第二章模拟式扫频信号源基本构成
2.1 引言
目前常用的微波信号源主要分为三种类型：模拟式微波扫频信号源、微波合成信号源及微波合成扫频信号源。这是从实现方式和输出信号的频率特征方面归类的。微波扫频信号源既可输出快速连续的扫频信号，又可输出点频信号。其输出信号的指标较差，但价格便宜，可应用于一般的通用测试。微波合成信号源可输出频率精确、频谱优良的信号，一般还可进行步进和列表扫频，价格较高。微波合成扫频信号源将以上两种信号发生器有机结合，功能丰富，性能优良，但价格昂贵。
信号源的作用归根结底是为通信或测量提供频谱资源。要准确地评价信号源的性能特性，必须掌握其输出信号的表征方法。微波合成源的性能特性主要包括频率特性、输出特性和调制特性三个方面：
一、频率特性
1. 频率范围
亦称频率覆盖，即信号源能提供合格信号的频率范围，通常用其上、下限频率说明。频带较宽的微波信号源一般采用多波段拼接的方式实现。目前，微波信号源已实现从10MHz到60GHz的同轴连续覆盖;再往上则分别覆盖每个波导波段，最高有178GHz的产品出现。
2. 频率准确度和稳定度
频率准确度是信号源实际输出频率与理想输出频率的差别，分为绝对准确度和相对准确度。绝对准确度是输出频率的误差的实际大小，一般以kHz、MHz等表示;相对准确度是输出频率的误差与理想输出频率的比值。稳定度则是准确度随时间变化的量度。合成信号发生器在正常工作时，频率准确度只取决于所采用的频率基准的准确度和稳定度，稳定度还与具体设计有关。合成器通常采用晶体振荡器作为内部频率基准，影响长期稳定性的主要因素是环境温度、湿度和电源等的缓慢变化，尤其是温度影响。因此根据需要不同，可分别采用普通、温补、甚至恒温晶振，必要时可让晶振处在不断电工作状态，目前通用恒温晶振的日稳定度可以达到5×10-10，校准后准确度可以超过10-8。
非合成类信号发生器的频率准确度取决于频率预置信号的精度及振荡器的特性，一般情况下在0.1%左右。
3. 频率分辨率
信号源能够精确控制的输出频率间隔。这一指标体现了窄带测量的能力。它决定于信号源的设计和控制方式。目前一般可做到1Hz或0.1Hz，理论上可以更精细。但在一定的频率稳定性前提下，太细的频率分辨率并没有实用意义。
4. 频率切换时间
是指信号源从一个输出频率过渡到另一个输出频率所需要的时间。高速频率切换主要应用于捷变频雷达、跳频通信等电子对抗领域。直接式合成频率切换时间可以达到微秒级以下，射频锁相合成能达到毫秒级或者更快，宽带微波锁相合成则需要数十毫秒。
5. 频谱纯度
理想的信号发生器输出的连续波信号应是纯挣的单线谱，但实际上不可避免地伴有其它多种不希望的杂波和调制输出而影响频谱纯度。首先是信号的谐波，其次是设计不周而引入的寄生调制、交调、泄漏等非谐波输出，其中倍频器的基波泄漏也称为分谐波；另外一个重要的指标是相位噪声，是随机噪声对载波信号的调相产生的连续谱边带，一般来说越靠近载频越大，因此用距载频某一偏离处单个边带中单位带宽内的噪声功率对载波功率的比表示。需要特别提出的是，非合成信号源用短稳或剩余调频指标，即一段时间内的最大载波频率变化来定义短期频率稳定度。但在合成源中消除了有源器件及振荡回路元件不稳定等因素所引起的频率随机漂移，现在倾向于采用载频两侧一定带宽内总调频能量的等效频偏定义剩余调频。事实上，短稳、剩余调频和相位噪声表征的是同一个物理现象，只是观察角度不同，因而描述的侧重点不一样。
二、输出特性
1. 输出电平
一般以功率来计量，规定了特性阻抗后，可以折合为电压。作为通用微波测量信号源，其最大输出电平应大于0dBm，一般达到+10dBm，大功率应用时要求更高。作为标准信号源，其最小输出电平应当能够连续衰减到-100dBm以下。
2. 电磁兼容性
微波信号发生器必须有严密的屏蔽措施，防止高频电磁场的泄漏，既保证最低电平读数有意义，又防止它干扰其它电子仪器的正常工作。同时，这也是抵抗外界电磁干扰，保障仪器自身正常工作的需要。为此各国都有明确的电磁兼容性标准。
3. 功率稳定度、平坦度和准确度
表征了信号发生器输出幅度的时间稳定性和在全部频率范围内的幅度一致性和可信度。具体指标取决于内部稳幅装置，或自动电平控制(ALC)系统的性能。软件智能补偿已经越来越成为提高综合性能的手段。另外，实际输出功率还与源阻抗是否匹配有关，一般来说信号源电压驻波比不应大于1.5。
三、调制特性
调制的含义是让微波信号的某个参数随外加的控制信号而改变。调制特性主要包括调制种类、调制信号特性、调制指数、调制失真、寄生调制等。调制种类有调幅、调频及调相;调制波形则可以是正弦、方波、脉冲、三角波和锯齿波甚至噪声。天线测量中会用到对数调幅；雷达测量中还会用到脉冲调制，这是一种特殊的幅度调制。
一般微波信号源除简单的脉冲信号外本身不提供调制信号，而只提供接收各种调制信号的接口，并设置实现微波信号调制的必要驱动电路，从外部注入适当的调制信号才能实
现微波信号的调制，称为外调制。功能更丰富的微波信号源不但接收外部调制信号，还能自己根据需要产生必要的调制信号。用户只需简单地设定调制方式和调制度即可获得所需的微波调制信号，称为内调制。其实后者只是内置一个函数波形发生器，属于低频或射频信号源范畴。
2.2 微波模拟式扫频信号源基本原理
一、系统组成
扫频测量系统一般包括三个部分：扫频信号源、测量装置和检测指示设备。它们在计算机控制管理和处理数据的情况下进行自动测试工作。如图2.2-1所示。其中扫频信号源是提供测试信号的必备仪器。信号源分为点频和扫频两种工作方式。点频源是指手动改变振荡频率，输出单一频率的信号源。测量频带响应时，需逐点改变频率，费时，但精确度较高。利用扫频源显然可以提高测量速度。扫频源分连续扫频和逐点扫频两种工作方式。一般情况，连续扫频的精确度低些，适用于一般精确度的测量。逐点扫频的频率间隔足够小时，在阴极射线示波管或记录仪上，可显示间隔足够小的离散曲线，一般是肉眼无法区分的"连续"曲线。它能保持点频测量的高精确度，并在计算机控制下，提高工作效率。
一个微波振荡器，配以必要的控制驱动电路，就构成了最基本的微波信号源。不同的应用，对信号源的输出有不同的性能特性要求。更复杂信号源的设计就是围绕微波振荡器施加和优化控制驱动电路，满足不同应用需求的过程。一般微波信号源的基本框图如图2.2-2所示。
计算机
检测
指示装置
微波扫频
信号源
微波扫频
测量装置
待测网络1
f
2
f
图2.2-1 扫频测量系统框图
图2.2-2 一般微波信号源基本框图
输出信号的频率随时间在一定范围内，按一定规律重复连续变化的信号源，如频率随时间成线性或对数扫描，称为扫频信号源。在特定的时刻，其输出波形是正弦波，因此，它具有一般正弦信号源的特性。事实上，扫源也可以设置成输出单一连续波频率的工作状态。微波扫源的基本原理如图2.2-3所示。
主振电路是扫源的核心，用以产生必要的微波频率覆盖。可选用连续调谐的宽带微波振荡器承担，如微波压控振荡器(VCO)、YIG调谐振荡器(YTO)、返波管振荡器(BWO)等；主振驱动电路针对微波振荡器的特性进行驱动，还往往需要实现振荡器调谐特性的线性补偿、扫描起始频率和扫频宽度预置等等；扫描发生器产生标准的扫描电压斜坡信号，通过主振驱动器推动主振实现频率扫描，一路输出到显示器作为同步信号之用。扫频速度，或者说扫描时间，是由扫描发生器来控制的。调制组件实现微波电平控制，主要部件是线性调制器和脉冲调制器；输出组件则实现输出微波信号的滤波放大、电平检测等；在扫频带宽之内，振荡器输出功率不恒定，加之放大器可能产生寄生调幅，故需加入稳幅环路(ALC)以使输出幅度恒定，ALC系统利用输出组件检测仪器输出电平，自动调节调制组件动作，实现输出电平稳幅(或调幅)；调制驱动器将调制信号变换成相应的驱动信号，并分别施加到对应的执行器件中。
图2.2-3 模拟扫频信号发生器基本框图
其中的混频器是为扩展频率而接入的，扫频振荡器输出的信号与本地振荡器信号在混频器作用下，产生基波、谐波的差频与和频信号，根据需要由滤波器选取。
二、对扫频信号源的基本要求
1. 在预定频率范围内，要求有良好的调频线性度和恒定的、足够大的功率输出，以减非线性失真和得到较大的测量动态范围；
2. 为减小测量误差，要求扫频输出有足够小的寄生调幅和谐波失真；
3. 扫频范围可调，以适应测量宽带和窄带元器件的频宽要求；
4. 有可变的扫描速度、稳幅和调制等，以便能进行有效的校准和测量。
三、扫频信号源的主要工作特性
1. 有效扫频相对带宽：它是指在满足扫频线性度和振幅平稳度要求下的最大频率覆盖
范围与中心频率之比。通常用相对值表示，
1
2121212022)(f f f f f f f f f f +-=+-=? (2.2-1) 式中f ?为有效扫频范围，等于可覆盖的最高频率与最低频率之差；0f 为有效扫频范围的中心频率。
2. 扫频线性度：它表示扫频振荡器或其信号源压控特性曲线的非线性程度，如图2.2-4所示。m ax f ?为偏离线性最大误差，在扫频范围内应尽可能小。通常用微分特性表示，称为扫频线性系数，有两种表达方法，即
min max 1)()(dv df dv df =
ε (2.2-2) 式中dv df 为是压控振荡器(VCO)的控制灵敏度，
也称为微分增益。由于非线性扫频误差在各点可
能不同，也常表达为
000)()()(2v v
v v v dv df dv df dv df ?-?+-=ε (2.2-3)
1ε用微分差值的大小直接反映了非线性误差的大
小。1ε和2ε应分别接近1和0；这是比较理想的
情况。
3. 输出功率平稳度：扫频信号源平稳的输出功率，是靠自动电平控制(ALC)，即由稳
幅环路获得的。其平稳度用下式表达
)( lg 10min max 1dB W W M = (2.2-4) 式中max W 和min W 为稳幅输出功率起伏的最大值和最小值。也可以表示为
%1002min
max min max 2?+-=W W W W M (2.2-5) 4. 谐波分量和剩余调频：扫频信号源工作于单频0f 等幅输出时，设输出功率为P 0，谐波Nf 0和非谐波Mf 0的功率分别为P N 和P M ，则
输出谐波分量)( lg 100
dB P P N = (2.2-6) 输出非谐波分量)( lg
100dB P P M = (2.2-7) 当单频0f 工作于等幅输出时，测出剩余调频频偏为f ?，f ?愈小愈好。
此外，还有扫描时间、扫频时间、频率标志等工作特性，在此不再一一描述。 图2.2-4 电调非线性表示法
实验1 模拟信号源实验 一、实验目的 1．了解本模块中函数信号产生芯片的技术参数； 2．了解本模块在后续实验系统中的作用； 3．熟悉本模块产生的几种模拟信号的波形和参数调节方法。 二、实验仪器 1．时钟与基带数据发生模块，位号：G 2．频率计1 台 3．20M 双踪示波器1 台 4．小电话单机1 部 三、实验原理 本模块主要功能是产生频率、幅度连续可调的正弦波、三角波、方波等函数信号（非同步函数信号），另外还提供与系统主时钟同源的2KHZ 正弦波信号（同步正弦波信号）和模拟电话接口。在实验系统中，可利用它定性地观察通信话路的频率特性，同时用做PAM、PCM、ADPCM、CVSD（Δ M）等实验的音频信号源。本模块位于底板的左边。 1．非同步函数信号 它由集成函数发生器XR2206 和一些外围电路组成，XR2206 芯片的技术资料可到网上搜索得到。函数信号类型由三档开关K01 选择，类型分别为三角波、正弦波、方波等；峰峰值幅度范围0～10V，可由W03调节；频率范围约500HZ～5KHZ，可由W02 调节；直流电平可由W01 调节（一般左旋到底）。非同步函数信号源结构示意图，见图2-1。 2．同步正弦波信号 它由2KHz 方波信号源、低通滤波器和输出放大电路三部分组成。2KHz 方波信号由“时钟与基带数据发生模块”分频产生。U03 及周边的阻容网络组成一个截止频率为2KHZ 的低通滤波器，用以滤除各次谐波,只输出一个2KHz 正弦波，在P04 可测试其波形。用其作为PAM、PCM、ADPCM、CVSD（Δ M）等模块的音频信号源，其编码数据可在普通模拟示波器上形成稳定的波形，便于实验者观测。W04 用来改变输出同步正弦波的幅度。同步信号源结构示意图，见图2-2。
第二章模拟式扫频信号源基本构成 2.1 引言 目前常用的微波信号源主要分为三种类型：模拟式微波扫频信号源、微波合成信号源及微波合成扫频信号源。这是从实现方式和输出信号的频率特征方面归类的。微波扫频信号源既可输出快速连续的扫频信号，又可输出点频信号。其输出信号的指标较差，但价格便宜，可应用于一般的通用测试。微波合成信号源可输出频率精确、频谱优良的信号，一般还可进行步进和列表扫频，价格较高。微波合成扫频信号源将以上两种信号发生器有机结合，功能丰富，性能优良，但价格昂贵。 信号源的作用归根结底是为通信或测量提供频谱资源。要准确地评价信号源的性能特性，必须掌握其输出信号的表征方法。微波合成源的性能特性主要包括频率特性、输出特性和调制特性三个方面： 一、频率特性 1. 频率范围 亦称频率覆盖，即信号源能提供合格信号的频率范围，通常用其上、下限频率说明。频带较宽的微波信号源一般采用多波段拼接的方式实现。目前，微波信号源已实现从10MHz到60GHz的同轴连续覆盖;再往上则分别覆盖每个波导波段，最高有178GHz的产品出现。 2. 频率准确度和稳定度 频率准确度是信号源实际输出频率与理想输出频率的差别，分为绝对准确度和相对准确度。绝对准确度是输出频率的误差的实际大小，一般以kHz、MHz等表示;相对准确度是输出频率的误差与理想输出频率的比值。稳定度则是准确度随时间变化的量度。合成信号发生器在正常工作时，频率准确度只取决于所采用的频率基准的准确度和稳定度，稳定度还与具体设计有关。合成器通常采用晶体振荡器作为内部频率基准，影响长期稳定性的主要因素是环境温度、湿度和电源等的缓慢变化，尤其是温度影响。因此根据需要不同，可分别采用普通、温补、甚至恒温晶振，必要时可让晶振处在不断电工作状态，目前通用恒温晶振的日稳定度可以达到5×10-10，校准后准确度可以超过10-8。 非合成类信号发生器的频率准确度取决于频率预置信号的精度及振荡器的特性，一般情况下在0.1%左右。 3. 频率分辨率 信号源能够精确控制的输出频率间隔。这一指标体现了窄带测量的能力。它决定于信号源的设计和控制方式。目前一般可做到1Hz或0.1Hz，理论上可以更精细。但在一定的频率稳定性前提下，太细的频率分辨率并没有实用意义。
信号发生器概述 凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。 信号源是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在电子实验和测试处理中，并不测量任何参数，而是根据使用者的要求，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以达到测试的需要。 信号源的分类和作用 信号源有很多种分类方法，其中一种方法可分为混和信号源和逻辑信号源两种。其中混和信号源主要输出模拟波形；逻辑信号源输出数字码形。混和信号源又可分为函数信号发生器和任意波形/函数发生器，其中函数信号发生器输出标准波形，如正弦波、方波等，任意波/函数发生器输出用户自定义的任意波形；逻辑信号发生器又可分为脉冲信号发生器和码型发生器，其中脉冲信号发生器驱动较小个数的的方波或脉冲波输出，码型发生器生成许多通道的数字码型。如泰克生产的AFG3000系列就包括函数信号发生器、任意波形/函数信号发生器、脉冲信号发生器的功能。 另外，信号源还可以按照输出信号的类型分类，如射频信号发生器、扫描信号发生器、频率合成器、噪声信号发生器、脉冲信号发生器等等。信号源也可以按照使用频段分类，不同频段的信号源对应不同应用领域。 下面我们将对函数信号发生器和任意波形/函数发生器做简要介绍： 1、函数信号发生器 函数发生器是使用最广的通用信号源，提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形，有的还同时具有调制和扫描功能。 函数波形发生器在设计上分为模拟式和数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源（DDS）无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟式，其锁相环（PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动（phaseJitter）及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但数字式信号源中，数字电路与模拟电路之间的干扰始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器，如今市场上的大部分函数信号发生器均为DDS信号源。 2、任意波形发生器 任意波形发生器，是一种特殊的信号源，不仅具有一般信号源波形生成能力，而且可以仿真实际电路测试中需要的任意波形。在我们实际的电路的运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际电路往往存在各种缺陷信号和瞬变信号，如果在设计之初没有考虑这些情况，有的将会产生灾难性后果。任意波发生器可以帮您完成实验，仿真实际电路，对您的设计进行全面的测试。 由于任意波形发生往往依赖计算机通讯输出波形数据。在计算机传输中，通过专用的波
实验一模拟与数字信号源 一、实验目的 1、熟悉各种时钟信号的特点及波形； 2、熟悉各种数字信号的特点及波形。 1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形 2、测量并分析各测量点波形及数据 3、了解CPLD可编程器件的编程操作 4、熟练掌握模拟信号源的使用方法 二、实验电路的工作原理 1、CPLD可编程模块电路的功能及电路组成 CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。它由CPLD可编程器件ALTERA公司的EPM240(EPM7128或者是Xilinx公司的XC95108)、下载接口电路（J101）和一块晶振（JZ101）组成。晶振用来产生8.1920MHz系统内的主时钟。本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，才可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号，理论联系实践，提高实际操作能力(如图1-1所示)。 2、数字信号源的使用方法 数字信号源各个引脚表明产生的方波频率，数值即为频率值以KHZ为单位,如“1”即代表1KHz。所产生的波形幅度约5V。SYN_8:输出8KHz冲序列；PRC_32和PRC_2引脚均输出随机码455 ：输出455KHZ方波 图1-1 CPLD可编程模块电路图 3、模拟信号的使用方法 标有“正弦波”、“方波”的电位器用来调节各产生波形的幅度。“频率调节”电位器用来调节产生波形的频率。使用示波器测量观察相关波形。
三、实验内容 1、熟悉通信原理实验系统工作原理及电路组成； 2、熟悉信号发生器各测量点信号波形； 3、测量并分析各各测量点信号波形。 四、实验步骤 1、打开电源开关，给系统上电。 2、用示波器测量数字信号以及模拟信号的相关波形，测量时注意示波器探头接地良好。 注意事项：模拟信号源产生的方波和正弦波，幅度均可调。为防止在以后的实验中不致因为信号的加入而损坏电路板，请同学们在进行实验时先调好需要波形的幅度（切 记）和频率。
实验一信号源实验 一、实验目的 1、掌握频率连续变化的各种波形的产生方法 2、掌握用FPGA产生伪随机码的方法 3、掌握码型可变NTZ码的产生方法 4、了解用FPGA进行电路设计的基本方法 5、了解帧同步信号与同步信号在整个通信系统中的作用 6、熟练掌握信号源模块的使用方法 二、实验内容 1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示 2、观察点频方波信号的输出 3、观察点频正弦波信号的输出 4、波动拨码开关，观察码型可变NRZ码的输出 5、观察位同步信号和帧同步信号输出 6、改变FPGA程序，扩展其他波形 三、实验器材 1、信号源模块 2、20M双踪示波器 3、频率计 4、PC机 5、连接线 四、实验原理 信号源模块可以大致分成模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。 1、模拟信号源部分 模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波（频率变化范围100Hz~10KHz）、三角波（频率变化范围100Hz~1KHz）、方波（频率变化范围
100Hz~10KHz）、锯齿波（频率变化范围100Hz~1KHz）以及32KHz、64KHz、1MHz、的点频正弦波（幅度可以调节）。 我们已经将各种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005(2864)并存放在固定的地址中。 2、数字信号源部分 数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ码以及位同步信号和帧同步信号。 晶振出来的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预知分频器分频，前一频器分频后可得到1MHz、256KHz、64KHz、8KHz的方波以及8KHz 的窄脉冲信号。可预置分频的分频比可通过拨码开关SW101、SW102来改变，分频比范围是1~9999。分频后的新号即为整个系统的位同步信号（从信号输出点“BS”输出）。数字信号源部分还包括一个NRZ码产生电路，通过该电路可产生24位为一帧的周期性NRZ码序列，该序列的码型可通过拨码开关SW103、SW104、SW105来改变。 五、实验步骤 1、插上电源线，打开交流开关，再按下开关POWER1、POWER2,按一下复位键， 信号源模块开始工作。 2、模拟信号源部分 a、观察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正弦波”可并分别改变各正弦波的 幅度。 b、按下“复位”波形指示灯“三角波”亮，数码管M001~M004显示“2000”。 c、按一下“波形选择”，“三角波”亮，输出波形为是三角波。逐次按下“波形 选择”轮流输出正弦波、三角波、锯齿波和方波。 d、波形选择为正弦波，改变输出信号的频率，观察“模拟输出”点的波形，计 算其频率是否与数码管显示的一致。转动“幅度调节1”改变幅度 e、分别选择为三角波，锯齿波，方波重复上述实验 f、模拟信号放大通道：链接“模拟输出”点与“IN”点，观察“OUT”点波形， 转动“幅度调节2”改变输出信号的幅度 3.数字信号源部分
陕西国防学院电子工程系毕业论文 摘要 本系统以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。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～30KHz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。 函数信号发生器根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件，产生方波、正弦波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦波转化为方波，经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波，再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展，新材料新器件层出不穷，开发新款式函数信号发生器，器件的可选择性大幅增加，例如ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以，可选择的方案多种多样，技术上是可行的。 关键词： ICL8038，波形，原理图，常用接法 1
陕西国防学院电子工程系毕业论文 目录 摘要 (1) 目录 (2) 第一章项目任务 (3) 1.1 项目建 (3) 1.2 项目可行性研究 (3) 第二章方案选择 (4) 2.1 [方案一] (4) 2.2 [方案二] (4) 第三章基本原理 (5) 3.1函数发生器的组成 (6) 3.2 方波发生器 (6) 3.3 三角波发生器 (7) 3.4 正弦波发生器 (9) 第四章稳压电源 (10) 4.1 直流稳压电源设计思路 (10) 4.2 直流稳压电源原理 (11) 4.3设计方法简介 (12) 第五章振荡电路 (15) 5.1 RC振荡器的设计 (15) 第六章功率放大器 (17) 6.1 OTL 功率放大器 (17) 第七章系统工作原理与分析 (19) 7.1 ICL8038芯片简介 (19) 7.2 ICL8038的应用 (19) 7.3 ICL8038原理简介 (19) 7.4 电路分析 (20) 7.5工作原理 (20) 7.6 正弦函数信号的失真度调节 (23) 7.7 ICL8038的典型应用 (24) 致谢 (25) 心得体会 (26) 参考文献 (27) 附录1 (28) 附录2 (29) 附录3 (30) 2
内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《低频电子线路课程设计》报告 设计题目简易函数信号发生器设计 指导教师张鹏举职称讲师 姓名高佳玉 学号558 日期2010-7-14
简易函数信号发生器设计 摘要信号发生器产生正弦波、方波、三角波的方案有多，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，再将三角波变换成正弦波或将方波变成正弦波 关键词信号发生器；正弦波；方波；三角波； 1 设计任务及主要技术指标和要求 设计任务 设计一个简易波形发生器，能产生正弦波、方波、三角波。由分立元件和中小规模运放构成。 设计技术指标和要求 （1）频率范围：1-100Hz。 (2）输出电压：方波<=22V，三角波=8V，正弦波>=1V。 （3）根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。 （4）利用CAD软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。 2工作原理 设计方案 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。 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。本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。 由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。 图1 总设计框图 工作原理 方波发生电路的工作原理 此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换，电路产生了自激振荡。 方波---三角波转换电路的工作原理
信号源基础知识
信号源基础知识 1、认识函数信号发生器 信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器，而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟，其锁相环（ PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但毕竟是数字式信号源，数字电路与模拟电路之间的干扰，始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器。 谈及模拟式函数信号源，结构图如下： 这是通用模拟式函数信号发生器的结构，是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正
弦波整型电路产生正弦波，同时经由比较器的比较产生方波。 而三角波是如何产生的，公式如下： 换句话说，如果以恒流源对电容充电，即可产生正斜率的斜波。同理，右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波，电路结构如下： 当I1 =I2时，即可产生对称的三角波，如果I1 > >I2，此时即产生负斜率的锯齿波，同理I1 < < I2即产生正斜率锯齿波。 再如图二所示，开关SW1的选择即可让充电速度呈倍数改变，也就是改变信号的频率，这也就是信号源面板上频率档的选择开关。同样的同步地改变I1及I2，也可以改变频率，这也就是
信号源上调整频率的电位器，只不过需要简单地将原本是电压信号转成电流而已。 而在占空比调整上的设计有下列两种思路： 1、频率（周期）不变，脉宽改变，其方法如下： 改变电平的幅度，亦即改变方波产生电路比较器的参考幅度，即可达到改变脉宽而频率不变的特性，但其最主要的缺点是占空比一般无法调到20%以下，导致在采样电路实验时，对瞬时信号所采集出来的信号有所变动，如果要将此信号用来作模数（A/D)转换，那么得到的数字信号就发生变动而无所适从。但不容否认的在使用上比较好调。 2、占空比变，频率跟着改变，其方法如下：
通信原理实验报告（一） 颜平 222011315220096 实验一信号源实验 一．实验目的 1．了解频率连续变化的各种波形的产生方法。 2．理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。 3．熟练掌握信号源模块的使用方法。 二．实验内容 1．观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。2．观察点频方波信号的输出。 3．观察点频正弦波信号的输出。 4．拨动拨码开关，观察码型可变NRZ码的输出 5．观察位同步信号和帧同步信号的输出 三．实验器材 1．信号源模块 2．20M双踪示波器 一台3．频率计（可选） 一台 4．PC机（可选） 一台
5．连接线若干 四．实验原理 信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。 1．模拟信号源部分 图1-1 模拟信号源部分原理框图 如上原理框图部分， 模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波（频率变化范围100Hz～10KHz）、三角波（频率变化范围100Hz～1KHz）、方波（频率变化范围100Hz～10KHz）、锯齿波（频率变化范围100Hz～1KHz）以及32KHz、64KHz、1MHz的点频正弦波（幅度可以调节） 2．数字信号源部分 可以产生多种频率的点频方波、NRZ码（可通过拨码开关SW103、SW104、SW105改变码型）以及位同步信号和帧同步信号。绝大部分电路功能由U004（EPM7128）来完成，通过拨码开关SW101、SW102可改变整个数字信号源位同步信号和帧同步信号的速率，该部分电路原理框图如图1-2所示。 图1-2 数字信号源部分原理框图
五、操作方法与实验步骤： 1、将信号源模块小心固定在主机箱中，确保电源接触良好。 2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER1、POWER2，发光二极管LED001、LED002发光，按一下复位键，信号源模块开始工作。 3、模拟信号源部分 ①观察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电位器“32K幅度调节”、“64K幅度调节”、“1M幅度调节”可分别改变各正弦波的幅度。 ②按下“复位”键使U006复位，波形指示灯“正弦波”亮，波形指示灯“三角波”、“锯齿波”、“方波”以及发光二极管LED007灭，数码管 M001~M004显示“2000”。 ③按一下“波形选择”按键，波形指示灯“三角波”亮（其他仍熄灭），此时信号输出点“模拟输出”的输出波形为三角波。逐次按下“波形选择”按键，四个波形报指示灯轮流发亮，此时“模拟输出”点轮流输出正弦波、三角波、锯齿波、和方波。 ④将波形选择为正弦波，转动旋转编码器K001，改变输出信号的频率，观察“模拟输出”点的波形，并注意计算其频率是否与数码管显示的一致。转动电位器“幅度调节1”可改变输出信号的幅度，幅度最大可达3V以上。 ⑤将波形分别选择为三角波、锯齿波、方波、重复上述实验。 4.数字信号源部分 ①拨码开关SW101、SW102的作用是改变分频器的分频比，得到不同频
信号发生器的设计与制作 系别：机电系专业：应用电子技术届：07届姓名：张海峰 摘要 本系统以AD8951集成块为核心器件，AT89C51集成块为辅助控制器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。AD9851是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器，主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器（DAC）和高速比较器3部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成。 关键词AD9851，AT89C51,波形，原理图，常用接法
ABSTRACT 5 The system AD8951 integrated block as the core device, AT89C51 Manifold for auxiliary control devices, production of a function signal generator to produce low cost. Suitable for students to learn the use of electronic technology measurement. AD9851 is a AD produced a maximum clock of 125 MHz, using advanced CMOS technology, the direct frequency synthesizer, mainly by the programmable DDS systems, high-performance module converter (DAC) and high-speed comparator three parts, to achieve full Digital program-controlled frequency synthesizer. Key words AD9851, AT89C51, waveforms, schematics, Common Connection
模拟心电信号发生器SKX-2000A/C/D/G
本系列模拟心电信号发生器性能特点: 1、模拟器内置大容量锂电池，可以长时间工作；充满后可以连续工作大于60个小时（出厂时）。因为是锂电池，请尽量不要过度放电。请注意正确使用充电器，充电器电压不能高于4.2V。 2、采用10个万能心电转接接头，可与各种心电图机和监护仪的导联线进行连接。 3、充电器绿灯亮表示充电完成，红色越亮表示电量低。 4、增加电池电量低自动关断功能，保护锂电池。 5、模拟器的LED显示管，为防止用户在使用过程中忘记关闭电源，系统设计为当4个小时内内没有操作按键时，CPU将进入待机状态，以便节电。按任意按键则计时归零。 本系列机型功能特点区别与价格体系如下: SKX-2000A型信号发生器 只有模拟的人体心电波形，不能更改波形内容，外壳上也无显示区;价格是380元包邮. SKX-2000C:480元包邮 本模拟器可以产生如下波形，第一位代码代表如下波形 1、正常的心电波形 2、正负三角波形 注意： 1、本模拟器上电后自动产生波形1的正常心电波形。 2、模拟器的LED显示管，当5秒内没有操作按键时，将自动关闭显示，以便节电。按任意按键则触发再次显示。 按键说明 一共有四个按键，依次为选择键、增加键、减小键、确认键，另外还有一组组合键 选择键： 此按键用来选择要改变的参数，共有4个LED管来显示4个代码，分别代表显示的内容， 1代表波形代码，2-4代表要更改的参数（2是数值的百位，3代表十位，4代表个位） LED管右下脚的亮点，表示现在选择的内容；可以进行更改。 增加键： 当使用选择键选择好更改内容后，使用此键进行参数更改。 减小键： 当使用选择键选择好更改内容后，使用此键进行参数更改。 确认键： 当参数更改完毕后，此键确认后将确认参数的更改，并产生相应的波形。
班级通信1403学号201409732姓名裴振启指导教师邵军花日期 实验1 DDS信号源实验 一、实验目的 1．了解DDS信号源的组成及工作原理； 2．掌握DDS信号源使用方法； 3．掌握DDS信号源各种输出信号的测试。 二、实验仪器 1．DDS信号源(位于大底板左侧，实物图片如下) 2．频率计1台 3. 20M双踪示波器1台 4．低频信号发生器 1台 三、实验原理 直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis)，是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM 的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。 DDS信号源模块硬件上由cortex-m3内核的ARM芯片(STM32)和外围电路构成。在 该模块中，我们用到STM32芯片的一路AD采集（对应插孔调制输入）和两路DAC输出（分别对应插孔P03、P04）。PWM信号由STM32时钟配置PWM模式输出，调幅、调频信号通过向STM32 写入相应的采样点数组，由时钟触发两路DAC同步循环分别输出其已 调信号与载波信号。对于外加信号的AM调制，由STM32的AD对外加音频信号进行采样，在时钟触发下当前采样值与载波信号数组的相应值进行相应算法处理，并将该值保存输出到DAC，然后循环进行这个过程，就实现了对外部音频信号的AM调制。 RZ8681 D实验箱的DDS信号源能够输出脉宽调制波(PWM)、正弦波、三角波、方波、扫频信号、调幅波（AM）、双边带（DSB）、调频波（FM）及对外部输入信号进行 AM调制输出。 四、各测量点的作用 调制输入：外部调制信号输入铆孔（注意铆孔下面标注的箭头方向。若箭头背离铆孔， 说明此铆孔点为信号输出孔；若箭头指向铆孔，说明此铆孔点为信号输入孔）。 P03：DDS各种信号输出铆孔。 P04：20KHZ载波输出铆孔。 P09：抽样脉冲输出铆孔。 SS01：复合式按键旋纽，按键用来选择输出信号状态；旋纽用来改变信号频率。 LCD：显示输出信号的频率。
扫频信号发生器的设计 一、设计任务 扫频技术是电子测量中的一种重要技术，广泛用于调频放大器、宽频带放大器、各种滤波器、鉴相器以及其他有源或无源网络的频率特性的测量。所以我的设计任务是采用DDS 来设计扫频信号发生器，在KX2C5F+板上实现逻辑综合、时序仿真及功能验证，得到最终的所需要的信号。 二、设计原理 1、扫频技术的原理 将正弦信号加入线性时不变系统，其稳态响应是与输入信号相同频率的正弦量，但它的幅值和相位则决定于具体系统的动态特性。为此，就需要分析在正弦信号作用下，一定频率范围内系统的输出量和输入量的幅值比和相位的变化规律，即系统的频率特性。一个系统输出量与输入量之比称为频率响应函数。即： ())() (ωωωU Y H = 其中，频率响应的模A(ω)=∣H(ω)∣是表征输出与输入的幅度之比，称为系统的幅频特性。频率响应的相位φ(ω)= ∠H(ω)是表征输出与输入的相位之差，称为系统的相频特性。 为了测量系统的频率响应，可以采用扫频的方法。采用扫频的方法通常需要利用扫频信号发生器产生一定频率范围的扫频信号，并将这一信号加到被测系统的输入端。同时，测出该系统对应的扫频输出。则测出的输出信号与对应的输入信号幅度之比就是系统的幅频特性。输出信号与对应的输入信号的相位之差就是系统的相频特性。 2、DDS 实现原理 DDS （Direct Digital Synthesizer ）即直接数字合成器，是一种新型的频率合成技术。具有较高的频率分辨率，可以实现快速的频率切换，并且i 改变时能够保持相位的连续，很容易实现频率、相位和幅度的数字调控。 DDS 中主要包括频率控制寄存器、相位累加器和正弦计算器3部分。其中，频率控制寄存器用来装载并寄存输入的频率控制字加，得到正弦波的相位值；正弦计算器则计算数字化正弦波的幅度。DDS 输出的一般是数字化的正弦波，因此还需经过D ／A 转换器和低通滤波器才能得到一个可用的模拟信号。 DDS 所产生的是固定频率的信号，其频率控制字FSW 与输出信号，fout
E4432B 数字和模拟信号发生器 详细介绍： 2250KHz-3000MHz 2供单信道和多信道CDMA用的测量专用卡 2用于I和Q的20 MHz射频带宽 2极度高的电平精度 2步进扫描（频率、功率和列表） 2宽带调幅、调频和调相 2内部数据发生器和突发脉冲功能（选件UN8） 2灵活形成定制调制选件UN8，UND） 2机内有供DECT、GSM、NADC、PDC、PHS和TETRA用的TDMA格式（选件UN8） 2内部双任意波形发生器（选件UND） 2内部误码率分析仪（选件UND7） 23年保用期 产品介绍 Agilent ESG-D系列射频信号发生器除具有广泛的特性和优良的模拟性能之外，还提供多种数字调制功能，而且在价格方面亦能被用户所接受。他们提供了极好的调制精度和稳定度，以及空前的电平精度。AgilentESG-D系列特别适于满足当前数字接收机测试、元器件测试和本地振荡器应用日益提高的要求。 专门定制的调制和DECT、EDGE、GSM、NADC、PDC、PHS、TETRA标准（选件UN8） 内部生成通用标准的信号来对接收机进行测试。改变调制类型、数据、码元速率、滤波器型式和滤波因数，以生成供元器件和系统容限测试用的定制信号。很容易配置时隙来模拟不同类型的通信业务量、控制信道或同步信道（或突发信号）。可产生具有内部突发功能移动站或基站传输。还降低了对具有综合数据生成功能的外部设备的需求。 内部双任意波开发生器（选件UND） 能重现几乎任何以数学形式生成的波形。可下载长波形或多个波形（达1M取样），以放置或贮存到非易失RAM中供随后使用。14比特的数模转换器（DAC）分辨率扩大了动态范围和改善了噪声性能。在对I/Q生成进行优化后，双任意波形发生器选件将使装置大为简化。 W-CDMA和Cdma 2000 能产生符合正在拟定的国际标准的正确编码信号。模拟用于基站和移动接收机测试的全编码信道或部分编码统计修正的多信道信号，可以对用于正在拟定的国际3G标准的有源元件进行精确的大容量测试。 多信道和多载波CDMA Agilent ESG-D系列提供CDMA（选件UN5）测量专用卡。用多个信道产生多载波CDMA信号，每个载波用于基站和移动站的系统或元件测试。通过选择预定的多载波CDMA配置或明确确定每个信道对每个载波的特性，可以为某些特殊的需要，如互补累积分布函数（CCDF）专门制定某种测试。 内部误码率分析仪（选件UN7） 为测量灵敏度和选择性而进行误码率分析。选件UN7提供用于PN9或PN15比特序列的分析功能，并指出用户规定的测试极限的合格或不合格条件。 宽带I和Q调制 利用模拟I和Q输入，产生复杂的调制格式，以满足射频数字通信系统开发研究和测试的需要。机内正交调制器处理I和Q输入信号，以在10MHz（1dB）带宽范围提供极高的调制精度和稳定度。 极高的电平精度 Agilent ESG-D系列射频信号发生器能在宽的功率范围（+13dBm～-136dBm,利用选件UNB时为+17dBm～-136dBm)以极高的电平精度进行精确、有效的灵敏度测试。内部调制格式的电平精度优于±1.1dB(典型值为+0.6dB),从而保证甚至对最灵敏的数字接收机也能进行精密测量。 技术指标 2频率：250kHz~3000MHz 2关于模拟远程编程和一般技术指标，参阅ESG系列数字调制的电平精度
2014-2015学年第二学期《通信技术与系统》课程实验报告 所在学院：电子工程学院 学生姓名： 学生学号： 任课老师： 2015年6月 18日
实验1 模拟信号源实验 一、实验目的 1．了解本模块中函数信号产生芯片的技术参数； 2．了解本模块在后续实验系统中的作用； 3．熟悉本模块产生的几种模拟信号的波形和参数调节方法。 二、实验仪器 1．时钟与基带数据发生模块，位号：G 2．频率计1台 3．20M 双踪示波器1台 4．小电话单机1部 三、实验原理 本模块主要功能是产生频率、幅度连续可调的正弦波、三角波、方波等函数信号（非同步函数信号），另外还提供与系统主时钟同源的2KHZ 正弦波信号（同步正弦波信号）和模拟电话接口。在实验系统中，可利用它定性地观察通信话路的频率特性，同时用做PAM 、PCM 、ADPCM 、CVSD （?M ）等实验的音频信号源。本模块位于底板的左边。 1．非同步函数信号 它由集成函数发生器XR2206和一些外围电路组成，XR2206芯片的技术资料可到网上搜索得到。函数信号类型由三档开关K01选择，类型分别为三角波、正弦波、方波等；峰峰值幅度范围0～10V ，可由W03调节；频率范围约500HZ ～5KHZ ，可由W02调节；直流电平可由W01调节（一般左旋到底）。非同步函数信号源结构示意图，见图2-1。 图2-1 非同步函数信号源结构示意图 2．同步正弦波信号 它由2KHz 方波信号源、低通滤波器和输出放大电路三部分组成。 2KHz 方波信号由“时钟与基带数据发生模块”分频产生。U03及周边的阻容网络组成一个截止频率为2KHZ 的低通滤波器，用以滤除各次谐波,只输出一个2KHz 正弦波，在P04可测试其波形。用其作为PAM 、PCM 、ADPCM 、CVSD （?M ）等模块的音频信号源，其编码数据可在普通模拟示波器上形成稳定的波形，便于实验者观测。 W04用来改变输出同步正弦波的幅度。同步信号源结构示意图，见图2-2。 K01 U01 跟随放大器 XR2206 电 路 三角波 正弦波 方波 P03
苏州科技学院 毕业设计开题报告 设计题目任意信号发生器的硬件设计（基于89C51实现）院系电子与信息工程学院 专业电子信息工程 班级电子0911 学生姓名XXXXXXX 学号 设计地点 指导教师 2013 年3月31 日
设计题目：任意信号发生器的硬件设计（基于89C51实现）课题目的、意义及相关研究动态： 一、课题目的： 信号发生器是一种能产生模拟电压波形的设备，这些波形能够校验电子电路的设计。信号发生器广泛用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域,它是一种可以产生正弦波，方波，三角波等函数波形的一起，其频率范围约为几毫赫到几十兆赫，在工业生产和科研中利用信号发生器输出的信号，可以对元器件的性能鉴定，在多数电路传递网络中，电容与电感组合电路，电容与电阻组合电路及信号调制器的频率，相位的检测中都可以得到广泛的应用。因此，研究信号发生器也是一个很重要的发展方向。 常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，但这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大，而本课题设计的函数信号发生器，由单片机构成具有结构简单，价格便宜等特点将成为数字量信号发生器的发展趋势。 本课题采用的是以89c51为核心，结合 DAC0832实现程控一般波形的低频信号输出，他的一些主要技术特性基本瞒住一般使用的需要，并且它具有功能丰富，性能稳定，价格便宜，操作方便等特点，具有一定的推广作用。 二、课题意义： （1）任意信号发生器主要在实验中用于信号源，是电子电路等各种实验必不可少的实验设备之一，掌握任意信号发生器的工作原理至关重要。 （2）任意信号发生器能产生某些特定的周期性时间任意波形（正波、方波、三角波）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫任意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。 （3）本课题主要研究开发一个基于51单片机的实验用任意信号发生器，不但成本较低而精度较高，最重要的是开发简单易于调试，具有一定社会价值和经济价值。 （4）任意信号发生器作为一种常见的电子仪器设备，既能够构成独立的信号源，也可以是高新能的网络分析仪，频谱仪以及自动测试装备的组成部分，任意信号发生器的关键技术是多种高性能仪器的支撑技术，因为它是能够提高质量的精密信号源及扫描源，可使相应系统的检测过程大大简化，降低检测费用并且提高检测精度。
智能化测控技术课程设计 ------数字滤波器与扫频信号发生器设计 学生姓名： 指导教师： 专业：电子信息工程 班级：D0745 学号： 设计时间：2011年1月3日至 2011年1月20日 实验地点：新实验楼524
目录 第一章绪论 (1) 1.1课程设计的意义 (1) 1.2设计目的与要求 (1) 1.2.1课程设计目的 (1) 1.2.2课程设计的要求 (1) 第二章虚拟测试技术简介 (2) 2.1 基于虚拟仪器的虚拟测试技术 (2) 2.2 基于虚拟现实的虚拟测试技术 (3) 2.3 基于软件仿真的虚拟测试技术 (3) 第三章数字滤波器的设计 (5) 3.1数字滤波器概述 (5) 3.2数字滤波器的传统设计方法 (6) 3.3 LabVIEW 中的数字滤波器 (6) 第四章扫频信号发生器的设计 (10) 4.1扫频信号发生器总体结构 (10) 4.2基于虚拟仪器的扫频信号发生器设计 (10) 4.2.1硬件组成 (11) 4.2.2编程实现 (12) 4.2.3编程实例 (13) 4.3结束语 (14) 第五章总结 (15) 参考文献 (16)
第一章绪论 1.1课程设计的意义 虚拟仪器技术在国外已经比较成熟了，由于其很强的灵活性，使得该技术非常适用于现代复杂的测试测量系统中。近几年，虚拟仪器技术在国内的发展也越来越受到重视。成熟的虚拟仪器技术由三大部分组成：高效的软件编程环境、模块化仪器和一个支持模块化I/O集成的开放的硬件构架，该课程设计的意义就是，通过一些功能简单的仪表系统的设计，要在这三个方面有更深一步的了解。 1.2设计目的与要求 1.2.1课程设计目的 1.要求在掌握LabView软件的基础上，通过查阅资料，能够独立进行虚 拟仪器的设计。 2.通过本次设计，加深对各种滤波器的认识，并对各滤波器的滤波特性 有一个更加全面的了解。 3.掌握LabVIEW环境下如何进行测试以及对LabVIEW软件进行G语 言编程。 1.2.2课程设计的要求 1.设计题目：设计扫频信号发生器和数字滤波器 2.前面板要求：(1)仪器操作均在前面板进行 (2)仪器操作方便，人性化设计 (3)前面板美观大方 3.后面板要求：(1)设计思路简洁 (2)功能完善，达到设计要求 (3)布线合理，便于查看
Xuchang Electric V ocational College 毕业论文（设计） 题目：函数信号发生器的设计与制作 系部：电气工程系_ 班级：12电气自动化技术 姓名：张广超 指导老师：郝琳 完成日期：2014/5/20
毕业论文内容摘要
目录 1引言 (3) 1.1研究背景与意义 (3) 1.2研究思路与主要内容 (3) 2 方案选择 (4) 2.1方案一 (4) 2.2方案二 (4) 3基本原理 (5) 4稳压电源 (6) 4.1直流稳压电源设计思路 (6) 4.2直流稳压电源原理 (6) 4.3集成三端稳压器 (7) 5系统工作原理与分析 (8) 5.1ICL8038芯片性能特点简介 (8) 5.2ICL8038的应用 (8) 5.3ICL8038原理简介 (8) 5.4电路分析 (9) 5.5ICL8038内部原理 (10) 5.6工作原理 (11) 5.7正弦函数信号的失真度调节 (11) 5.8ICL8038的典型应用 (12) 5.9输出驱动部分 (12) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)
1引言 信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。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。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（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 1.1研究背景与意义 函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具，它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。例如，要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形，要求在水平偏转线圈上加随时间线性变化的电压——锯齿波电压，使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。对于三角波，方波同样有重要的作用，而函数信号发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。因此，建议开发一种能产生方波、正弦波、三角波的函数信号发生器。函数信号发生器根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件，产生方波、正弦波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦波转化为方波，经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波，再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展，新材料新器件层出不穷，开发新款式函数信号发生器，器件的可选择性大幅增加，例如 ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以，可选择的方案多种多样，技术上是可行的[1]。 1.2研究思路与主要内容 本文主要以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术实验使用。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几赫到几百千赫的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。基于ICL8038函数信号发生器主要电源供电、波形发生、输出驱动三大部分组成。电源供电部分：主要由集成三端稳压管LM7812和LM7912构成的±12V直流电压作为整个系统的供电。波形发生部分：主要由单片集成函数信号发生器ICL8038构成。通过改变接入电路的电阻或电容的大小，能够得到几赫到几百千赫不同频率的信号。输出驱动部分：主要由运放LF353构成。由于ICL8038的输出信号幅度较小，需要放大输出信号。ICL8038的输出信号经过运放LF353放大后能够得到输出幅度较大的信号[2]。