?产品与市场?
收稿日期：２００８－０２－０３
作者简介：肖伸平（１９６５－），男，教授，
硕士生导师。主要从事鲁棒控制、智能控制等研究；窦颖艳（１９８４－），女，河北衡水人，在读硕士研究生。主要从事智能控制理论的研究。
０引言
直接数字频率合成技术（ｄｉｒｅｃｔｄｉｇｉｔａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ，
ＤＤＳ）是近几年发展起来的一种新的频率合成技术。该
技术具有低成本、低功耗、高分辨率、频率切换时间短、相位连续、相噪低、结构简单、体积小等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一项关键技术。作为通信系统的信号发生器也越来越多地采用了该技术。本文介绍一款基于ＤＤＳ芯片ＡＤ９８３３
［１￣２］
信号发生器的设计方案。
１ＡＤ９８３３芯片
１．１ＡＤ９８３３芯片主要参数
ＡＤ９８３３是一款低功耗、可编程波形发生器，能够
产生正弦波、三角波、方波输出。其主要特性如下：频率和相位可数字编程；工作电压为３Ｖ时，功耗仅为
２０ｍＷ；输出频率范围为０ＭＨｚ～１２．５ＭＨｚ；频率寄存器
为２８位（在２５ＭＨｚ的参考时钟下，精度为０．１Ｈｚ）；可选择正弦波、三角波、方波输出；无需外接元件，３线
ＳＰＩ接口，温度范围为－４０°Ｃ～＋１０５°Ｃ。
１．２内部结构框图
ＡＤ９８３３内部结构框图如图１。ＡＤ９８３３的内部电路
主要有数控振荡器（ＮＣＯ）、频率和相位调节器、正弦只读存储器（ＳｉｎｅＲＯＭ）、数模转换器（ＤＡＣ）、电压调整器。其核心是２８位的相位累加器，它由加法器和相位
寄存器组成，每来１个时钟，相位寄存器以步长增加，相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。正弦查询表包含１个周期正弦波的数字幅度信息，每个地址对应正弦波中０°～３６０°范围内的１个相位点。查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度的数字量信号，驱动ＤＡＣ输出模拟量。相位寄存器每经过２２８／Ｍ个ＭＣＬＫ时钟后回到初始状态，相应的正弦查询表经过一个循环回到初始位置，这样就输出了一个正弦波。输出正弦波频率为：
ｆＯＵＴ＝Ｍ（ＦＭＣＬＫ／２２８）
其中，Ｍ为频率控制字，由外部编程给定，其范围为０≤Ｍ≤２２８－１。
ＶＤＤ引脚为ＡＤ９８３３的模拟部分和数字部分供电，
供电电压为２．３Ｖ～５．５Ｖ。ＡＤ９８３３内部数字电路工作电压为２．５Ｖ，其板上的电压调节器可以从ＶＤＤ产生２．５Ｖ稳定电压。若ＶＤＤ小于等于２．７Ｖ，引脚ＣＡＰ／２．５Ｖ应直接连接至ＶＤＤ。
基于ＡＤ９８３３信号发生器的设计
肖伸平，窦颖艳，曾红兵，邹恩
（湖南工业大学，湖南株洲４１２００８）
摘要：介绍了基于ＡＤ９８３３的信号发生器的设计方案，由单片机ＡＴ８９Ｓ５２完成系统的控制功能；幅度控
制采用ＡＤ８３２０可编程增益放大器和Ｄ／Ａ转换芯片ＴＬＣ７５２８实现；功率放大电路采用高速缓冲器
ＢＵＦ６３４，最大可输出２５０ｍＡ的电流。实验表明该系统能够产生正弦波、方波和三角波三种周期性
波形，且能实现从１Ｈｚ～２ＭＨｚ的稳定输出，频率稳定度优于１０－４。
关键词：信号发生器；直接数字频率合成；ＡＤ９８３３中图分类号：ＴＮ７８２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－６６７３（２００８）０２－０６７－０３
机电产品开发与创新
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ
Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．２Ｍａｒ．，２００８第２１卷第２期２００８年３月
图１ＡＤ９８３３内部结构框图
Ｆｉｇ．１ＴｈｅｉｎｔｅｒｉｏｒｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆＡＤ９８３３
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２信号发生器的基本原理及组成
２．１ＤＤＳ基本原理
该信号发生器基于奈奎斯特抽样定理和数字波形合成原理。一个完整的信号发生器内部结构由位频率控制寄存器、模２Ｎ加相位累加器、正弦“相位－幅度”转换表ＲＯＭ存贮器及数模转换器ＤＡＣ等几部分组成。每来１个时钟ｆｒ，相位寄存器以步长Ｋ（频率控制字）增加，相位寄存器的输出与相位控制字相加，然后作为正弦查询表的查询地址，正弦查询表包含一个周期正弦波的数字幅度信息，查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度信号，通过ＤＡＣ输出模拟量。相位寄存器每经过２Ｎ／Ｋ个ｆｒ时钟周期后回到初始状态，相应的正弦查询表的地址经过１周期后回到初始位置，整个ＤＤＳ系统输出一个周期的正弦波，输出的弦波频率为：ｆ０＝ｋ＊ｆｒ／２Ｎ，通过改变频率控制字Ｋ，即可调节读取查询表中正弦波形输出点的速度，从而产生不同频率的正弦方波。ＤＤＳ原理如图２所示，图中参考时钟源ｆｒ是一个稳定的晶体振荡器［３］。
２．２信号发生器的硬件实现
该系统主要由图３所示的四种模块组成：控制模块、键盘显示模块、幅度控制模块和功率放大模块。
（１）单片机控制电路。信号源采用ＡＴ８９Ｓ５２微处理控制器，内置８ＫＢ可编程只读存储器，２５６Ｂ的内部ＲＡＭ，３２位可编程Ｉ／Ｏ总线，适应工作频率高达２４ＭＨｚ。直接将ＡＤ９８３３的ＳＤＡＴＡ脚、ＳＣＬＫ脚、ＦＳＹＮＣ
脚与ＡＴ８９Ｓ５２的Ｐ３．５、Ｐ３．４、Ｐ３．３引脚相连，从实际使用效果来看工作可靠，实现了高稳定度、高精度、高分辨率的要求。
（２）幅度控制模块。增益控制模块采用ＡＤ８３２０芯片，该芯片为一种功率可控制的功率放大器，８ｂｉｔ数字控制增益，增益范围可达３６ｄＢ（－１０～２６ｄＢ），±０．２０ｄＢ增益精度，Ｖ／Ｖ／ＬＳＢ的线性增益响应，低噪声，低失真，高功率。相对于由继电器或模拟开关与运放的增益可控放大器来说，采用的电路比较简单，调试起来比较容易。
（３）功率放大模块。为了达到系统要求，采用ＯＰＡ６０４芯片与ＢＵＦ６３４芯片相结合。ＯＰＡ６０４是一场效应管输入运算放大器，低失真（０．０００３％１ＫＨｚ），低噪声（１０ｎｖ／Ｈｚ赫兹）和高带宽（增益带宽：２０ＭＨｚ）的特性。这方面也满足了此设计对频率范围的要求。ＢＵＦ６３４是高速的单位增益开环放大器，频带范围宽（０．１Ｈｚ～３０ＭＨｚ），应用范围广，它可以用在放大器的反馈环中来增大输出电流，消除热反馈和提高容性负载驱动能力，输出电路由内部的电流限制和热关断进行完全保护，使得它耐振而且容易应用。
（４）键盘显示模块。系统采用５个独立式按键，分别为：Ｓ１键改变波形，可产生正弦、三角、方波三种波形；Ｓ２键改变信号发生器的工作状态，有调频、调幅、输出三种工作状态；Ｓ３键改变调频或调幅步进值；Ｓ４键与Ｓ５键使频率值加／减一步当前步值。
２．３信号发生器的软件设计
信号发生器
的软件部分直接
由Ｃ语言写成，
主要是完成单片
机初始化、键盘、
显示等功能，按
照ＡＤ９８３３的时序
将控制字写入
ＡＤ９８３３的内部储
存器中，从而产
生相应的频率，
达到频率的步进
控制等设计功能。
主程序流程图见
图４。
３实验测试与结果分析
硬件搭建完毕，通过软件调试后，使用１ＭＨｚ双通道数字示波器（型号：ＲＩＧＯＬ－ＤＳ－５０４２Ｍ示波器）对设计完成的ＤＤＳ正弦信号发生器进行测试。输出波形频率范围测试数据见表１。
测试表明，系统具有以下特征：①能够产生三角波、正弦波、方波三种周期性波形；
图２ＤＤＳ原理
Ｆｉｇ．２ＴｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＤＤＳ
图３硬件结构框图
Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｂｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍｏｆｈａｒｄｗａｒｅ
图４主程序流程图
Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｆｌｏｗｃｈａｒｔ
（下转第７３页
）６８
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（上接第６８页）
②波形输出频率范围１Ｈｚ～２ＭＨｚ；③具有频率设置功能，
步进值为１Ｈｚ，１０Ｈｚ，１００Ｈｚ，１ＫＨｚ，１０ＫＨｚ，１００ＫＨｚ，
１ＭＨｚ；④输出信号频率稳定度优于１０－４；⑤失真度：用
示波器观察时无明显失真。
４结束语
基于ＡＤ９８３３的频率合成技术能够产生高分辨率、高稳定度的正弦波、三角波、方波信号，与单片机实时控制技术相结合，在波形选择和频率控制上很方便地实现控制。因此，ＡＤ９８３３芯片以及基于此芯片制成的各类信号源在各种领域有着广阔的应用前景。参考文献：
［１］石晓明，申小中．一种简易高精度频率信号发生器的设计与实现
［Ｊ］．仪器与仪表，２００６，１０．
［２］刘国良，廖力清，施进平．ＡＤ９８３３型高精度可编程波形发生器及
其应用［Ｊ］．国外电子元器件，２００，１０．
［３］袁雪莲，冯伟．基于ＡＤ９９５４信号发生器的设计［Ｊ］．信息技术，２００６，１２．
表１输出频率测试数据
Ｔａｂ．１Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｅｓｔｄａｔａ
预置频
率／Ｈｚ
输出频率／Ｈｚ
正弦波方波三角波空载
负载１Ｋ
负载５０
空载
空载
１１０１００１Ｋ１０Ｋ１００Ｋ１Ｍ２Ｍ１．０００１０．０２１００．２１．００２Ｋ１０．０２Ｋ１００．２Ｋ１．００２Ｍ２．０００２Ｍ１．０００１０．０２１００．２１．００２Ｋ１０．０２Ｋ１００．２Ｋ１．００２Ｋ２．００２Ｍ１．０００１０．０２１００．２１．００２Ｋ１０．０２Ｋ１００．２Ｋ１．００２Ｍ２．０００２Ｍ１．０００１０．０２１００．２１．００２Ｋ１０．０２Ｋ１００．２Ｋ１．００２Ｍ２．０００２Ｍ１．０００１０．０２１００．２１．００２Ｋ１０．０２Ｋ１００．２Ｋ１．００２Ｍ２．０００２Ｍ
ＤｅｓｉｇｎｏｆＳｉｇｎａｌＧｅｎｅｒａｔｏｒＢａｓｅｄｏｎＡＤ９８３３
ＸＩＡＯＳｈｅｎ－Ｐｉｎｇ，ＤＯＵＹｉｎｇ－Ｙａｎ，ＺＥＮＧＨｏｎｇ－Ｂｉｎｇ，ＺＯＵＥｎ
（ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｕｚｈｏｕＨｕｎａｎ４１２００８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＡＤ９８３３ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒＡＴ８９Ｓ５２ｉｓａｄｏｐｔｅｄｉｎｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅ．ＴｈｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｇａｉｎａｍｐｌｉｆｉｅｒＡＤ８３２０ａｎｄＤ／ＡｃｏｎｖｅｒｔｅｒＴＬＣ７５２８ａｒｅｕｓｅｄｉｎａｍｐｌｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅ．ＴｈｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄｂｕｆｆｅｒＢＵＦ６３４ｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ａｎｄｉｔｓｍａｘｉｍｕｍｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｉｓ２５０ｍＡ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｐｒｏｄｕｃｅｓｉｎｅｗａｖｅ，ｓｑｕａｒｅｗａｖｅａｎｄｔｒｉａｎｇｕｌａｒｗａｖｅ．Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒａｎｇｅｉｓ１Ｈｚ～２ＭＨｚ．Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｔａｂｉｌｉｔｙｓｕｒｐａｓｓｅｓ１０－４．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｄｉｒｅｃｔｄｉｇｉｔａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ（ＤＤＳ）；ＡＤ９８３３
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＢｉｏｎｉｃｓＤｅｓｉｇｎｉｎｔｈｅＰｒｏｄｕｃｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＤｉｒｔＭｏｔｏｒｃｙｃｌｅｓ
ＬＩＸｉｎ－Ｍｏ１，ＬＩＪｉａｎ－Ｃｈｕｎ２，ＷＡＮＧＤａ－Ｃｈｅｎｇ１
（１．ＷｕｙｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉａｎｇｍｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５２９０２０，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｈｕｏｐｕＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈ．Ｄｅｖ．Ｃｏ．，Ｌｔｄ，ＪｉａｎｇｍｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５２９０２０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔｓ：Ｂｉｏｎｉｃｄｅｓｉｇｎａｓａｕｎｉｑｕｅｄｅｓｉｇｎｈａｓｂｅｅｎｍｏｓｔｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔａｋｉｎｇａｓｈａｐｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｍｉｎｉｓｐｏｒｔｄｉｒｔｍｏｔｏｒ－ｃｙｃｌｅｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｕｌｌｙｓｈｏｗｓｔｈｅｃｈａｒｍｏｆｂｉｏｎｉｃｓｂｙｍｏｄｅｌｉｎｇｃｅｒｔａｉｎａｎｉｍａｌｓ＇ｓｉｇｎｓ，ｍｏｖｅｍｅｎｔｓａｎｄｃｏｌｏｒｐａｔｔｅｒｎｓｆｒｏｍｔｈｅｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄａｐｐｅａｒａｎｃｅａｓｐｅｃｔｓ．Ｔｈｅｔｗｏｎｅｗｍｉｎｉ－ｍｏｔｏｒｃｙｃｌｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｂｉｏｎｉｃｓｄｅｓｉｇｎｈａｖｅｄｉｓｐｌａｙｅｄｎｏｔｏｎｌｙｃｈｉｃｎｅｗｓｈａｐｅｂｕｔａｌｓｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｒａｔｉｏｎａｌ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｙｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｔｈｅｂｅｓｔ－ｓｅｌｌｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎｄｔｈｅＵ．Ｓ．ｍａｒｋｅｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｎｉｃｓｄｅｓｉｇｎ；ｄｉｒｔｍｏｔｏｒｓ；ｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
大，后轮直径较小，增强了操纵和行驶的稳定性。发动机可以任意挡位启动，操控方便；③舒适性：采用新型前后倒置全可调油气减振器，行程大吸振性
能好，底部采用叉形摇架管式车架，管径小重量轻灵活轻便。
３结束语
采用仿生学原理来设计迷你运动型越野摩托车，实践证明是一行之有效的方法。上述两款越野车分别模仿了袋鼠、恐龙和老鹰等三种动物的体征、动作以及色彩，无处不彰显出其阳刚之气、野性与灵性，从形态构成、功能实现和外观配色上均充分展示了仿生学的魅
力。基于仿生学原理设计制造的两款迷你运动型越野摩托车，不仅造型新颖别致，而且结构科学合理，完全表达了越野摩托车的个性与品味，它们现在已成为欧美市场上的畅销产品，售价是国内同类产品的３～５倍，很显然，其附加值的提升与其所采用的先进设计方法和制作工艺是密不可分的。参考文献：
［１］于帆，陈燕．仿生造型设计
［Ｍ］．武汉：华中科技出版社，２００５．［２］姚平，ＬｕｉｇｉＣｏｌａｎｉ．仿生设计传奇［Ｊ］．艺术与设计，２００４，５．
［３］张安祥，陈华薪．摩托车造型设计中应考虑的几个问题［Ｊ］．摩托车
技术，１９９５，５．
［４］杨力斌．国产摩托车造型艺术设计初探［Ｊ］．摩托车技术，２００２，１．［５］史春涛，等．摩托车工业设计策略研究［Ｊ］．机械设计，２００５，９．［６］陈震邦．工业产品造型设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００４．［７］李建春．摩托车车架［Ｐ］．中国：专利号２００５３０１５６００４．０，２００５，１１．
图４猎食的鹰
Ｆｉｇ．４Ａｈｕｎｔｉｎｇｅａｇｌｅ
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重庆大学城市科技学院电气学院EDA课程设计报告 题目：多功能信号发生器 专业：电子信息工程 班级：2006级03班 小组：第12组 学号及姓名：20060075蒋春 20060071冯志磊 20060070冯浩真 指导教师：戴琦琦 设计日期：2009-6-19
多功能信号发生器设计报告 一、设计题目 运用所掌握的VHDL语言，设计一个信号发生器,要求能输出正弦波、方波、三角波、锯齿波，并且能改变其输出频率以及波形幅度，能在示波器上有相应波形显示。 二、课题分析 （1）．要能够实现四种波形的输出，就要有四个ROM（64*8bit）存放正弦波、方波、三角波、锯齿波的一个周期的波形数据，并且要有一个地址发生器来给ROM提供地址，ROM给出对应的幅度值。 （2）．因为要设计的是个时序电路，所以要实现输出波形能够改变频率，就必须对输入的信号进行分频，以实现整体的频率的改变。 （3）．设计要求实现调幅，必须对ROM输出的幅度信息进行处理。最简单易行的方法是对输出的8位的幅度进行左移（每移移位相当于对幅度值行除以二取整的计算），从而达到幅度可以调节的目的。同时为了方便观察，应再引出个未经调幅的信号作为对比。 三、设计的具体实现 1、系统概述 系统应该由五个部分组成：分频器（DVF）、地址发生器（CNT6B）、四个ROM 模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）、四输入多路选择器mux、幅度调节单元w。 2、单元电路设计与分析 外部时钟信号经过分频器分频后提供给地址发生器和ROM，四个ROM的输出接在多路选择器上，用于选择哪路信号作为输出信号，被选择的信号经过幅度调节单元的幅度调节后连接到外部的D/A转换器输出模拟信号。 （1）分频器（DVF） 分频器（DVF）的RTL截图
文献综述 电子信息工程 信号发生器的设计方案综述 摘要：本文首先介绍了信号发生器的背景与应用，然后提出了基于直接数字频率合成(DDS)技术的信号发生器实现，概述了DDS的概念及基本结构，介绍了基于FPGA、单片机及专用芯片的信号发生器实现方案，最后对这些方案给出笔者的评价。 关键词：DSP BUILDER；数字移相信号发生器；DDS 1引言 在当今社会，信号发生器作为电子领域中的最基本、最普通、最广泛的仪器之一，是工科类电子工程师进行信号仿真实验的最佳工具。而信号发生器是指能产生测试信号的仪器，它主要用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。 本文设计的数字移相信号发生器通过移相技术在数控、数字信号处理机、工业控翻、自动控制等各个领域得以应用[1]。 2 DDS概述 直接数字频率合成DDS(Direct Digital Frequency Synthesizer)是一种采用数字化技术、通过控制相位的变化速度、直接产生各种不同频率信号的新型频率合成技术，标志着第三代频率合成技术的出现。它是把一系列数字量形式的信号通过数模转换器(DAC)转换成模拟量形式的信号[2]。目前使用的最广的一种DDS方式是利用高速存储器作查找表。然后通过高速DAC输出已经用数字形式存入的正弦波。具有频率切换时间短，频率分辨率高，频率稳定度高。输出信号的频率和相位可快速程控交换、输出相位连续、容易实现频率、相位和幅度的数控调制等优点[3]。 图1 DDS基本结构 DDS是以数控的方式产生频率、相位和幅度可以控制的正弦波，如图1所示为基本DDS结构，由
相位累加器、相位调制器、正弦ROM查找表、D／A构成[4]。相位累加器是整个DDS的核心，它由一个累加器和一个N位相位寄存器组成，每来一个时钟脉冲，相位寄存器以相位步长M增加，相位寄存器的输出与相位控制字相加，完成相位累加运算，其结果作为正弦查找表的地址，正弦ROM查找表内部存有一个完整周期正弦波数字幅度信息，每个查找表地址对应正弦波中o。～360。范围的一个相位点，查找表把输入的地址信息映射成正弦波幅度信号，通过D／A输出，经低通滤波器后，即可得一纯净的正弦波。 而所谓的移相，就是指两路同频的信号，以其中的一路为参考，另一路相对于该参考作超前或滞后的移动，即称为相位的移动。两路信号的相位不同，便存在相位差，简称相差[5]。两路信号的相位差用相位字来控制，只要相位字不同，就可得到两路不同相位的移相信号。 3 基于DDS的数字移相系统设计 3．1基于FPGA的实现 传统使用FPGA的数字信号处理系统的设计，首先需要用仿真软件进行建模仿真，得到预想中的仿真结果后。再根据仿真过程和结果，使用硬件描述语言创建硬件工程，最后完成硬件仿真。整个过程漫长而繁杂，尤其困难的是仿真过程不够直观．一旦遇到问题无法及时准确地确定问题所在。而DSP Builder作为一个面向DSP开发的系统级(或算法级)设计工具，它架构在多个软件工具之上，并把系统级和RTL 级两个设计领域的设计工具连接起来，最大程度地发挥了两种工具的优势[5]。DSP Builder依赖于MathWorks 公司的数学分析工具Matlab/ Simulink ,DSP Builder允许设计者在Matlab 中完成算法设计,在Simulink 软件中完成系统集成,通过SignalCompiler模块生成Q uart usII 软件中可以使用的硬件描述语言(V HDL) 文件,它提供了QuartusII软件和MA TLAB/ Simulink工具之间的接口,通过DSP Builder 、SOPC Builder 、Quart usII 软件构筑的一套从系统算法分析到FPGA 芯片实现的完整设计平台[6]。 3．2基于单片机的实现 基于单片机的信号发生器其核心内容是单片机的主程序，主程序对整个设计起着总控作用[7]。设计方案如图2所示．系统在程序控制下，先读取P3口决定波形信号类别，然后由Po口输出数据，经D／A转换后放大、滤波输出．波形频率在线调整是通过读取P2口上的拨码开关的编码，并根据该编码产生的数字量，在PO口输出一个数据后立即产生一个对应时长的延时时间来实现．幅度调整是通过接在DAC上的滑动变阻器来改变D／A转换的参考电压来实现[8]。
基于Labview的虚拟信号发生器的设计(毕设)
课题名称基于LabVIEW8.0的虚拟函数信号发生器的设 计 指导教师姓名肖俊生 学生姓名刘增辉 专业自动化 学号 0967106205
基于LabVIEW的虚拟函数信号发生器的设计 摘要 本文实现了基于LabVIEW8.5的虚拟正弦波、方波、三角波、锯齿波以及任意信号波形的信号发生。操作人员可以根据需要,改变波形的频率、幅值、相位、偏移量等参数，并可保存波形的分析参数到指定文件。本论文首先简介了虚拟函数信号发生器的开发平台，及虚拟信号发生器的设计思路，并且给出了基于LabVIEW的虚拟信号发生器的前面板和程序设计流程图，讲述了功能模块的设计步骤，提供了虚拟发生器的前面板。本仪器系统操作简便，设计灵活，具有很强的适应性。 【关键词】：虚拟仪器，LabVIEW，信号发生器 第一章虚拟仪器（Virtual Instrument） 1.1 虚拟仪器概念 虚拟仪器的起源可追溯到20世纪70年代。“虚拟”的含义主要是强调了软件在这类仪器中的作用，体现了虚拟仪器与主要通过硬件实现各种功能的传统仪器的不同。由于虚拟仪器结构形式的多样性和适用领域的广泛性，目前对于虚拟仪器的概念还没有统一的定义。美国国家仪器公司（National Instruments Corporation，NI）认为，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。 虚拟仪器主要由通用的计算机资源（例如微处理器、内存、消声器）、应用软件和仪器硬件（例如A/D\、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等）等构成。使用者利用应用软件将计算机资源和仪器硬件结合起来，通过友好的图形界面来操作计算机，完成对测试信号的采集、分析、判断、显示和数据处理等功能。虚拟仪器中的硬件主要用于解决信号的调理以及输入、输出问题。而软件主要
1 研究的目的及其意义 随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率、精度、多功能、自动化和智能化方向发展。在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。譬如在示波器、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，常用到锯齿波产生器作为时基电路。信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。 便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求，对传统仪器的数字化，智能化，集成化也就明显得尤为重要。平时常用信号源产生正弦波，方波，三角波等常见波形作为待测系统的输入，测试系统的性能。单在某些场合，我们需要特殊波形对系统进行测试，这是传统的模拟信号发生器和数字信号发生器很难胜任的。利用单片机，设计合适的人机交互界面，使用户能够通过手动的设定，设置所需波形。该设计课题的研究和制作全面说明对低频信号发生系统要有一个全面的了解、对低频信号的发生原理要理解掌握，以及低频信号发生器工作流程：波形的设定，D/A 转换，显示和各模块的连接通信等各个部分要熟练联接调试，能够正确的了解常规芯片的使用方法、掌握简单信号发生器应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼了我们在信号处理方面的实际工作能力。 2 国内外研究现状 在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信
信号发生器 一、设计目的 1.进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力 和综合分析问题、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Multisim10仿真软件对所作出的理论设计进行 仿真测试，并能进一步完善设计。 4.掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路 调试的基本方法。 二、设计容与要求 1.设计、组装、调试函数信号发生器 2.输出波形：正弦波、三角波、方波 3.频率围：10Hz-10KHz围可调 4.输出电压：方波V PP<20V, 三角波V PP=6V, 正弦波V PP>1V 三、设计方案仿真结果 1.正弦波—矩形波—三角波电路 原理图：
首先产生正弦波，再由过零比较器产生方波，最后由积分电路产生三角波。正弦波通过RC串并联振荡电路（文氏桥振荡电路）产生，利用集成运放工作在非线性区的特点，由最简单的过零比较器将正弦波转换为方波，然后将方波经过积分运算变换成三角波。 正弦—矩形波—三角波产生电路： 总电路中，R5用来使电路起振；R1和R7用来调节振荡的频率，R6、R9、R8分别用来调节正弦波、方波、三角波的幅值。左边第一个运放与RC串并联电路产生正弦波，中间部分为过零比较器，用来输出方波，最好一个运放与电容组成积分电路，用来输出三角波。
仿真波形： 调频和调幅原理 调频原理：根据RC 振荡电路的频率计算公式 RC f o π21 = 可知，只需改变R 或C 的值即可，本方案中采用两个可变电阻R1和R7同时调节来改变频率。 调幅原理：本方案选用了最简单有效的电阻分压的方式调幅，在输出端通过电阻接地，输出信号的幅值取决于电阻分得的电压多少。其最大幅值为电路的输出电压峰值，最小值为0。 RC 串并联网络的频率特性可以表示为 ) 1(311112 1 2 RC RC j RC j R C j R RC j R f Z Z Z U U F ωωωωω-+=++++=+= = ? ? ? 令,1 RC o =ω则上式可简化为) ( 31 ω ωωωO O j F -+ = ? ，以上频率特性可 分别用幅频特性和相频特性的表达式表示如下：
基于AD9850的信号发生器设计 摘要 介绍ADI 公司出品的AD9850 芯片,给出芯片的引脚图和功能。并以单片机 AT89S52 为控制核心设计了一个串行控制方式的正弦信号发生器的可行性方案,给出了单片机AT89S52 与AD9850 连接电路图和调试通过的源程序以供参考。直接数字合成（DDS）是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高、频率变换快等优点，在雷达及通讯等领域有着广泛的应用前景。系统采用AD9850为频率合成器，以单片机为进程控制和任务调度的核心，设计了一个信号发生器。实现了输出频率在10Hz~1MHz范围可调，输出信号频率稳定度优于10-3的正弦波、方波和三角波信号。正弦波信号的电压峰峰值V opp能在0~5V范围内步进调节，步进间隔达0.1v,所有输出信号无明显失真，且带负载能力强。该电路设计方案正确可行,频率容易控制,操作简单灵活,且具有广阔的应用前景。 关键词：信号发生器；直接数字频率合成；AD9850芯片；AT89S52单片机
Abstract On the basis of direct digital synthesis(DDS)principle, a signal generator was designed , using AT89S52 single chip machine as control device and adopting AD9850 type DDS device .Hardware design parameters were given .The system can output sine wave ,square wave with wide frequency stability and good waveform .The signal generator has stronger market competitiveness , with wide development prospect ,in frequency modulation technology and radio communication technology fields. Key words: signal generator ；direct digital synthsis；AD9850；AT89S52
虚拟信号发生器(labview)
4 系统总体的设计及实现 4.1 系统框架和设计流程 4.1.1程序框图的设计流程 用LABVIEW设计虚拟信号发生器的主要步骤是在设计程序框图上，图4.1是设计程序框图的主要流程。 图4.1 程序框图的设计流程 4.1.2系统设计 设计信号发生器的主要任务是设计程序框图和前面板，在设计这两部分中若没有出现数据类型不匹配、控件的属性设置等问题，再跟硬件连接，看是否可以产生各种信号，并且能被数字示波器采集到，并在硬件允许的范围内体现比现有信号发生器更宽泛的信号范围。
4.2 系统具体应用程序 按系统的总体要求，可以分为两部分来设计，一个是基本波形的系统设计，如正弦波，方波，三角波和锯齿波，另一个是基于数字脉冲的PWM波设计。 4.2.1程序框图的具体设计步骤 利用LABVIEW设计一个系统，其中的主要部分是程序框图的设计，以下就是程序框图设计的基本过程。 1）创建虚拟通道，可以根据输出的波形的类型来设置物理通道的性质，并可以设置波形的一些基本参数。图4.2是输出基本波形的通道，图4.3是输出PWM波的通道。 图4.2 基本波形虚拟通道 图4.3 PWM波虚拟通道 2）设置基本波形的缓冲区和采样时钟，缓冲区中则可以对信号的频率、幅值、采样值、波形类型等进行设置，采样时钟设为模拟。本设计中的PWM波是基于计数器产生的，采样时钟则是设置成计数器（隐式）。时钟采样方式均设置为连续采样。图4.4是基本信号的时钟，图4.5则是PWM波的时钟。
图4.4 基本波形信号时钟 图4.5 PWM波信号时钟 3）基本信号发生器需要先设置模拟信号的通道数及采样数，然后运行，PWM 波则是则是在设置好波形参数和时钟后可以直接运行。 图4.6 基本信号波形运行
课程设计(论文)任务书 电气学院电力系统及其自动化专业12（1 ）班 一、课程设计(论文)题目：简易信号发生器设计 二、课程设计(论文)工作自 2015年1 月12 日起至2015 年 1月16 日止。 三、课程设计(论文) 地点:电气学院机房 10-303 四、课程设计(论文)内容要求： 1．课程设计的目的 （1）综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识，进行单片机应用系统电路及程序设计，从而使这些知识得到进一步的巩固，加深和发展；（2）熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法，汇编语言程序设计及proteus 软件的使用； （3）通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。 2．课程设计的内容及任务 （1）可产生频率可调的正弦波（64个点）、方波、锯齿波或三角波。 （2）显示出仿真波形。 （3）通过按键选择输出波形的种类。 （4）在此基础上使输出波形的幅值可控。
3.课程设计说明书编写要求 （1）设计说明书用A4纸统一规格，论述清晰，字迹端正，应用资料应说明出处。（2）说明书内容应包括（装订次序）：题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。应阐述整个设计内容，要重点突出，图文并茂，文字通畅。 （3）报告内容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计（电路接线，元器件说明，硬件资源分配）;软件设计（软件流程，编程思想，程序注释，） 调试结果;收获与体会;附录（设计代码放在附录部分，必须加上合理的注释）（4） 学生签名： 2015年1月16 日 课程设计(论文)评审意见 （1）总体方案的选择是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）（2）程序仿真能满足基本要求；满足（）、较满足（）、基本满足（）（3）设计功能是否完善；完善（）、较完善（）、基本完善（）（4）元器件选择是否合理；合理（）、较合理（）、基本合理（）（5）动手实践能力；强（）、较强（）、一般（）（6）学习态度；好（）、良好（）、一般（）（7）基础知识掌握程度；好（）、良好（）、一般（）（8）回答问题是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）、不正确（） （9）程序代码是否具有创新性；全部（）、部分（）、无（） （10）书写整洁、条理清楚、格式规范；规范（）、较规范（）、一般（）总评成绩优（）、良（）、中（）、及格（）、不及格（） 评阅人：
函数信号发生器设计报告 一、 设计要求 设计制作能产生正弦波、方波、三角波等多种波形信号输出的波形发生器，具体要求： （1） 输出波形工作频率范围为2HZ ～200KHZ ，且连续可调； （2） 输出频率分五档：低频档：2HZ ～20HZ ；中低频档：20HZ ～200HZ ； 中频档：200HZ ～2KHZ ；中高频档：2KHZ ～20KHZ ；高频档：20KHZ ～200KHZ 。 （3） 输出带LED 指示。 二、 设计的作用、目的 1. 掌握函数信号发生器工作原理。 2. 熟悉集成运放的使用。 3. 熟悉Multisim 软件。 三、 设计的具体实现 3.1函数发生器总方案 采用分立元件，设计出能够产生正弦波、方波、三角波信号的各个单元电路，利用Multisim 仿真软件模拟，调试各个参数，完成单元电路的调试后连接起来，在正弦波产生电路中加入开关控制，选择不同档位的元件，达到输出频率可调的目的。 总原理图：
3.2单元电路设计、仿真 Ⅰ、RC桥式正弦波振荡电路 图1：正弦波发生电路 正弦波振荡器是在只有直流供电、不加外加输入信号的条件下产生正弦波信号的电路。 正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。其中：接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路四个部分。根据选频电路回路的不同，正弦波振荡器可分为RC正弦波振荡器、LC正弦波振荡器和石英晶体振荡器。其中，RC正弦波振荡器主要用于产生中低频正弦波，振荡频率一般小于1MHz，满足本次设计要求，故选用RC 正弦波振荡器。
基于51单片机的信号发生器设计报告 二零一四年十二月十一日
摘要 根据题目要求以及结合实际情况，本文采用一种以AT89C51单片机为核心所构成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的频率可用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。本设计经过测试，性能和各项指标基本满足题目要求。 关键词：信号发生器 DAC0832芯片 LM358运放 89C51芯片
目录 摘要...................................................................... 目录...................................................................... 第一章绪论................................................................. 1.1单片机概述........................................................... 1.2信号发生器的概述和分类.............................................. 1.3问题重述及要求....................................................... 第二章方案的设计与选择................................................... 2.1方案的比较........................................................... 2.2设计原理 ............................................................. 2.3设计思想 ............................................................. 2.4实际功能 ............................................................. 第三章硬件设计............................................................ 3.1硬件原理框图......................................................... 3.2主控电路 ............................................................. 3.3数、模转换电路....................................................... 3.4按键接口电路......................................................... 3.5时钟电路 ............................................................. 3.6显示电路 ............................................................. 第四章软件设计............................................................ 4.1程序流程图........................................................... 参考文献.................................................................... 附录1 电路原理图 .......................................................... 附录2 源程序............................................................... 附录3 器件清单......................................................
虚拟信号发生器的设计 （巢湖学院物理与电子科学系王乐07037022） 摘要:虚拟仪器是由一些必要的硬件获取调理信号，并以通用计算机为平台，实现不同测量软件对采集获得信号进行分析处理及显示。它改变了传统电子测量仪器的概念和模式，用户完全可以自己定义仪器的功能和参数，即“软件既是仪器”。计算机技术与网络技术的飞速发展，使得虚拟仪器已经成为现代电子测量仪器发展的趋势。 本文介绍了一种以LabVIEW为开发平台，能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和任意波测试信号发生器，其平率、幅值、相位、电压偏置等参数可以设置，不但输出波形参数可调、而且可同步显示。本系统通过采用TCP/IP技术来实现远程数据传输功能，当两台计算机设置好端口后，就可以进行数据传输。 与传统仪器相比，本系统具有高效、开放、使用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点，可用于医疗，工程等精密仪器的测试，具有较强的实用性和开发价值。 关键词:虚拟仪器，Labview，函数信号发生器，网络通信。 The design of virtual signal generator and remotereslization Abstract:The virtual instrument which conditioning signals isgained by some essential hardware.It takes the general-purposecomputer as a platform and the signal is realized through thedifferent measurement software,such as signal’s analyze,processand display etc.The concept and mode of traditional measuringinstruments are changed,the parameters and functions can betransformed by the user,namely,"software is the instrument".Withthe rapid development of computer and network technology,thevirtual instrument has become a developing trend of modernelectronic measuring instruments. In this paper development platform LabVIEW is introduced firstly,then the test signals of Sine,triangle,square sawtooth andarbitrary waveform is described in the virtual signal generator.The functions of signal generator are set,such as frequency,amplitude,phase,voltage bias etc.Not only output parameters canbe adjusted but also the corresponding wave is acquiredsimultaneously in this system. The function of remote datatransmission is performed by TCP/IP technology.Data is transportedwhen the port parameters between two computers areset. Compared with traditional machines,advantages of the virtualinstrument are showed in efficiency,opening,easy using,strongfunction,cost-effective and operation etc.It can be used fortesting of medical and engineering precision instruments. Key words：Virtual instrument，LabVIEW，Function generator，NetworkCommunication 第1章绪论 在有关电参量的测量中，我们需要用到信号源，而信号发生器则为我们提供
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的信号发生器 设计
摘要 在介绍MAX038 芯片特性的基础上,论述了采用MAX038 芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波。 本文重点论述了整机通过D/A转换电路控制MAX038的实现过程，D/A转换电路采用了8位4通道的MAX505来实现。在幅度的控制上采用数字电位器AD5171，该芯片是I2C总线方式控制，文中给出了I2C总线的读写控制程序。系统支持按键操作和上位机操作两种模式。 关键词:函数信号；D/A ；单片机控制
Design of Signal Generator System Based on SCM Zisu zhou (College of Zhangjiajie, Jishou University, Jishou,Hunan 416000) Abstract Based on the introduction of MAX038 , we discussed the principle and the whole frame of the digital function signal generator. We described the control of the oscillatory frequent , amplitude and the digital display in detail. Thegenerator can output three kinds of waves : sine wave , square wave , triangle wave. This text has exposition the mirco-computer controls the D/A electric circuit of conversion realize the process. In D/A changing electric circuit adopt the 8 bit 4 channel come to realize. Porentiometer AD5171 is adopted in the control of length. This chip is that I2C bus control way. This system supports key-control or computer-control modes. Key words : function signal ；D/A ；single - chip microprocessor control ；
电子电路综合设计 总结报告 设计选题 ——信号发生器的设计实现 姓名：*** 学号：*** 班级：*** 指导老师：*** 2012
摘要 本综合实验利用555芯片、CD4518、MF10和LM324等集成电路来产生各种信号的数据，利用555芯片与电阻、电容组成无稳态多谐振荡电路，其产生脉冲信号由CD4518做分频实现方波信号，再经低通滤波成为正弦信号，再有积分电路变为锯齿波。此所形成的信号发生器，信号产生的种类、频率、幅值均为可调，信号的种类、频率可通过按键来改变，幅度可以通过电位器来调节。信号的最高频率应该达到500Hz以上，可用的频率应三个以上，T,2T,3T或T,2T,4T均可。信号的种类应三种以上，必须产生正弦波、方波，幅度可在1~5V之间调节。在此过程中，综合的运用多科学相关知识进行了初步工程设计。
设计选题： 信号发生器的设计实现 设计任务要求： 信号发生器形成的信号产生的种类、频率、幅值均为可调，信号的种类、频率可通过按键来改变，幅度可以通过电位器来调节。信号的最高频率应该达到500Hz以上，可用的频率应三个以上，T,2T,3T 或T,2T,4T均可。信号的种类应三种以上，必须产生正弦波、方波，幅度可在1~5V之间调节。 正文 方案设计与论证 做本设计时考虑了三种设计方案，具体如下： 方案一 实现首先由单片机通过I/O输出波形的数字信号，之后DA变换器接受数字信号后将其变换为模拟信号，再由运算放大器将DA输出的信号进行放大。利用单片机的I/O接收按键信号，实现波形变换、频率转换功能。
基本设计原理框图（图1） 时钟电路 系统的时钟采用内部时钟产生的方式。单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。晶振频率为11.0592MHz，两个配合晶振的电容为33pF。 复位电路 复位电路通常采用上电自动复位的方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。 程序下载电路 STC89C51系列单片机支持ISP程序下载，为此，需要为系统设计ISP下载电路。系统采用MAX232来实现单片机的I/O口电平与RS232接口电平之间的转换，从而使系统与计算机串行接口直接通信，实现程序下载。 方案一的特点： 方案一实现系统既涉及到单片机及DA、运放的硬件系统设计，
虚拟仪器课程设计报告 题目：双通道虚拟信号发生器设计 双通道虚拟信号发生器设计 一、课程设计说明： 对于任何测试来说，信号的生成非常重要。例如，当现实世界中的真正信号很难得到时，可以用仿真信号对其进行模拟。常用的测试信号包括：正弦波、三角波、方波、锯齿波、各种噪声信号以及由多种正弦波合成的多频信号。信号发生器在测量中应用非常广泛，它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波等，
其输出的幅值和直流偏置也可以根据需要进行调节。信号发生器种类繁多，专用信号发生器是专门为某种特殊的测量而研制的，如电视信号发生器、编码脉冲信号发生器等；通用信号发生器按输出波形可分为正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数发生器和噪声发生器等，其中正弦信号发生器最具普遍性和广泛性。 LabVIEW虚拟仪器技术软件开发平台提供了丰富的信号产生函数。通过编写适当的LabVIEW程序，设计与实现一个双通道虚拟信号发生器。 本课题基于虚拟仪器LabVIEW图形化软件开发平台，设计一种双通道虚拟信号发生器，要求所设计的双通道虚拟信号发生器可以产生和显示正弦信号、三角波、方波、锯齿波、公式波及是否加噪声信号。具体指标与要求如下： (一) 正弦信号、三角波、方波、锯齿波信号 1、频率及幅值可调； 2、偏置量及方波的占空比可调； 3、可调整幅值、相位、频率；调整后无须重新启动（但是有组合按键）； 4、在产生的信号中可以加入高斯白噪声。 5、可以设置通道选项，可以选一个通道，也可以选两通道。 6、公式波信号：当选择产生公式波信号时，可以通过信号发生器前面板输入 相应的公式，从而得到相应的波形信号。 7、通道1、通道2可以分别产生正弦信号、三角波、方波、锯齿波或公式波信 号。通过设置一个“退出”按钮来退出程序。两个通道产生的信号必须在 同一个示波器(Graph)中显示波形，但彼此互不干扰。每个通道可以对波形 进行单独控制，分别可以选择产生输出正弦信号、方波信号、三角波信号、锯齿波信号或公式波信号。并可以对采样信息，频率，幅值以及相位参数 进行调节控制，方波还可以控制占空比。 8、采样频率和采样数课设置。 9、波形颜色可以控制，可以显示出：红色，黄色，蓝色等三种颜色。这里采 用了事件结构来编写，在下面会介绍的。 二、课程设计目的 通过本次课程设计使学生具备： （1）了解现代仪器科学与技术的发展前沿；（2）学习和掌握虚拟仪器系统组成和工作原理；(3）掌握虚拟仪器LabVIEW图形化软件设计方法与调试技巧；（4）培养学生查阅资料的能力和运用知识能力。 三、课程设计要求
单片机的信号发生器设计 摘要 在介绍MAX038 芯片特性的基础上,论述了采用MAX038 芯 片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。对其 振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现 作了较详细的论述。该函数信号发生器可输出三角波,方波和正 弦波。 本文重点论述了整机通过D/A转换电路控制MAX038的实现 过程，D/A转换电路采用了8位4通道的MAX505来实现。在幅 度的控制上采用数字电位器AD5171，该芯片是I2C总线方式控 制，文中给出了I2C总线的读写控制程序。系统支持按键操作 和上位机操作两种模式。 目录 绪论 ..............................................................第一章系统概述和设计方案 ........................................ 1.1论文的内容和组织 ................................................................................ 1.2方案选择 ................................................................................................. 1.3信号发生芯片选择 .................................................................................. 1．4方案框图设计及基本控制原理 ............................................................. 1.5.1 频段控制调整参数计算............................................................... 1.5.2频率控制细调参数计算................................................................ 1.5.3占空比的数字控制参数计算 ........................................................ 1.5.4幅度的数控参数实现....................................................................第二章系统硬件设计 ............................................... 2.1 系统总体设计......................................................................................... 2.2单片机介绍及外围电路 .......................................................................... 2.3 D/A转换电路（频率，占空比控制电路） ............................................ 2.3.1MAX505的引脚描述 ......................................................................
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。 （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1KΩ。 （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