是德科技
《信号发生器基础指南》
奠定坚实的射频基础—第 1 部分
白皮书
引言
使用可靠的信号源消除测试结果中的不确定性和疑虑
更快地进入市场是一场激烈的角逐。为了赢得胜利，您需要拥有无可置疑的测试
结果。这就是选择合适的仪器至关重要的原因。您容不得把丝毫的时间浪费在
猜测结果上。
本白皮书以信号发生器为主题，分为两部分。在本文第一部分中，我们将帮助
您深入了解信号发生器的基本技术指标，以便您在使用信号发生器时能够做出正
确选择。
目录
在本白皮书的第 1 部分，主要介绍信号发生器及其基本技术指标，如功率、精度和速度。我们将在第 2 部分中探讨更高级的功能，如调制、频谱纯度和失真。
第 1 节关键属性
了解信号发生器的组成部分以及它相比其他信号源的独特之处。探索信号发生器的类型和关键技术指标。
第 2 节功率
了解平均功率、包络功率和峰值包络功率之间的区别，以及适用于高/低输出功率的测量应用。
第 3 节精度
对您的测量结果充满信心。了解为什么精度很重要，以及需要注意哪种类型的精度。第 4 节速度
对制造业来说，速度就是生命。更快进入市场，击败竞争对手。学习如何查看技术指标。紧跟技术脚步，不要落伍。
第 1 节—关键属性
信号发生器种类繁多，它们拥有不同的外形，可以提供不同的功能。
图 1-1. Keysight PXIe 矢量信号发生器和分析仪。
外形：您需要的是台式仪器还是模块化仪器？
台式是许多信号发生器的传统外形。它是我们通常在工作台和机架上看到的典型框式仪器。这种仪器配备前面板显示器和控件，能让您快速、轻松地设置和调试故障。台式信号发生器具有全面的功能，覆盖射频到微波以及模拟到矢量的范围。
图 1-2. N5182B MXG X 系列射频矢量信号发生器
另一种正在迅速普及的形式是 PXIe。PXIe 信号发生器的外形紧凑，因此通常用于需要多个通道的应用中。第三代 PCIe 现在支持最高 24 GB/s 的系统带宽，从而提升了高性能应用（例如采用 FPGA 流处理 streaming 方式将 I/Q 数据传输给基带发生器，或数字预失真应用等）的测试吞吐量。PXIe 信号发生器使用的应用软件与台式信号发生器相同，在从产品开发到制造和支持的全过程中保证了测量一致性和兼容性。
模拟、矢量和捷变信号发生器
信号发生器也根据能力进行了分类。最早的信号发生器，譬如用于测试声音设备的信号发生器，是模拟信号发生器。模拟信号发生器的基本功能是提供连续波（CW）正弦信号。现代的模拟信号发生器也能够进行幅度、频率、相位和脉冲调制。当今模拟信号发生器的最大频率接近 70 GHz。
矢量信号发生器则是更新一代的信号发生器，能够进行复杂的正交幅度调制（QAM）。矢量信号发生器采用内置正交（也称为 IQ）调制器来生成复杂的调制制式，如正交相移键控（QPSK）和 1024 QAM。
快速扫描频率和幅度列表的能力是一个重要的属性，特别是在制造测试中。捷变信号发生器的初衷是提高速度。这类信号发生器能够快速改变信号的频率、幅度和相位。这一功能非常适用于大批量的无线器件测试。
图 1-3. 一个 32-QAM 调制信号。
关键技术指标概览
要为工作任务选择合适的信号发生器，您需要对性能技术指标有所了解。技术指标代表的是信号发生器的能力，其中关键的三点是频率、幅度和频谱纯度性能。我们来分别看一看。
频率
频率技术指标定义的是信号发生器的范围、分辨率、精度和切换速度。
?范围指的是信号发生器可以输出的最大和最小输出频率。
?分辨率是最小的频率变化。
?精度是信号源的输出频率与设定频率的接近程度。
?切换速度指的是输出稳定到所需频率的快慢程度。
图 1-4. 具有频率和幅度读数的频谱分析。
功率
功率技术指标包括范围、分辨率和切换速度。
?范围指信号发生器的最大和最小输出功率之间的差。信号发生器的输出衰减器的设计决定了它的范围是多大。输出衰减器允许信号发生器输出极小的信号，用来测试接收机的灵敏度。
?信号源的分辨率表示可能的最小功率增量。
?切换速度衡量的是信号源从一个功率电平变换到下一个功率电平的快慢程度。
图 1-5. 功率输出范围和输出精度示意图。
频谱纯度
频谱纯度技术指标包括相位噪声、杂散和谐波性能。
?频谱纯度指的是输出信号的理想程度。完美的信号发生器会产生一个单一频率的正弦波，没有噪声的存在。然而，信号发生器由非理想元器件制成，因此会产生噪声和失真。
?相位噪声是正弦波中随机频率波动的结果，通常是由系统中不完美的振荡器引起。?杂散是非随机的或确定性的信号，它是在混合和分割信号以获得载波频率时造成的。这些信号可能与载波存在和谐或不和谐的关系。
00 0
图 1-6. 信号纯度测量。
谐波是在基频的整数倍处出现的杂散。谐波杂散是由信号发生器中所用元器件的非线性特征引起的。倍频器是产生大范围频率和输出功率所需用到的非线性组件。
次谐波是频率低于基频的杂散。信号源中用来扩展频率输出的倍频器是次谐波的主要
来源。
图 1-7. 杂散测量
第 2 节 — 功率
信号发生器可以为各种元器件和系统测试应用提供精准而稳定的测试信号。信号发生器有一个重要的技术指标，那就是输出功率范围。在接收机灵敏度测试中，信号发生器通常需要输出低至 -120 dBm 的信号，在射频功率放大器测试中，信号发生器通常需要输出高达 +20 dBm 的信号。它们需要在满足关键技术指标（如精度、频谱纯度和噪声）的同时实现这一宽动态范围。
功率有几种类型，包括平均功率、包络功率和峰值包络功率。在详细了解每一种功率之前，我们首先来了解一下功率的基础知识。
低频率
I
幅度
图 2-1. 直流和低频功率测量。
关于 dB 和 dBm 的探讨
如果没有对 dB 标度进行探讨，那么关于功率的讨论就不能称之为完整。dB 代表分贝，用于表示对数标度的比率。将比率转换为 dB 可以采用下面的公式：
GdB = 10log 10(P/P o )
其中，P0 是参考功率电平，P 是感兴趣的功率电平。如果 P 0 是 1 mW ，您将得到 dBm 。换句话说，dBm 是取 1 mW 做基准值。
为什么要使用 dB 和 dBm ？当我们要表达非常大或者非常小的值时，dB 和 dBm 非常有用。例如，10,000,000,000 的比率可以表示为 100 dB ，而 0.000 000 000 1 的比率则可以表示为 -100 dB 。
= 10 log 65
= 18.13 dB
总增益（单位 dB）= 6.99 dB + 11.14 dB
= 18.13 dB
图 2-2. 使用 dB 标度，总的系统增益就是将两个放大器增益相加，单位为 dB。
什么是平均功率？
“平均功率”一词通常用于射频和微波系统，与之相对的是瞬时功率。瞬时功率变化得太快，因此没有意义。平均功率是在具有最低频率分量的时间段内传递的平均能量。功率传输始终是一个正值，不像电压和电流（可以在正负值之间波动）。
了解包络功率和峰值包络功率
在表征射频功率放大器时，您需要了解各种操作条件下的功耗。图 2.3 所示为高频调制信号的功率测量。
包络功率是通过对一个时间段内的功率取平均值来确定的，这个时间段比具有最高调制频率的时间段长，但比载波周期短。包络功率让您可以检查调制或瞬变条件对功耗的影响。由于电池供电的移动器件内采用了许多射频功率放大器，因此这一点尤其重要。峰值包络功率（PEP）是最大包络功率，它是表征发射机的重要参数之一。
扫描时间（秒）
扫描时间（秒）
图 2-3. 高频调制信号的电压包络和功率包络。上图是调制信号的电压包络。左下方图中的绿色部分是信号的瞬时功率，红色是平均功率。右下方图中红色曲线的是包络功率。
了解功率技术指标
谈到功率技术指标时，许多信号发生器的产品资料中会列出功率输出范围、分辨率和适用的频率范围。有几点需要注意：
?输出幅度受频率范围和工作温度的影响。?通常会有选件可以满足更高的输出功率需求。
?步进衰减器提供粗略的功率衰减（步长为 5 dB ）来实现低功率电平。在衰减器的保持范围（hold range ）内由 ALC （自动电平控制）提供精细的功率电平调节。?“最大输出功率”用于连续波（CW ）模式。一些产品资料中列出了 I/Q 调制的最大输出功率。对于 Keysight MXG/EXG 信号发生器而言，功率技术指标指的是 PEP 。
表 2-1. Keysight MXG/EXG 信号发生器的幅度技术指标—最大输出功率。
有了调制之后，问题变得有点复杂。
在时域和频域内，大多数数字调制信号会出现类似噪声的情况，而峰值似乎是随机的。您如何确定在这些峰值期间信号发生器未能达到饱和状态？功率互补累积分布函数（CCDF）曲线可以告诉我们这些峰值能达到的高度。例如，图 2.4 中的最高峰均比（PAR）是 5.95 dB。
如果信号发生器的最大输出功率为 18 dBm，那么信号发生器的最大功率输出可设置为12.05 dBm（18 dBm – 5.95 dB）。请记住，信号发生器的功率输出是平均功率输出。如果将信号发生器的输出设置为高于 12.05 dBm，那么峰值会被削减。
图 2-4. Keysight N5182B 信号发生器波形实用程序的 CCDF 图。此处显示的信号波形是符号速率为 1 Msps 的 64 QAM RRC（根升余弦）基带滤波器波形。
测量应用
如果您需要的输出功率不在这个规定范围，则可以使用放大器增大输出功率，或使用衰减器降低输出功率。但是，您需要考虑放大器的增益不确定度和衰减器的平坦度和精度。这里有几个高输出功率和低输出功率的测试应用。
高输出功率测试应用：
1.降低自动测试设备（ATE）系统内的切换损耗
2.解决长电缆内的信号衰减问题
3.高功率放大器
4.接收机阻塞测试
低输出功率测试应用：
5.接收机灵敏度测量
6.
作为干扰信号
第 3 节—精度
避免超速罚单
未雨绸缪几个月之后，暑假终于来临。您心潮澎湃，恨不得马上就到达目的地。您在黎明时分启程，希望能够赶在别人之前到达。与此同时，您尽量不要超过 75 英里/小时的速度限制。您的车速表就固定在 75 英里/小时的标记上。您不想开慢了，但也不愿意冒被开超速罚单的风险，这样会毁了您的假期。当您在公路上行驶时，您有多大的把握车速正好是 75 英里/小时？您相信车速表吗？它的精准程度如何？
精度往往会与精准度产生混淆。信号发生器的精度是它的输出值接近设定值的程度。精准度是信号发生器输出波动的程度。高精准度的发生器输出稳定，变化很小。但是，高精准度发生器并不一定有精确的输出。左边图 3.1 所示为精度与精准度之间的区别。
图 3-1. 精度与精准度
关键的精度技术指标
精度有两个关键的技术指标，即幅度精度和频率精度。需要多大的精度取决于具体应用。如果您是测试无线接收机的灵敏度，其精度为± 4dB，则需使用幅度精度为± 1dB 的信号源，以便实现 4:1 的测试精度比（TAR）。
幅度精度
幅度精度是指信号发生器的输出幅度接近于设定幅度的程度。幅度精度通常在一个频率和温度范围内指定。
由于信号发生器的输出精度会随温度的变化而降低，因此要指定温度范围。例如，当环境温度不在 20°C 至 30°C 的范围内时，N5182B 的绝对电平精度会降低 0.01 dB/°C。表 2.2 所示为 N5182B MXG 信号发生器的幅度精度技术指标。
表 3-1. N5182B MXG 信号发生器的精度技术指标
幅度平坦度
幅度精度会影响信号发生器的频率扫描能力。在测试滤波器和功率放大器时通常
会用到频率扫描。幅度从一个频率到另一个频率的改变越小，输出就越平坦。从
一个频率变换到另一个频率时幅度的变化称为平坦度。虽然平坦度与幅度精度密
切相关，但它们并不相同。平坦度技术指标比幅度精度技术指标更为严格，它通
常是参考启动频率的幅度。图 3.2 对这一点进行了说明。
图 3-2. 幅度精度与平坦度之间的比较。
改善精度以提高良率
接收机灵敏度测试需要用到具有精确输出功率的信号源。接收机灵敏度测试可以确定接收机是否能够检测到超过指定功率电平的弱信号。例如，4G 手机接收机的指定灵敏度水平为 -110 dBm 。如果接收机不能检测到功率电平为 -110 dBm 或更高的信号，那么这样的接收机将不会被采用。
我们用 4G 接收机做为示例，来看一下较差的精度对测试良率的影响。假设有一个信号发生器，它的幅度精度为 ±5 dB 。为避免过度接受（或误报）的情况出现，我们把信号发生器的输出设置为 -115 dBm 。功率电平为 -115 dBm 时，信号发生器的输出功率将在 -110 dBm 到 -120 dBm 之间变化。在图 3.3
中可以看到，使用此信号发生器的话，您会无意中拒绝具有临界性能的四个完好的接收机。
输出功率
理想的信号发生器
振幅精度为 ±5 dB 的
信号发生器
图 3-3. 较差的幅度精度对测试良率的影响。
振幅精度为 ±5 dB 的信号发生器振幅精度为 ±1 dB 的信号发生器
图 3-4. 提高幅度精度对测试良率的影响。
频率精度
信号发生器的频率精度受两个主要因素的影响，即参考振荡器的稳定性和信号源自上一次校准以来的时间。虽然温度和线路电压也会对频率稳定性造成影响，但其影响要比老化效应的影响低几个量级。因此，要注意的关键技术指标是参考振荡器的老化率。
信号发生器中使用的典型参考振荡器具有每年 0.152 ppm 的老化率。具有该参考振荡器的 10 GHz 信号发生器如果在过去一年未曾校准，则其频率精度为±1.52 kHz。算法如下：
= 10 GHz x 0.152 ppm/年 x 1（年）
= 1.52 kHz
频率精度（Hz）= 输出频率（Hz）x 老化率（ppm/年）x 自上次校准以来的时间
表 3.2. N5182B MXG 信号发生器的精度技术指标。
频谱是一种有限的资源
蜂窝 4G 信道间隔很窄，难以增加数据带宽。因此，4G 接收机必须能够在抑制来自相邻信道干扰的同时处理弱信号。邻道选择性（ACS）测试测量的是接收机在其指定信道接收信号，并且同时拒绝相邻信道的强信号的能力。
这个测试用到了两个信号发生器。第一个信号发生器以高出接收机灵敏度的信道内频率输入测试信号。第二个信号发生器输出一个相邻信道信号。信道外信号的输出增加，直到接收机的灵敏度降低到规定的水平。
在 ACS 中，测试的频率精度和干扰信号很重要。较差的频率精度会使得信号之间以及信号与滤波器之间不是距离太近就是距离太远。例如，假设您想在两个 200 MHz 中心频率的信号之间设置 1 KHz 的间隔，而信号源的老化率为±1 x 10-6/年。那么，信号源的频率误差将会是 200 MH z x 1 x 10-6，即±200 H z。于是，该间隔可能是600 Hz 到 1400 Hz 之间的任何一个值，如图 3.5 所示。
最好的情况是，这样会导致误报；而最坏的情况是，这样会导致漏报不符合标准的接收机。
图 3-5. 频率精度对相邻信道选择性测试的影响。相对于两个相邻信道之间的 1 kHz 间隔，我们知道它的间隔从 600 Hz 到 1400 Hz 不等。
第 4 节—速度
您的上级向您走来。他看起来忧心忡忡。他靠到了您的办公桌上。他刚刚与负责制造的副总裁开完会。副总裁希望制造费用降低 25%，而您的上级要在本周末之前交出一份提案。上级需要您的帮助。
测试不是一个增值活动，就如同质量控制中的检查一样。在理想的情况下，产品在制造完成后应当按设计意图起作用。但是，事情从来就不是理想的。因此，我们仍然需要测试。
而测试需要花钱，很多很多钱。测试的时间越短，测试的成本就越低。因此，信号发生器的测试速度在制造中非常重要。那么，什么才是快速的信号发生器？
快速的信号发生器能让您迅速地从一个频率切换到另一个频率，从一个幅度切换到另一个频率，或者从一个波形切换到另一个波形。速度以毫秒为单位。图 4.1 所示为 N5182B MXG 信号发生器的频率切换速度技术指标。
表 4.1. N5182B MXG 信号发生器的切换速度技术指标。
影响速度的因素
切换速度受变化类型和命令来源的影响。技术指标中的时间指的是发送一个命令之后，信号发生器的输出稳定下来所需的时间。显示的速度指标针对的是最坏的情况。典型的切换时间最多会再快 40%。
图 4-1. 列表扫描配置表
频率幅度基带 I/Q 波形驻留时间
图 4.2. 信号发生器中的 SCPI 命令处理时间
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]。
2 基本原理 2.1 直接数字频率合成器 直接数字合成（Direct Digital Synthesis，简称DDS）技术是从相位概念出发，直接对参考正弦信号进行抽样，得到不同的相位，通过数字计算技术产生对应的电压幅度，最后滤波平滑输出所需频率。 2.1.1 DDS工作原理 下面，通过从相位出发的正弦函数产生描述DDS的概念。 图1表示了半径R为1的单位圆，半径R绕圆心旋转与X轴的正方向形成夹角θ(t)，即相位角。 图1 单位圆表示正弦函数S= R sinθ(t) DDS的原理框图如图2所示。图中相位累加器可在每一个时钟周期来临时将频率控制字（FTW）所决定的相位增量M累加一次，如果记数大于2N，则自动溢出，而只保留后面的N位数字于累加器中[9]。 图2 DDS原理框图
DDS的数学模型可归结为：在每一个时钟周期T c 内，频率控制字M与N比特相位累加器累加一次，并同时对2N取模运算，得到的和（以N位二进制数表示）作为相位值，以二进制代码的形式去查询正弦函数表ROM，将相位信息转变成相应的数字量化正弦幅度值，ROM输出的数字正弦波序列再经数模转换器转变为阶梯模拟信号，最后通过低通滤波器平滑后得到一个纯净的正弦模拟信号。 由于ROM表的规模有限，相位累加器一般仅取高位作为寻址地址送入正弦查询表获得波形幅度值。正弦查询表中以二进制数形式存入用系统时钟对正弦信号进行采样所得的样值点，可见只需改变查询表内容就可实现不同的波形输出。 2.1.2 DDS的结构 DDS的基本结构包括相位累加器、正弦查询表（ROM）、数模转换器（DAC）和低通滤波器（LPF），其中从频率控制字到波形查询表实现由数字频率值输入生成相应频率的数字波形，其工作过程为： ⑴确定频率控制字M； ⑵在时钟脉冲f c 的控制下，该频率控制字累加至相位累加器生成实时数字相位值； ⑶将相位值寻址ROM转换成正弦表中相应的数字幅码。 模块DAC实现将数字幅度值高速且线性地转变为模拟幅度值，DDS产生的混叠干扰由DAC之后的低通滤波器滤除]7[。 ㈠相位累加器 相位累加器是DDS最基本的组成部分，用于实现相位的累加并存储其累加结果。 若当前相位累加器的值为Σ n ，经过一个时钟周期后变为Σ 1+ n ，则满足 Σ 1+ n =Σ n +M Σ n 为一等差数列，不难得出：Σ n =nM+Σ 其中Σ 为相位累加器的初始相位值。 ㈡正弦查询表（ROM） DDS查询表所存储的数据是每一个相位所对应的二进制数字正弦幅值，在每一个时钟周期内，相位累加器输出序列的高m位对其进行寻址，最后的输出为该相位相对应的二进制正弦幅值序列。 ㈢数模转换器（DAC） 数模转换器的作用是将数字形式的波形幅值转换成所要求合成频率的模拟形式
目录设计 1 .设计指标 2. 设计目的 二. 总电路及原理 三. 各部分组成及原理 1. 原理框图 2. 方波发生电路 3. 三角波产生电路 4. 正弦波电路 四. 实物图 五?原件清单 六.心得体会
设计指标 1) 可产生方波、三角波、正弦波。并测试、调试、组装。 2) 方波幅值＜=24V且频率可调在10hz-10khz三角波幅值可调为8V, 正弦波幅值可调为2V 3) 使用741芯片完成此电路 4) 电路焊接美观大方，走线布局合理 设计目的 1) .掌握电子系统的一般设计方法 2) .掌握模拟IC器件的应用 3) .培养综合应用所学知识来指导实践的能力 4) .掌握常用元器件的识别和测试 5) .熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 二.总电路及原理 由RC构成振荡电路，反相滞回比较器产生矩形波，两者构成方波发生电路，方波经积分器产生三角波，三角波由滤波器产生正弦波，两级滤波产生更好的正弦波。
三?各部分组成及原理原理框图方波发生电路三角波正弦波1.方波发生电路
电路简介 方波发生电路主要由两部分构成 1?反相输入滞回比较器 2.RC振荡电路 若开始滞回比较器输出电压为U1,此时运放同相输入端电压为UP 二U1*R3(R3+R4同时U1通过R2对电容充电，当电容电压达到同相端的电压时输出电压变为-U1，同时同相端电压变为-UP, 由于电容电压大于输出端电压所以电容通过R1放电，当电容电压 等于-UP时输出电压又变为U1,同相端电压变为UP,此时输出电压通过R1对电容进行充电，整个过程不断重复形成自激振荡，由于电容充电时间与放电时间相同，故占空比为50%,形成方波。 利用一阶电路的三要素法列方程求得振荡周期为 T=2R1C5i n(1+2F/R4) 运放采用双电源+12V、-12V输出正弦波幅值为14V左右 注意事项 电路中的稳压管可以起到调节电压幅值并稳定电压的作用，经运放输出端接的R2可以起到稳定波形的作用，但不宜过大，此电路中应不超过500?。另外由于运放为741芯片，故波的频率不会很高，此电路应为一个低频电路。 调节R4R3的比值,C5,R1的阻值均可以调节电路的频率，但要调节幅值的同时不改变波的频率就只能通过稳压管调节，此为电路的缺陷之一
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
信号发生器 本人介绍一下信号发生器的使用和操作步骤. 1、信号发生器参数性能 频率范围：0.2Hz ~2MHz 粗调、微调旋钮 正弦波, 三角波, 方波, TTL 脉波 0.5" 大型LED 显示器 可调DC offset 电位 输出过载保护 信号发生器/信号源的技术指标: 波形正弦波, 三角波, 方波, Ramp 与脉波输出 振幅>20Vp-p (open circuit)；>10Vp-p (加50Ω负载) 阻抗50Ω+10% 衰减器-20dB+1.0dB (at 1kHz) DC 飘移<-10V ~ >+10V, (<-5V ~ >+5V 加50Ω负载) 周期控制 1 : 1 to 10 : 1 continuously rating 显示幕4位LED显示幕 频率范围0.2Hz to2MHz(共7 档) 频率控制Separate coarse and fine tuning
失真< 1% 0.2Hz ~ 20kHz , < 2% 20kHz ~ 200kHz 频率响应< 0.2dB 0.2Hz ~100kHz；< 1dB100kHz~2MHz 线性98% 0.2Hz ~100kHz；95%100kHz~2MHz 对称性<2% 0.2Hz ~100kHz 上升/下降时间<120nS 位准4Vp-p±1Vp-p ~ 14.5Vp-p±0.5Vp-p 可调 上升/下降时间<120nS 位准>3Vpp 上升/下降时间<30nS 输入电压约0V~10V ±1V input for 10 : 1 frequency ratio 输入阻抗10kΩ(±10%) 交流100V/120V/220V/230V ±10%, 50/60Hz 电源线×1, 操作手册×1, 测试线GTL-101 ×1
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......................................................
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y EDA技术高级应用 实验报告 姓名：禾小鬼 同组人： 学号：16S 班级：信息2班 指导教师：xxx 院系：电信学院
实验一函数信号发生器 一、实验内容 实验内容包括下面两个方面 1.熟悉quartus ii开发环境 第一次接触quartus ii开发环境，首先可以通过新建一个工程熟悉quartus ii的各种基本操作。需要学习的包括以下几个方面：选器件，采用原理图方法画一个电路图实现某种功能，并对这个功能进行行为仿真以验证功能上的正确性。 2.设计一个函数信号发生器 在开始之前，首先要明确设计目的，我们的想要用电路图方法实现设计一个“函数信号发生器”。然后，可以先根据自己的思路想好一个电路图的设计方案，再开始实验。 二实验结果 1.第一步：建立一个新的工程 新建工程的过程中，最重要的是设置器件，不同的器件的设计之间并不兼容。会有一个综合的信息框，注明了我所做的设置，看看没问题就可以了。然后新建一个原理图文件schematic，作为顶层文件，将顶层文件命名为DDS在上面进行画图。 2.第二步：画电路图 本次实验采用软件自带的器件库MegaWizard Plug-in Manager中的器件。自定义3个ROM，并将ROM表中存储事先准备好的三种波形的数据文件，波形数据文件由matlab产生，ROM中存储8bit-32words的数据，包括一个时钟输入，一个5位地址输入和一个7位输出；还需要一个5位计数器，用以输出读取ROM 的地址；一个时钟控制整个电路工作； 我画的电路图，如图1所示。其原理为：三个ROM表存储三种波形数据，整个电路通过时钟控制，时钟每翻转一次，计数器加一，产生一个地址，输入到
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，
电子技术综合训练 设计报告 题目：PWM信号发生器的设计 姓名： 学号： 班级： 同组成员： 指导教师： 日期： 摘要 本次课程设是基于TTL系列芯片的简易PWM信号发生器,PWM信号发生器应用所学的数字电路和模拟电路的知识进行设计。在设计过程中，所有电路仿真均基于Multisim10仿真软件。本课程设计介绍了PWM信号发生器的设计方案及其基本原理，并着重介绍了PWM信号发生器各单元电路的设计思路，原理及仿真，整体电路的的工作原理，控制器件的工作情况。设计共有三大组成部分：一是原理电路的设计，本部分详细讲解了电路的理论实现，是关键部分；二是性能测试，这部分用于
测试设计是否符合任务要求。三是是对本次课程设计的总结。 关键字： 目录 1 设计任务和要求…………………………………………………………? 1.1设计任务……………………………………………………………? 1.2设计要求…………………………………………………………….? 2 系统设计…………………………………………………………………? 2.1系统要求…………………………………………………………….? 2.2方案设计……………………………………………………………? 2.3系统工作原理……………………………………………………….? 3 单元电路设计……………………………………………………………? 3.1 单元电路A(单元电路的名称) ……………………………………? 3.1.1电路结构及工作原理……………………………………………? 3.1.2电路仿真…………………………………………………………?
3.1.3元器件的选择及参数确定……………………………………………? 3.2单元电路B(单元电路的名称) ……………………………………? 3.2.1电路结构及工作原理…………………………………………? 3.2.2电路仿真…………………………………………………………? 3.2.3元器件的选择及参数确定…………………………………………….? …… 4 系统仿真……………………………………………………………………?. 5 电路安装、调试与测试……………………………………………………? 5.1电路安装………………………………………………………………? 5.2电路调试………………………………………………………………? 5.3系统功能及性能测试…………………………………………………? 5.3.1测试方法设计………………………………………………………? 5.3.2测试结果及分析……………………………………………………? 6 结论…………………………………………………………………………?
基于MATLAB的数字信号发生器设计报告 摘要：数字信号发生器是基于软硬件实现的一种波形发生仪器。在工工程实践中需要检测和分析的各种复杂信号均可分解成各简单信号之和，而这些简单信号皆可由数字信号发生器模拟产生，因此它在工程分析和实验教学有着广泛的应用。MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，他的数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令，在数字信号处理方面方便实用。本文介绍了使用MATLAB建立一个简单数字信号发生器的基本流程，并详细叙述了简单波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声）信号的具体实现方法。 关键字：MATLAB ，数字信号发生器 1概述 随着计算机软硬件技术的发展，越来越多现实物品的功能能够由计算机实现。信号发生器原本是模拟电子技术发展的产物，到后来的数字信号发生器也是通过硬件实现的，本文将给出通过计算机软件实现的数字信号发生器。 信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于电子技术实验、自控系统和科学研究等领域。传统的台式仪器如任意函数发生器等加工工艺复杂、价格高、仪器面板单调、数据存储、处理不方便。以Matlab
和LabVlEW 为代表的软件的出现，轻松地用虚拟仪器技术解决了这些问题。 Matlab 是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，他的数据采集工具箱（data acquisition toolbox ）为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令，利用这些函数和命令可以很容易地实现对外部物理世界的信号输出和输入。根据声卡输出信号的原理，采用Matlab 软件编程，可以方便地输出所需要的正弦波、三角波、方波等多种信号，有效地实现信号发生器的基本功能。 2 设计原理 要设计的数字信号有正弦信号、方波信号、三角波、锯齿波、白噪声、脉冲信号。其中，前五种波形都可以利用MATLAB 提供的函数实现，并根据输入的幅值、相位、频率等信息进行调整。脉冲信号由自己编写程序实现，并以定义的时间节点控制脉冲出现的时刻。 2.1 正弦信号的实现 正弦波信号的数学表达式如2.1， ()sin 2y A ft πφ=+ 2.1 其中：A 为幅值； f 为频率； φ为相位。 在MATLAB 中，相应的数字信号可以由下式2.2计算，
函数信号发生器的设 计与制作 目录 一.设计任务概述 二.方案论证与比较 三.系统工作原理与分析 四.函数信号发生器各组成部分的工作原理 五.元器件清单 六．总结 七.参考文献
函数信号发生器的设计与制 一．设计任务概述 （1）该发生器能自动产生正弦波、三角波、方波。 （2）函数发生器以集成运放和晶体管为核心进行设计 （3）指标： 输出波形：正弦波、三角波、方波 频率范围：1Hz~10Hz，10Hz~100Hz 输出电压：方波VP-P≤24V，三角波VP-P=8V，正弦波VP-P＞1V； 二、方案论证与比较 2.1·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中，我们综合考虑了以下三种实现方案： 2.2·方案论证 方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。 方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性，可以很好地选择所需要频率信号，抑制杂散分量，并且避免了量的滤波器，有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。而且，由模拟方法合成的正弦波的参数，如幅度、频率相信都很难控制。 方案三：采用8038单片压控函数发生器，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz～300K 方案四：采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器，并确定了各元件的参数，通过调整和模拟输出，该电路可产生频率低于1-10Hz的3种信号输出，具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。该电路已经用于实际电路的实验操作。 三、系统工作原理与分析 采用由集成运算放大器与场效应管共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法，先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过场效应管正弦波转换电路形成正弦波，波形转换原理图如下：
信号发生器本人介绍一下信号发生器的使用和操作步骤1、信号发生器参数性能频率范围：0.2Hz ~2MHz 粗调、微调旋钮正弦波, 三角波, 方波, TTL 脉波0.5" 大型LED 显示器可调DC offset 电位输出过载保护信号发生器/ 信号源的技术指标: 主要输出 波形正弦波, 三角波, 方波, Ramp 与脉波输出 振幅>20Vp-p （opencircuit）；>10Vp-p （加50Ω 负载） 阻抗 50Ω+10% 衰减器 -20dB+1.0dB （at 1kHz） DC 飘移<-10V ~ >+10V, （<-5V ~ >+5V 加50Ω负载） 周期控制 1 : 1 to 10 : 1 continuously rating 显示幕 4 位LED 显示幕 频率范围 0.2Hz to2MHz（共7 档） 频率控制Separate coarse and fine tuning 正弦波
失真< 1% 0.2Hz ~ 20kHz , < 2% 20kHz ~ 200kHz 频率响应< 0.2dB 0.2Hz ~100kHz；< 1dB 100kHz~ 2MHz 三角波 线性98% 0.2Hz ~100kHz；95%100kHz~ 2MHz 对称性<2% 0.2Hz ~100kHz 上升/ 下降时间<120nS CMOS输出 位准4Vp-p±1Vp-p ~ 14.5Vp-p±0.5Vp-p 可调 上升/ 下降时间<120nS TTL 输出 位准>3Vpp 上升/ 下降时间<30nS VCF 输入电压约0V~10V ±1V input for 10 : 1 frequency ratio 输入阻抗10kΩ (± 10%) 使用电源 交流100V/120V/220V/230V ±10%, 50/60Hz 附件 电源线× 1, 操作手册× 1, 测试线GTL-101 × 1
毕业设计（论文）调研报告 学生姓名汤代月专业班级通信工程2012级1班 所在院系_________________ 电气工程系______________________ 指导教师___________ 职称_______________________ 讲师__________ 所在单位__________________ 电子电路教研室_____________________ 完成日期2015 年3月13日
调研报告 信号发生器是现代电子技术发展的重要成果，又称信号源或振荡器，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，也是应用最广泛的电子仪器之一。信号发生器是能提供各种频率、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。 信号发生器在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性。有输出指示信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。 一?课题的来源及意义 近年来由于电子器件的发展以及数字化微处理器技术的发展，信号发生器有了迅 速的发展，出现了合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。各类信号发生器的性能指标也都有了大幅度提高，据调查得知，在低价格、高时钟频率、高性能的新一代DDS'可世后，以后信号发生器的发展不可估量！信号发生器应用己经遍及国民经济的各个领域，深入了人们的日常生活。增加课题应用技术的论述，所以我选择利用FPG/实现信号发生器的设计 我作为新时代大学生中的一员，在学习了通信工程专业知识后，又加入了WNC 企业中实习。实物接触应用机会多了，对信号发生器了解日渐加深，我想把理论知识
函数信号发生器设计报告 目录 一、设计要求 .......................................................................................... - 2 - 二、设计的作用、目的 .......................................................................... - 2 - 三、性能指标 .......................................................................................... - 2 - 四、设计方案的选择及论证 .................................................................. - 3 - 五、函数发生器的具体方案 .................................................................. - 4 - 1. 总的原理框图及总方案 ................................................................. - 4 - 2.各组成部分的工作原理 ................................................................... - 5 - 2.1 方波发生电路 .......................................................................... - 5 - 2.２三角波发生电路 .................................................................... - 6 - 2.３正弦波发生电路 .................................................................. - 7 - 2.４方波---三角波转换电路的工作原理 ................................ - 10 - 2.５三角波—正弦波转换电路工作原理 .................................. - 13 - 3. 总电路图 ....................................................................................... - 15 - 六、实验结果分析 ................................................................................ - 16 - 七、实验总结 ........................................................................................ - 17 - 八、参考资料 ........................................................................................ - 18 - 九、附录：元器件列表 ........................................................................ - 19 -
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。
中原工学院 电子技术综合课程设计任务书
目录 第一张概述 (3) 第二章课程设计基本步骤和方法 (4) 第三章设计题目及内容 (6) 第四章心得体会 (16) 第五章主要设备及清单 (17) 第六章参考文献 (19) 第七章附录 (20)
概述 电子技术综合是高校电子类专业的重要技术课程，是继开设的“电子线路”、“数字电子技术”、“模拟电子技术”和“EDA”后的一门独立的课程，是加强学生专业实践，培养学生运用理论知识解决实践问题、训练科学实验能力和创新能力的主要环节。 在教师的指导下，学生通过综合运用所学知识，结合电子技术方面某一专题独立的开展电路的设计、安装与实验。其基本任务一方面是巩固模拟电子技术、数字电子技术课程及前期基础性试验的学习成果，两一方面是培养和训练学生的科学作风及其在电子技术方面的实践技能，提高学生综合运用电子技术知识解决实际问题的能力。 该课程是时间性非常强的课程，强调学生对电子技术的应用，运用所学的知识来解决实际的问题，学生通过熟悉设计任务、查找资料、设计电路、计算机仿真、安装调试和总结书写设计报告环节，学会自己分析、找出解决问题的方法；对设计中遇到的问题，能独立思考，查阅资料，寻找答案；掌握一些测试电路的基本方法，实践中出现一般故障，能通过“分析、观察、判断、实验、在判断”的基本方法独立解决；初步掌握电子工程设计的思路和方法，学习电子产品生产工艺的基本知识和基本操作技能，为将来能在工
作岗位上灵活运用所学的知识以及学习接受新的电子技术知识打下良好的基础。 第二章课程设计基本步骤和方法 1.方案设计 根据设计任务书给定的技术指标和条件，初步设计出完整的电路（预设计）。 主要任务是准备好实验文件，其中包括：划出方框图；画出构成框图的个单元的逻辑电路图；画出整体逻辑图；提出元器件清单；画出连接图。要完成这一阶段的任务，需要设计者进行反复思考，大量参阅文献和资料，将各种方案进行比较及可行性论证，然后才能将方案确定下来。具体步骤是： A明确带设计系统的总体方案；
信号发生器报告
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基于虚拟仪器的信号发生器的设计 【摘要】虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。 本次设计主要是阐述虚拟信号发生器的前面板和程序框图的设计。设计完的信号发生器的功能包括能够产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波四种信号波形；波形的频率、幅值、相位、偏移量及占空比等参数由前面板控件实时可调。 【关键词】虚拟仪器，信号发生器，LABVIEW 引言 信号发生器作为科学实验必不可少的装置，被广泛地应用到教学、科研等各个领域。高等学校特别是理工科的教学、科研需要大量的仪器设备，例如信号源、示波器等，常用仪器都必须配置多套，但是有些仪器设备价格昂贵，如果按照传统模式新建或者改造实验室投资巨大，造成许多学校仪器设备缺乏或过时陈旧，严重影响教学科研。如果运用虚拟仪器技术构建系统，代替常规仪器、仪表，不但可以满足实验教学的需要、节约大量的经费、降低实验室建设的成本，而且能够提高教学科研的质量与效率。 1．信号发生器的发展 信号发生器是一种悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。直到1964年才出现第一台全晶体管的信号发生器。 自60年代以来信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器，这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形，由于模拟电路的漂移较大，使其输出的波形的幅度稳定性差，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号波形则电路结构非常复杂。自从70年代微处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数