信号发生器的设计 设计报告
- 格式:docx
- 大小:25.10 KB
- 文档页数:5
信号发生器设计与实现实验报告(一)信号发生器设计与实现实验报告1. 引言•介绍信号发生器的作用和重要性•提出本实验的目的和研究重点2. 实验原理•详细介绍信号发生器的基本原理•解释信号发生器的工作方式和内部结构3. 实验设备和材料•列举使用到的实验设备和材料•概述它们在实验中的作用和使用方法4. 实验步骤1.第一步:设置实验仪器–详细描述如何设置信号发生器和接收器–解释各个参数的设置意义和范围2.第二步:生成标准信号–介绍如何使用信号发生器生成标准信号–提供示例参数设置和操作步骤3.第三步:测量信号参数–阐述如何通过接收器测量信号的频率、幅度等参数–解释测量原理和相关工具的使用方法5. 实验结果分析•展示实验结果数据和测量值•分析实验结果与设定值之间的差异•探讨可能的误差来源和改进措施6. 结论•总结实验的目的、方法和结果•强调实验的重要性和实际应用7. 参考文献•引用使用到的参考资料、教材和相关文献8. 致谢•表达对参与实验的人员、设备提供者等的感谢之情以上是一份符合Markdown格式的信号发生器设计与实现实验报告的基本结构。
在每个部分中,使用标题和副标题进行内容分类和组织。
尽量使用简洁明了的语言和清晰的逻辑,使读者易于理解实验的过程和结果。
9. 实验讨论9.1 实验步骤的有效性•分析实验步骤的合理性和可行性•探讨实验过程中可能存在的困难和解决方法9.2 实验结果的可靠性•讨论实验数据的准确性和可重复性•提出实验结果可能存在的误差来源和影响因素9.3 设备性能的评价•对使用的信号发生器和接收器的性能进行评价•分析其在实验中的表现和优缺点9.4 实验改进的建议•根据本次实验的经验,提出改进实验方法的建议•探讨如何提高实验的效率和结果的精确度10. 实验应用展望•探讨信号发生器在其他领域的应用前景•分析信号发生器在科研和工程实践中的价值和重要性11. 结语•总结全文的主要内容和观点•强调本次实验的价值和对个人学习的意义以上是继续完整的信号发生器设计与实现实验报告。
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。
目录◆ 实验目的 ....................................................................................................................................................................... - 2 - ◆ 软件设计 ....................................................................................................................................................................... - 4 -第一节软件总体设计 .......................................................................................................................................... - 4 - 第二节软件功能设计 .......................................................................................................................................... - 4 -一、系统初始化程序设计 ......................................................................................................................... - 4 -二、键盘扫描及处理程序设计 ............................................................................................................... - 5 -三、中断服务程序设计 ............................................................................................................................- 12 -四、数据显示部分......................................................................................................................................- 14 -五、DAC0部分.............................................................................................................................................- 15 -六、附加模块................................................................................................................................................- 16 - ◆ 电路设计 .....................................................................................................................................................................- 20 -第一节电路总体设计 ........................................................................................................................................- 20 - 第二节电路功能设计 ........................................................................................................................................- 21 -一、总体电路模块......................................................................................................................................- 21 -二、电源模块................................................................................................................................................- 22 -三、开关电容滤波器模块 .......................................................................................................................- 22 -四、四象限乘法器模块 ............................................................................................................................- 23 -五、负载驱动模块......................................................................................................................................- 25 -六、负载模块................................................................................................................................................- 25 - ◆ 实验调试 .....................................................................................................................................................................- 26 -第一节程序调试..................................................................................................................................................- 26 -一、初始化程序...........................................................................................................................................- 26 -二、键盘扫描及处理程序设计 .............................................................................................................- 26 -三、显示程序................................................................................................................................................- 27 -四、定时器2、3服务程序及正弦波发生程序 .............................................................................- 28 -第二节电路调试..................................................................................................................................................- 28 -一、电源模块调试......................................................................................................................................- 28 -二、开关电容滤波器模块调试 .............................................................................................................- 29 -三、四象限乘法器模块调试 ..................................................................................................................- 30 -四、负载驱动及负载模块调试 .............................................................................................................- 30 - ◆ 实验结果 .....................................................................................................................................................................- 31 - ◆ 实验数据及分析.......................................................................................................................................................- 34 -第一节数/模转换MCU DAC输出................................................................................................................- 34 - 第二节低通滤波器输出 ...................................................................................................................................- 34 - 第三节低通滤波器时钟信号..........................................................................................................................- 35 - 第四节系统最终输出信号...............................................................................................................................- 35 - ◆ 实践总结、心得.......................................................................................................................................................- 36 - ◆ 附录一源程序.......................................................................................................................................................- 37 - ◆ 附录二电路原理图 .............................................................................................................................................- 52 -实验目的(1) 系统框图(2) 平台实验板实验室提供“电子系统设计实验平台板”,板上集成C8051F020处理器,该处理器内置DAC 等资源,合成信号即由该DAC 输出(电压信号)。
简易函数信号发生器设计报告一、引言信号发生器作为一种测试设备,在工程领域具有重要的应用价值。
它可以产生不同的信号波形,用于测试和调试电子设备。
本设计报告将介绍一个简易的函数信号发生器的设计方案。
二、设计目标本次设计的目标是:设计一个能够产生正弦波、方波和三角波的函数信号发生器,且具有可调节频率和幅度的功能。
同时,为了简化设计和降低成本,我们选择使用数字模拟转换(DAC)芯片来实现信号的输出。
三、设计原理1.信号产生原理正弦波、方波和三角波是常见的函数波形,它们可以通过一系列周期性的振荡信号来产生。
在本设计中,我们选择使用集成电路芯片NE555来产生可调节的方波和三角波,并通过滤波电路将其转换为正弦波。
2.幅度调节原理为了实现信号的幅度调节功能,我们需要使用一个可变电阻,将其与输出信号的放大电路相连。
通过调节可变电阻的阻值,可以改变放大电路的放大倍数,从而改变信号的幅度。
3.频率调节原理为了实现信号的频率调节功能,我们选择使用一个可变电容和一个可变电阻,将其与NE555芯片的外部电路相连。
通过调节可变电容和可变电阻的阻值,可以改变NE555芯片的工作频率,从而改变信号的频率。
四、设计方案1.正弦波产生方案通过NE555芯片产生可调节的方波信号,并通过一个电容和一个电阻的RC滤波电路,将方波转换为正弦波信号。
2.方波产生方案直接使用NE555芯片产生可调节的方波信号即可。
3.三角波产生方案通过两个NE555芯片,一个产生可调节的方波信号,另一个使用一个电容和一个电阻的RC滤波电路,将方波转换为三角波信号。
五、电路图设计设计的电路图如下所示:[在此插入电路图]六、实现效果与测试通过实际搭建电路,并连接相应的调节电位器,我们成功地实现了信号的幅度和频率调节功能。
在不同的调节范围内,我们可以得到稳定、满足要求的正弦波、方波和三角波信号。
七、总结通过本次设计,我们成功地实现了一个简易的函数信号发生器,具有可调节频率和幅度的功能。
电子设计竞赛培训作品设计报告简易信号发生器仪器组小组成员:林振兴,葛坤,陈自强摘要:本文介绍以DDS芯片AD9850为波形产生核心,以单片机STC89C52为主控制器,实现液晶显示的从100Hz到1MHz宽频带的频率任意设定(可按要求设定步进为10Hz、100Hz可调)、高精度(频稳度优于10-4)的正弦信号和脉冲信号发生器,实现在50负载上输出电压峰-峰值Vopp≥1V且可根据要求调节至负载输出电压的峰-峰值V opp=5V±0.1V。
并且通过DAC0832构成的程控增益放大器实现步进100mV可调的幅度键控功能。
且将自行产生的M序列数字二进制基带信号调制成在100kHz固定频率载波二进制键控的ASK和PSK。
关键词:DDS,AD9850,正弦、脉冲信号发生器,M序列,DAC0832,程控增益放大器,三端稳压7805、7905 ,OP37Abstract:This paper introduces the core, based on DDS chip AD9850 waveform is given priority to with microcontroller STC89C52 controller, the realization of liquid crystal display (LCD) from 100Hz to 1 MHz broadband frequency set arbitrary (can be set up step by step according to the requirement of 10Hz and 100Hz is adjustable), precision (frequency stability is better than 10-4) of the sine signal and the pulse signal generator, the load on the output voltage peak - peak Vopp acuity 1 V and output voltage can be adjusted according to the requirement to load the peak - peak Vopp =5V±0.1V. And through DAC0832 constitute a programmable gain amplifier to achieve step 100mV adjustable amplitude keying features. And will produce M sequence Numbers to binary baseband signal made in 100 KHZ binary fixed frequency carrier keying PSK and ASK.Keywords: DDS ,AD9850, sine, pulse signal generator, M sequence, DAC0832, programmable gain amplifier, three-terminal voltage regulator, 7905、7805,OP371、设计任务和要求设计制作一个可以产生正弦波,脉冲波的简易信号发生器1.1、基本要求(1)正弦波、方波输出频率范围:100Hz~1MHz;(2)具有频率设置功能,频率步进:100Hz;(3)输出信号频率稳定度:优于10-4;50负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V;(4)输出电压幅度:在Ω(5)失真度:用示波器观察时无明显失真;(6)频率的数字显示:5位;(7) 产生100Hz的正弦波,通过示波器显示其波形(与信号源输入100Hz 的正弦波分别用两个通道对比失真度)。
信号发生器设计与实现实验报告实验报告:信号发生器的设计与实现一、引言信号发生器是一种能够产生各种类型的电信号的仪器,广泛应用于电子测量、通信系统调试、音频设备测试等领域。
本实验旨在设计并实现一个简单的信号发生器,以产生多种类型的电信号,并对其进行相应的测试和分析。
二、设计与实现1. 设计思路信号发生器的设计主要包括以下几个方面的考虑:信号类型的选择、频率范围的确定、输出幅度的调节以及相关控制电路的设计。
在信号类型的选择上,常见的信号类型有正弦波、方波、三角波等。
根据实际需求,本实验选择了正弦波和方波两种信号类型进行设计。
频率范围的确定需要考虑实际应用中最低和最高频率的要求。
在本实验中,我们选择了10Hz到10kHz的频率范围。
输出幅度的调节可以通过控制信号发生器的增益来实现。
本实验采用了可调电阻来控制输出信号的幅度。
相关控制电路的设计包括频率选择电路、幅度调节电路等。
这些电路的设计需要根据信号发生器的具体要求进行选择和设计。
2. 电路设计2.1 正弦波发生电路正弦波发生电路的设计采用了著名的Wien桥电路。
这个电路能够通过调节电容和电阻的比例来产生不同频率的正弦波信号。
2.2 方波发生电路方波发生电路的设计采用了555定时器作为主要的控制元件。
通过控制555的触发电平和放电电平,可以产生不同频率的方波信号。
3. 系统实现根据上述设计思路和电路设计,我们完成了信号发生器的系统实现。
通过逐步调试和优化,确保了系统的正常运行和性能的稳定。
三、实验结果与分析1. 正弦波信号测试通过将信号发生器接入示波器,我们成功地产生了频率为1kHz的正弦波信号。
通过示波器的显示,我们可以清晰地观察到正弦波的周期、幅度和波形等特征。
2. 方波信号测试通过将信号发生器接入示波器,我们成功地产生了频率为5kHz的方波信号。
通过示波器的显示,我们可以清晰地观察到方波的上升时间、下降时间和占空比等特征。
四、实验总结通过本次实验,我们设计并实现了一个简单的信号发生器,能够产生正弦波和方波两种类型的信号。
简易函数信号发生器的设计报告设计报告:简易函数信号发生器一、引言函数信号发生器是一种可以产生各种类型函数信号的设备。
在实际的电子实验中,函数信号发生器广泛应用于工程实践和科研领域,可以用于信号测试、测量、调试以及模拟等方面。
本文将着重介绍一种设计简易函数信号发生器的原理和方法。
二、设计目标本设计的目标是实现一个简易的函数信号发生器,能够产生包括正弦波、方波和三角波在内的基本函数信号,并能够调节频率和幅度。
同时,为了提高使用方便性,我们还计划增加一个显示屏,实时显示当前产生的信号波形。
三、设计原理1.信号源函数信号发生器的核心是信号发生电路,由振荡器和输出放大器组成。
振荡器产生所需的函数信号波形,输出放大器负责放大振荡器产生的信号。
2.振荡器为了实现多种函数波形的产生,可以采用集成电路作为振荡器。
例如,使用集成运算放大器构成的和差振荡器可以产生正弦波,使用施密特触发器可以产生方波,使用三角波发生器可以产生三角波。
根据实际需要,设计采用一种或多种振荡器来实现不同类型的函数信号。
3.输出放大器输出放大器负责将振荡器产生的信号放大到适当的电平以输出。
放大器的设计需要考虑到信号的频率范围和幅度调节的灵活性。
4.频率控制为了能够调节信号的频率,可以采用可变电容二极管或可变电阻等元件来实现。
通过调节这些元件的参数,可以改变振荡器中的RC时间常数或LC谐振电路的频率,从而实现频率的调节。
5.幅度控制为了能够调节信号的幅度,可以采用可变电阻作为放大电路的输入阻抗,通过调节电阻阻值来改变信号的幅度。
同时,也可以通过增加放大倍数或使用可变增益放大器来实现幅度的控制。
四、设计步骤1.确定电路结构和信号发生器的类型。
根据功能和性能需求,选择合适的振荡器和放大器电路,并将其组合在一起。
2.根据所选振荡器电路进行参数计算和元件的选择。
例如,根据需要的频率范围选择适合的振荡器电路和元件,并计算所需元件的数值。
3.设计输出放大器电路。
EDA设计报告----基于DDS的正弦信号发生器专业:班级:学号:姓名:目录一、DDS信号发生器原理 (2)二、基于DDS的正弦信号发生器设计实现 (3)三、DDS信号发生器原理图 (6)四、仿真结果 (7)五、硬件调试结果及分析 (7)六、心得与体会 (9)一. DDS信号发生器原理对于正弦信号发生器, 它的输出可以用下式来描述:其中, Sout是指该信号发生器的输出信号波形, fout 只输出信号对应的频率。
上式的表述对于时间t是连续的, 为了用数字逻辑实现该表达式, 必须进行离散化处理, 用基准时钟clk进行抽样, 令正弦信号的的相位θ为在一个clk周期Tclk, 相位θ的变化量为其中fclk指clk的频率对于2π可以理解为“满”相位, 为了对Δθ进行数字量化, 把2π切割成2N, 用词每个clk周期的相位增量Δθ用量化值BΔθ来描述: BΔθ=(Δθ·2N)/2π, 且BΔθ为整数与上式联立可得:显然, 信号发生器可以描述其中θk-1指前一个clk周期的相位值, 同样得出由以上推倒可以得出, 只要对相位的量化值进行简单的累加运算, 就可以得到正弦信号的当前相位值, 而用于累加的香味增量量化值BΔθ决定了信号的输出频率fout并呈现简单的线性关系。
直接数字合成器DDS就是根据以上原理而设计的数控频率合成器, 下图为其基本DDS结构, 主要有相位累加器、相位调制器、正弦ROM查找表构成图中的相位累加器、相位调制器、正弦ROM查找表是DDS结构中的数字部分,二、基于DDS的正弦信号发生器设计实现根据设计原理框图分别设计出加法器、寄存器、正弦波ROM。
1.32位加法器ADDER32设计在原理图文件文件下在空白处双击, 单击“MegaWizard Plug-In Manager”选择第一项选择器件为cyclone, 语言方式为VerilogHDL。
在算数项Arithmetic中选择计数器LPM_ADD_SUB.存于所建工程文件夹下命名为ADDER32.单击NEXT,进入以后对话框后选择32位加法器工作模式选择有一位加法进位输出, 选择有符号加法方式, 选择2级流水线工作模式 ,此时该加法器变为有时序电路的模块, 最后至finish按钮, 编辑完成。
信号发生器课程设计报告课题:设计制作一个信号发生器:设计内容及要求:1.产生三种波形:方波,三角波,正弦波2.频率范围:0 ~ 100kHz3.输出内阻不大于50Ω4.负载50Ω时输出电压不小于5V主要测量内容:输出信号频率范围,输出电阻,输出功率一、系统组成:1.1 方波—三角波系统电路,由同向滞回比较器和积分电路两部分组成图1.1方波—三角波系统电路1.2 三角波—正弦波电路,由滤波电路组成图1.2 正弦波系统电路二、设计原理图阶段2.1.查阅资料及参考书本确定原理图如下:软件环境:multisim10.12.2.原理图概况本文所设计的电路是通过集成运算放大器LM324和基本元件组合产生不同波形(方波,三角波,正弦波):先通过同向滞回比较电路产生方波,方波又通过积分电路产生三角波,最后滤波电路又将三角波转换成正弦波。
频率变换:本电路可以通过调节电位器R1的有效阻值改变振荡周期T,频率f=1/T.三、电路具体设计方案及仿真3.1.1方波—三角波转换电路图3.1所示图3.1 方波—三角波发生电路3.1.2电路分析:该电路的方波发生部分由同向滞回比较器组成,积分运算电路既作为电压比较器的延迟环节,又作为反馈网络。
通过反馈网络,滞回比较器的输出电压u0=±Uz,阈值电压±U T=±[R1/(R1+R2)]Uz.假设滞回比较器输出电压u01在t0时刻由-Uz跃变到+Uz,此时积分电路进行反向积分,输出电压u0呈线性下降,当u0下降到滞回比较器的阈值电压-U T时,即t1时刻,滞回比较器的电压由u01从+Uz跃变到-Uz,此后积分电路正向积分,u0呈线性上升。
当u0上升到滞回比较器的阈值电压+UT时,即t2时刻,u01从-Uz跃变到+Uz,即返回设定初始状态,周而复始,产生振荡。
3.1.3元件参数设计设计中应用到的稳压管稳压值为5V ,即方波的幅值为5.7V ,三角波的输出电压为)1()12(111t Uo t t Uz C R Uo +--= 可令电容C1为0.1uF ,R1为1k Ω的电位器设计最终要求振荡频率需在0 ~ 100kHz 的范围内,则716141R C R R T f == 可令 R6=560Ω R7=24k Ω 满足条件。
序号(学号):1223000101吉林建筑大学城建学院课程设计报告信号发生器的设计姓名宋丽萍系电气信息工程系专业电子信息工程班级电子12-1指导教师雷艳敏(副教授)2013 年12 月27 日目录摘要 (1)ABSTRACT (3)第1章前言 (4)1.1绪论 (4)1.2 设计目的 (4)第2章信号发生器的设计原理 (5)2.1原理框图 (5)2.2信号发生器的原理图 (5)2.2.1矩形波发生电路及工作原理 (5)2.2.2正弦波发生电路及工作原理 (6)3.2.3三角波发生电路及工作原理 (7)第3章仿真电路分析 (9)3.1 矩形波波形 (10)3.2 三角波波形 (11)3.3 正弦波波形 (12)总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录1整机原理图 (18)摘要信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域。
采用集成运放和分立元件相结合的方式,利用迟滞比较器电路产生方波信号,以及充分利用差分电路进行电路转换,从而设计出一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易信号发生器。
通过对电路分析,确定了元器件的参数,并利用仿真软件仿真电路的理想输出结果,克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题,使得设计的低频信号发生器结构简单,实现方便。
本设计是信号发生器的设计,主要由比较器、积分器构成,它能产生频率范围为1KHZ~10KHZ内的方波、三角波、正弦波。
关键词 : 方波;正弦波;三角波;信号发生器ABSTRACTSignal generator is widely used in electronics engineering, communication engineering, automatic control, remote control, measuring instrument, instrument and computer technology. Using integrated op-amp and the way of the combination of discrete component, using hysteresis comparator circuit to produce square wave signal, and make full use of the differential circuit to convert the circuit, so as to design a can transform a simple triangle wave, sine wave and square wave signal generator. Based on circuit analysis, to determine the parameters of the components, and by using simulation software simulation circuit of the ideal output, overcomes the low frequency signal generator circuit design of technical problems, makes the design of the low frequency signal generator has simple structure, easy to implement.This design is the design of the signal generator, mainly by the comparator, integrator, differential amplifier, it can produce within the frequency range of 1 KHZ ~ 10 KHZ square wave, triangle wave, sine wave.Key Words: square wave; Sine wave; Triangle wave. Signal generator第1章前言1.1绪论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。