相关技能,并培养积极的情感态度价值观。

通过本课程的学习,学生将能够独立完成简易信号发生器的组装、调试和应用,为后续电子技术课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 信号发生器的基本原理及组成部分- 介绍信号发生器的功能、分类及工作原理;- 分析简易信号发生器的电路结构,包括振荡器、放大器、波形整形电路等。

2. 简易信号发生器的组装与调试- 指导学生根据电路图正确组装简易信号发生器;- 教授调试方法,使学生能够调整信号发生器输出不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波。

3. 信号发生器的应用- 介绍信号发生器在电子实验、信号分析和故障诊断等方面的应用;- 演示如何使用简易信号发生器进行信号处理和实验操作。

4. 教学内容安排与进度- 第一章节:信号发生器的基本原理及组成部分(2课时)- 第二节点:简易信号发生器的组装与调试(4课时)- 第三节点:信号发生器的应用(2课时)5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:振荡器原理及设计;- 教材第五章:放大器原理及设计;- 教材第六章:波形整形电路及信号发生器应用。

模电信号发生器课程设计

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。

信号发生器课程设计报告完整版

信号发生器课程设计报告完整版

信号发生器课程设计报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录一、课题名称 (2)二、内容摘要 (2)三、设计目的 (2)四、设计内容及要求 (2)五、系统方案设计 (3)六、电路设计及原理分析 (4)七、电路仿真结果 (7)八、硬件设计及焊接测试 (8)九、故障的原因分析及解决方案 (11)十、课程设计总结及心得体会 (12)一、课题名称:函数信号发生器的设计二、内容摘要:函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都要有信号源,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或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。

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。

它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。

三、设计目的:1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识,培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。

2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力。

3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试,并能进一步解决出现的基本问题,不断完善设计。

4、掌握常用元器件的识别和测试,熟悉万用表等常用仪表,了解电路调试的基本方法,提高实际电路的分析操作能力。

5、在仿真结果的基础上,实现实际电路。

四、设计内容及要求:1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分(1)RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。

(2)占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

多用信号发生器课程设计

多用信号发生器课程设计

多用信号发生器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握信号发生器的基本原理、使用方法和应用场景。

通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:–了解信号发生器的基本原理和结构;–掌握信号发生器的操作方法和使用技巧;–理解信号发生器在不同领域的应用。

2.技能目标:–能够正确使用信号发生器进行实验和测试;–能够根据实验需求选择合适的信号发生器参数;–能够对信号发生器进行简单的故障排除和维护。

3.情感态度价值观目标:–培养学生的实验操作能力和团队合作精神;–增强学生对电子技术的兴趣和好奇心;–培养学生对科学实验的严谨态度和安全意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.信号发生器的基本原理和结构:介绍信号发生器的工作原理、组成部分及其功能。

2.信号发生器的操作方法和使用技巧:讲解如何正确操作信号发生器,包括仪器的启动、设置、调节等步骤。

3.信号发生器在不同领域的应用:介绍信号发生器在通信、电子工程、物理实验等领域的具体应用。

4.实验操作和技能训练:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作信号发生器,进行实际应用和技能训练。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:教师讲解信号发生器的基本原理、结构和操作方法。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享对信号发生器应用的理解和经验。

3.案例分析法:分析具体的信号发生器应用案例,让学生了解信号发生器在不同领域的实际应用。

4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作信号发生器,提高实验操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用合适的信号发生器教材,为学生提供理论学习的参考。

2.参考书:提供相关的电子技术书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作课件和教学视频,帮助学生更好地理解信号发生器的原理和操作。

4.实验设备:准备足够的信号发生器设备,确保每个学生都能在实验环节亲自动手操作。

eda课程信号发生器课程设计

eda课程信号发生器课程设计

eda课程信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA课程中信号发生器的原理与功能,掌握相关电子元件的工作特性。

2. 学生能够掌握信号发生器的分类、特点及应用场景,了解各类信号发生器的优缺点。

3. 学生能够运用所学知识,分析并设计简单的信号发生器电路。

技能目标:1. 学生能够熟练运用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试。

2. 学生能够独立完成信号发生器的硬件搭建,并进行基本的性能测试。

3. 学生能够通过实际操作,提高动手实践能力,培养解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子工程的兴趣,激发创新意识,形成主动学习的习惯。

2. 学生能够培养团队协作精神,学会与他人沟通交流,共同解决问题。

3. 学生能够认识到信号发生器在现代社会中的重要作用,增强社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生,在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,明确以上课程目标。

通过分解目标为具体的学习成果,使学生在掌握专业知识的同时,提高实践操作能力和团队协作能力,培养良好的情感态度价值观。

为后续的教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,紧密结合教材,确保科学性和系统性。

主要内容包括:1. 信号发生器原理与分类:讲解信号发生器的基本原理、功能及分类,重点介绍函数发生器、脉冲发生器等常见类型的工作原理及应用。

2. 电子元件特性分析:分析常用电子元件(如运放、晶体管、二极管等)在信号发生器中的作用,掌握其工作特性。

3. 信号发生器电路设计:根据实际需求,设计不同类型的信号发生器电路,分析电路性能,优化设计方案。

4. EDA软件应用:教授学生如何使用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试,提高实际操作能力。

5. 硬件搭建与性能测试:指导学生搭建信号发生器硬件电路,进行基本性能测试,分析测试结果,找出问题并解决。

教学内容安排如下:1. 第1周:信号发生器原理与分类,电子元件特性分析。

差动信号发生器课程设计

差动信号发生器课程设计

差动信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解差动信号发生器的工作原理,掌握其主要组成部分及功能。

2. 学会使用差动信号发生器进行信号的产生、调整和测量,并能解释相关电路图。

3. 掌握差动信号的特点及其在电子技术中的应用。

技能目标:1. 培养学生动手搭建简单差动信号发生器的能力,提高实际操作技能。

2. 能够运用差动信号发生器解决实际问题,进行数据采集和处理。

3. 培养学生分析和解决实际电子电路中问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨的科学态度,对差动信号发生器的研究充满兴趣。

2. 增强学生的团队合作意识,学会在团队中分工合作,共同解决问题。

3. 使学生认识到电子技术在实际生活中的广泛应用,激发其创新精神。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握差动信号发生器的相关知识,培养其动手实践和问题解决能力。

课程目标分解为具体学习成果,以便后续教学设计和评估。

在教学过程中,注重激发学生的学习兴趣,提高其主动参与度,使其在掌握知识的同时,培养良好的情感态度和价值观。

二、教学内容1. 差动信号发生器的基本原理- 介绍差动放大电路原理及其在信号发生器中的应用- 理解差动信号的概念及其优势2. 差动信号发生器的结构与功能- 分析差动信号发生器的各个组成部分及其作用- 学会识别差动信号发生器电路图,了解各元件的选型与连接3. 差动信号发生器的应用- 掌握差动信号发生器在实际电路中的应用场景- 学习差动信号在数据采集、传输和处理中的重要性4. 实践操作与问题解决- 动手搭建简单的差动信号发生器,进行信号产生与测量- 分析实际操作中可能遇到的问题,并提出解决方案5. 教学内容的安排与进度- 第1周:差动信号发生器基本原理学习- 第2周:差动信号发生器结构与功能分析- 第3周:差动信号发生器应用及实践操作- 第4周:问题解决与总结提高本教学内容参考教材相关章节,结合课程目标,确保科学性和系统性。

函数信号发生器课程设计

函数信号发生器课程设计

函数信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解函数信号发生器的基本原理,掌握其工作流程及各部分功能。

2. 学生能描述函数信号发生器产生的常见信号类型,如正弦波、方波、三角波等。

3. 学生能运用数学知识分析函数信号发生器产生的信号特点及其应用场景。

技能目标:1. 学生能正确操作函数信号发生器,进行信号生成、频率调节、幅度调节等基本操作。

2. 学生能运用函数信号发生器进行简单的信号实验,如叠加、调制等。

3. 学生能通过实验观察和分析信号波形,提高实验操作能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术及信号处理领域的兴趣,激发学习热情。

2. 学生通过合作实验,培养团队协作能力和沟通能力。

3. 学生在学习过程中,树立正确的科学态度,认识到科学技术对社会发展的作用。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

学生特点:高二年级学生,已具备一定的电子技术基础知识和实验操作技能。

教学要求:结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的实践能力和创新能力。

在教学过程中,注重培养学生的安全意识和实验素养。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际电子电路设计和实验中。

二、教学内容1. 函数信号发生器原理介绍:包括振荡器、放大器、波形发生器等组成部分及其工作原理。

- 教材章节:第二章第三节“函数信号发生器的组成与原理”2. 常见信号类型及其特点:正弦波、方波、三角波、脉冲波等信号的数学描述和实际应用。

- 教材章节:第二章第四节“函数信号发生器的波形及其应用”3. 函数信号发生器操作与使用:基本操作方法、功能键的使用、频率和幅度的调节。

- 教材章节:第三章第一节“函数信号发生器的操作与使用”4. 实验教学:利用函数信号发生器进行信号叠加、调制等实验操作。

- 教材章节:第三章第二节“函数信号发生器实验”5. 信号分析与应用:分析实验中产生的信号波形,探讨其在电子技术领域的应用。

模电课程设计 信号发生器

模电课程设计 信号发生器

模拟电子技术课程设计总结报告课题名称:信号发生器设计院系:信息工程学院班级:姓名:学号:指导老师:一、课题名称信号发生器设计二、内容摘要信号发生器,是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器,也是常用的测试仪器,常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。

随着大规模集成电路的的迅速发展,多功能信号发生器已经被制成专业集成电路,可以产生精确度较高的正弦波、方波、锯齿波、三角波等多种信号。

各种信号的频率可以通过调节外接电阻和电容的参数值进行调节,为快速而准确地得到并利用这些基本波形提供了很大的方便。

三、设计内容及要求1、RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΏ。

2、占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΏ。

3、占空比可调的三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΏ。

4、多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΏ。

软件仿真部分元器件不限,只需元件库中有即可,但需要注意合理选取。

四、信号发生器基本原理1、正弦波产生电路原理要产生正弦波,首先要有正弦振荡电路,即要有一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。

正弦振荡波电路的振荡条件为:相位平衡和振幅平衡是正弦振荡电路产生持续真振荡的两个条件。

正弦波的产生,可以选择RC正弦波振荡电路,还可以选择LC 正弦振荡电路。

但此处根据设计的要求,只能选择RC正弦振荡电路。

如图为RC桥式振荡电路的原理图,这个电路由两部分构成,即放大电路Av和选频网络Fv。

Av为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路,取其输入阻抗高输出阻抗低的特点。

而Fv则由Z1、Z2组成,同时兼作正反馈网络。

RC 桥式振荡电路电路振荡的频率:2πRC1f O起振条件:开始时,Av=1+Rf/R1略大于3,达到平衡状态时,Av=3,Fv=1/3。

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目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 信号发生器简介 (2)1.2 课程设计目的 (2)2 课程设计环境 (2)2.1 Quartus II简介 (2)2.2 VHDL简介 (3)3 信号发生器原理 (4)3.1 脉冲发生器原理 (4)3.2 DDS原理 (4)3.3 D/A转换器原理 (5)3.4 波形产生原理 (5)4 信号发生器的模块 (6)4.1 频率控制块 (6)4.2 波形控制块 (7)4.3 LPM_ROM宏功能块 (7)4.4 三位选择器 (8)5 Quartus II 仿真 (8)5.1 波形仿真图 (9)5.2 SignalTap II File 仿真 (10)6 心得体会 (11)7 参考文献 (12)附录A 信号发生器原理图 (13)附录B SignalTap II File 仿真图 (13)附录C 模块程序 (14)摘要随着科学技术的飞速发展,电子测量技术被广泛应用在电子、机械、医疗、测控及航天等各个领域,而电子测量技术要用到各种形式的高质量信号源,因此任意波形发生器的研制就具有非常重要的现实意义。

本文便是基于DDS(Direet Digital Synthesis)技术进行任意波形发生器研制的。

要求可以产生正弦波、方波、三角波与锯齿波等常规波形,而且能够产生任意波形,从而满足研究的需要。

具体工作如下:(一)介绍信号发生器的产生原理,阐述频率合成技术的各种方式与技术对比情况,并选定直接数字频率合成技术进行研制。

(二)介绍系统的硬件设计构成与功能实现,并对系统部件进行逐一细述。

选用单片机作为控制模块,使用FPGA实现DDS功能作为技术核心,并对外围电路的设计与接口技术进行分析。

(三)讲述DDS的工作原理、工作特点与技术指标,并基于EDA技术进行设计,通过使用相位累加器与波形ROM等模块,实现DDS功能。

同时辅以使能模块与行列式键盘,实现各种波形的灵活输出。

(四)给出系统产生的测试数据,并对影响频谱纯度的杂散与噪声产生的原因进行分析。

关键词:电子测量;任意波形发生器;DDS;单片机;FPGA1 绪论1.1 信号发生器简介信号发生器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。

它能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波等,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、频率或高或低的信号发生器。

本设计采用FPGA来设计制作多功能信号发生器。

该信号发生器可以产生正弦波、三角波、方波等波形。

1.2 课程设计目的1、了解高速DA芯片TLC5602的工作原理。

2、了解用DDS的工作原理。

3、了解对内部LPM-ROM模块的调用。

2 课程设计环境2.1 Quartus II简介Quartus II 是Altara公司的综合性PLD/FPGA开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。

Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用,除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外,提供了完善的用户图形界面设计方式。

具有运行速度快,界面统一,功能集中,易学易用等特点。

Quartus II支持Altera的IP核,包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库,使用户可以充分利用成熟的模块,简化了设计的复杂性、加快了设计速度。

对第三方EDA工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方EDA工具。

此外,Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合,可以方便地实现各种DSP应用系统;支持Altera的片上可编程系统(SOPC)开发,集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体,是一种综合性的开发平台。

MaxplusII 作为Altera的上一代PLD设计软件,由于其出色的易用性而得到了广泛的应用。

目前Altera已经停止了对Maxplus II 的更新支持,Quartus II 与之相比不仅仅是支持器件类型的丰富和图形界面的改变。

Altera在Quartus II 中包含了许多诸如SignalTap II、Chip Editor和RTL Viewer的设计辅助工具,集成了SOPC和HardCopy设计流程,并且继承了Maxplus II 友好的图形界面及简便的使用方法。

Altera Quartus II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直观易用的接口,越来越受到数字系统设计者的欢迎。

2.2 VHDL简介VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,超高速集成电路硬件描述语言)是一种用来描述数字系统行为和结构的硬件描述语言,被广泛的运用于描述和仿真各种数字系统,小到几个门,大到许多复杂集成电路相连的系统。

VHDL诞生于1982年,是由美国国防部开发的一种快速设计电路的工具,目前已经成为IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)的一种工业标准硬件描述语言。

相比传统的电路系统的设计方法,VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力,支持自顶向下(Top to Down)和基于库(Library Based)的设计的特点,因此设计者可以不必了解硬件结构。

从系统设计入手,在顶层进行系统方框图的划分和结构设计,在方框图一级用VHDL 对电路的行为进行描述,并进行仿真和纠错,然后由工业界开发的。

3 信号发生器原理由于本系统由多部分构成,在此根据各部分的基本原理,对各个部分进行逐个分析。

3.1 脉冲发生器原理脉冲发生器就是要产生一个脉冲波形,而可控脉冲发生器则是要产生一个周期和占空比可变的脉冲波形。

可控脉冲发生器的实现原理比较简单,可以简单的理解为一个计数器对输入的时钟信号进行分频的过程。

通过改变计数器的上限值来达到改变周期的目的,通过改变电平翻转的阈值来达到改变占空比的目的。

下面举个简单的例子来说明其工作原理。

假如有一个计数器T 对时钟分频,其计数的范围是从0~N ,另取一个 M (0≤M ≤N ),若输出为Q ,那么Q 只要满足条件时,通过改变N 值,即可改变输出的脉冲波的周期;改变M 值,即可改变脉冲波的占空比。

这样输出的脉冲波的周期和占空比分别为:3.2 DDS 原理本设计采用调用宏单元中得计数器实现实现对波形数据地址的寻找,用三选一数据选择器实现波形的选择。

在上述的频率的控制的程序,是基于DDS 原理的基础编程的。

需要计算出它的初值后,在送到分频器中。

在传统的DDS 中,频率控制字和系统时钟决定了输出时钟的频率。

由DDS 原理知道,它由累加器和相位寄存器两部分组成,由外部送入频率控制字。

DDS 系统的参考时钟源通常是一个具有高稳定性的晶体振荡器,整个系统的各个组成部分提供同步时钟。

频率字⎩⎨⎧≤≤<≤=N T M M T Q 001%1001)1(⨯+=+=N M T N CLOCK 占空比周期(FSW)实际上是相位增量值(二进制编码),作为相位累加器的累加值。

相位累加器在每一个参考时钟脉冲输入时,累加一次频率字,其输出相应增加一个步长的相位增量。

我们只是用来实现波形的一个简易信号发生器,所以直接用QuartusII中得宏功能实现。

3.3 D/A转换器原理DA转换器相对于AD转换器在时序上要求相对较低,使用比较简单,在此处不作详细叙述。

本实验要求使用开发平台上现有的并行D/A转换器TLC5602来产生四种频率可调的波形:正弦波、方波、三角波。

三角波产生的原理比较简单我们可以采用0-255-0的循环加减法计数器来实现。

方波产生的原理是让计数器在0和255时各保持输出半个周期。

正弦波的产生比较复杂,一般采用查表法来实现,正弦表值可以用MATLAB,C等程序语言生成。

在一个周期取样点越多则输出的波形失真度越小,但是点越多存储正弦波表值所需要的空间就越大,编写就越复杂。

在要求不是很严格的情况下取64个点就可以了。

正弦波波形数据ROM可以由多种方式实现,如逻辑方式在FPGA中实现,或利用LPM-ROM来实现。

相比之下,LPM-ROM实现起来更快,更方便。

LPM-ROM模块只有在含有EAB的器件上才能使用。

在这个实验中我们将这三种波形的数据均放入LPM-ROM内,我们只需要对每种波形的起始地址进行控制即可实现对四种波形的控制输出。

3.4波形的产生原理在QuartusII开发环境下搭建系统模型、仿真及下载,并采用嵌入式逻辑分析仪分析和验证了实验结果。

该系统可以完成多位频率控制字的累加,能够产生正弦波、方波和三角波,具有良好的实时性。

DDS可以根据ROM中存储数据的不同产生多种波形。

在QuartusII开发环境下搭建DDS系统模型需要订制波形存储器ROM,根据所需精度的不同,ROM中存储的采样点数也不同。

当所需波形数据非常简单时,可以在QuartusII中定制ROM时直接将数据写入新建的mif文件,然后保存即可,当所需波形数据较为复杂时,可以通过Matlab来自动生成所需波形的幅度数据,然后再通过调用mif文件来达到预期目标。

例如:正弦信号的产生,可由Matlab程序x=linspace(0,2*批,1024);y=127.5*sin(x)+127.5z=round(y)生成数据。

所以要根据实际的需要来综合考虑存储单元的个数。

将上述指令在Matlab 环境中运行之后就能够得到所需mif文件。

在mif文件生成之后需要将此文件添加进入DDS系统的ROM中,然后进行全局的编译,编译通过后就可以进行工程的下载。

具体的波形可以通过示波器来分析,或者使用Quartus II自带的嵌入式逻辑分析仪来分析。

在使用嵌入式逻辑分析仪分析和观察时,采样信号要根据DDS的时钟信号来确定,待测信号设定为DDS的输出信号,当工程下载到FPGA芯片后,待测信号通过USB-BLASTER反馈至嵌入式逻辑分析仪中,选择不同的数据类型,可以观察到以十进制数据表示的数字信号或者以实际波形表示的模拟信号。

4信号发生器的模块4.1频率控制块这种发生器的信号不是由振荡器直接产生,而是以高稳定度石英振荡器作为标准频率源,利用频率合成技术形成所需之任意频率的信号,具有与标准频率源相同的频率准确度和稳定度。

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