信号发生器的设计仿真与PCB设计制作
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南昌大学实验报告学生姓名:学号:专业班级:实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:信号发生器设计一、设计任务设计一信号发生器,能产生方波、三角波和正弦波并进行仿真。
二、设计要求基本性能指标:(1)频率范围100Hz~1kHz;(2)输出电压:方波U p-p≤24V,三角波Up-p=6V,正弦波U p-p>1V。
扩展性能指标:频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz,1kHz~10kHz;波形特性方波t r<30u s(1kHz,最大输出时),三角波r△<2%,正弦波r~<5%。
三、设计方案信号发生器设计方案有多种,图1是先产生方波、三角波,再将三角波转换为正弦波的组成框图。
图1 信号发生器组成框图主要原理是:由迟滞比较器和积分器构成方波——三角波产生电路,三角波在经过差分放大器变换为正弦波。
方波——三角波产生基本电路和差分放大器电路分别如图2和图4所示。
图2所示,是由滞回比较器和积分器首尾相接形成的正反馈闭环系统,则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样即可构成三角波、方波发生器。
其工作原理如图3所示。
图2 方波和三角波产生电路图3 比较器传输特性和波形利用差分放大器的特点和传输特性,可以将频率较低的三角波变换为正弦波。
其基本工作原理如图5所示。
为了使输出波形更接近正弦波,设计时需注意:差分放大器的传输特性曲线越对称、线性区越窄越好;三角波的幅值V应接近晶体管的截止电压值。
m图4 三角波→正弦波变换电路图5 三角波→正弦波变换关系在图4中,RP1调节三角波的幅度,RP2调整电路的对称性,并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。
C1、C2、C3为隔直电容,C4为滤波电容,以滤除谐波分量,改善输出波形。
波形发生器的性能指标:①输出波形种类:基本波形为正弦波、方波和三角波。
②频率范围:输出信号的频率范围一般分为若干波段,根据需要,可设置n个波段范围。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技术知识,运用AD画图软件,设计并制作完成一简易函数信号发生器,要求能产生方波和三角波信号,且频率可调,并自行设计电路所需电源电路。
1.2 整机实现的基本原理及框图函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
其电路中使用的器件可以是分立器件,也可以是集成电路。
本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。
产生方波、三角波的方案有很多种,本课题采用运放构成电压比较器出方波信号,采用积分器将方波变为三角波输出,其原理框图如图1所示。
直流电源电路一般由"降压--整流--滤波--稳压"这四个环节构成。
基本组成框图如图2所示。
电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的电压u。
因此,u 1=nui(n为变压器的变比)。
整流电路的作用是将交流电压u1变换成单方向脉动的直流U2。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例,U2=0.9u1。
每只二极管所承受的最大反向电压URM =√2u1,平均电流I D(av)=12IR=0.45u1R对于RC滤波电路,C的选择应适应下式,即RC放电时间常数应该满足:RC=(3~5)T/2,T为50Hz交流电压的周期,即20ms。
2 硬件电路设计这是直流电源电路的原理图,由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。
通过变压把电网 220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压,4个二极管的作用是整流,电容起滤波的作用,再经过7812跟7912进行稳压,2个LED灯起指示作用。
这部分采用运放构成电压比较器出方波信号这部分采用运放构成积分器将方波变为三角波输出3 制作与调试过程根据要求画出实验电路的原理图,根据测量元器件来确定孔径的大小,元器件管脚间的距离以及元器件的大小,导入PCB后改好规则,布好局后连线,布局时要留出一定位置来放变压器,放置姓名学号,这样制版的第一步就做好了。
电子信息技术综合实训报告格式竞赛题名称:《DDS信号发生器的设计》队员名称:评阅人签名:2012年9月15日1、设计思路描述:本设计是一个以AT89C51单片机为核心基于DAC0832芯片的DDS信号发生器。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出正弦波和三角波,波形的转换可通过软件控制。
本设计通过按键选择波形,经过AT89C51单片机将数据输出到DAC0832,由数字信号转变为模拟信号,再通过运放器稳定地输出到示波器上。
原理框图如下:2、硬件电路图:DAC0832是采样频率为八位的D/A转换器件,芯片内有两级输入寄存器,使DAC0832具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式,以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。
D/A转换结果采用电流形式输出。
要是需要相应的模拟信号,可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现这个供功能。
运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻,还可以外接。
该片逻辑输入满足TTL电压电平范围,可直接与TTL电路或微机电路相接。
下面是DAC0832引脚图和内部结构电路图DAC0832引脚功能说明:DI0~DI7:数据输入线,TLL电平。
ILE:数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效。
CS:片选信号输入线,低电平有效。
WR1:为输入寄存器的写选通信号。
XFER:数据传送控制信号输入线,低电平有效。
WR2:为DAC寄存器写选通输入线。
Iout1:电流输出线。
当输入全为1时Iout1最大。
Iout2: 电流输出线。
其值与Iout1之和为一常数。
Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻。
Vcc:电源输入线 (+5v~+15v)Vref:基准电压输入线 (-10v~+10v)AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地。
DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好。
主控电路及数模转换电路分别如下:主控电路数模转换电路3软件流程图:4测试方法描述:运用proteus软件设计好电路图,将程序代码编译好以后载入proteus中的AT89C51芯片进行仿真。
收稿日期:2019-08-27基金项目:国家科技部中国-马其顿政府间科技合作项目;辽宁省教育厅项目(LZ2016006)作者简介:葛振澎(1999—),辽宁辽阳人,自动化专业在读本科生,曾获国家奖学金、校特等综合奖学金;通信作者:颜闽秀(1972—),女,福建仙游人,副教授,博士,研究方向:滑模控制,可再生能源建模与优化。
一种简易信号发生器的设计与仿真葛振澎,颜闽秀(沈阳化工大学信息工程学院,辽宁沈阳 110142)摘要:信号发生器是电子实验室最常见仪表之一,在工程和教学中有广泛应用。
本信号发生器以差动输入四运算放大器LM324为核心,主要运用模拟运算电路,可以产生正弦波、方波、三角波和单次脉冲信号。
设计的创新之处在于增加输出调整电路并整合单脉冲发生功能。
在Multisim14.0环境下进行仿真分析验证了设计方案的可行性。
这种信号发生器具有原理易懂、容易调试、成本低廉等优点,可作为高等院校电子技术教学、电子课程设计和电子创新大赛的参考电路。
关键词:信号发生器;集成运放;电子仿真;Multisim中图分类号:TN710.1;TM935 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2019)22-0150-04DesignandSimulationofSimpleSignalGeneratorGeZhenpeng,YanMinxiu(SchoolofInformationEngineering,ShenyangUniversityofChemicalTechnology,Shenyang 110142,China)Abstract:Signalgeneratorsareoneofthemostcommoninstrumentsinelectroniclaboratoriesandarewidelyusedinengineeringandteaching..WiththedifferentialinputquadoperationalamplifierLM324asthecore,asimplesignalgeneratorcapableofgeneratingsinewave,squarewave,trianglewaveandsinglepulseisdesignedbyusingthecombinationofanalogoperationcircuits..Theinnovationofthedesignistoincreasetheoutputadjustmentcircuitandintegratethesinglepulsegenerationfunction..SimulationanalysisintheMultisim14.0environmentverifiedthefeasibilityofthedesign..Thesignalgeneratorhastheadvantagesofeasytounderstand,easytodebug,lowcostandcanbeusedasareferencecircuitforelectronictechnologyteaching,electroniccoursedesignandelectronicinnovationcompetitionincollegesanduniversities.Keywords:signalgenerator;operationamplifier;electronicsimulation;Multisim 信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实际和科技领域中有着广泛的应用。
基于Proteus多波形信号发生器的仿真设计Proteus是一款可模拟和设计电子电路的电子设计自动化软件。
在Proteus中,多波形信号发生器可以产生多种波形信号。
本文将介绍如何基于Proteus多波形信号发生器进行仿真设计。
1. Proteus多波形信号发生器的使用在Proteus选择“元件模式”,搜索“MULTIWAVE GENERATOR”可以找到多波形信号发生器。
将其拖到工作区中,双击打开“Edit Component Properties”(编辑元件属性)窗口。
该窗口包含了多种波形类型、频率、幅度等参数。
可以根据需要选择不同的波形类型、频率和幅度。
2. 基于Proteus多波形信号发生器的仿真设计本文以一个简单的LED闪烁电路为例进行仿真设计。
LED的正极连接到MCU的P0.0口,负极连接到地。
MCU的P0.0口跟多波形信号发生器连接,以此来产生高低电平。
步骤如下:1)选择元件在Proteus中选择元件,包括MCU、LED、多波形信号发生器等。
2)连线用连线工具将元件连接起来,形成电路。
3)设置多波形信号发生器双击多波形信号发生器,在“Edit Component Properties”窗口中设置波形类型、频率和幅度。
4)编写程序在MCU中编写LED闪烁程序。
为了简化程序,只需使用一个P0.0口来驱动LED。
程序如下:#include<reg51.h>void delay(int i);void main(){while(1){P0=0x01;delay(500);P0=0x00;delay(500);}}void delay(int i){int j,k;for(j=0;j<i;j++)for(k=0;k<125;k++);}5)进行仿真在Proteus中进行仿真。
仿真时可以看到LED的亮灭与多波形信号的高低电平一致。
可以通过修改多波形信号发生器的参数观察LED闪烁的变化。
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Y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、差分放大器构成,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 (I)第1章绪论 (1)第2章方案论证及系统框图 (2)2.1方案比较 (2)2.2系统框图 (3)第3章单元电路设计 (4)3.1方波一三角波产生电路 (4)3. 1. 1比较器电路 (4)3.1.2积分电路 (5)3.1.3参数计算与元件选择 (8)3.2三角波一正弦波产生电路 (9)3.2. 1差分放大器电路 (9)3.2.2参数计算与元件选择 (10)第4章仿真电路与调试 (12)4.1方波波形 (12)4.2三角波波形 (13)4.3正弦波波形 (13)4.4方波转换三角波 (14)4.5三角波转换正弦波 (14)总、*吉 (15)& 谗1 (16) (17)附录1整机原理图 (18)附录2元件明细表 (19)第1章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。
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。
正弦信号是使用最广泛的测试信号。
这是因为产生正弦信号的方法比较简单,而且用正弦信号测量比较方便。
正弦信号源又可以根据工作频率范围的不同划分为若干种。
信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
信号发生器设计附仿真首先,信号发生器的设计需要确定需要支持的频率范围和波形类型。
常见的波形类型包括正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
频率范围通常是设计中最重要的要求之一,因为它决定了信号发生器的应用场景。
例如,对于通信领域的应用,一般需要支持的频率范围是几百兆赫兹到几千兆赫兹。
其次,信号发生器的设计需要考虑输出信号的失真情况。
在设计过程中,可以使用仿真工具模拟信号发生器的输入和输出。
通过调整信号发生器的电路参数和校准电路可以降低输出信号的失真程度。
常见的信号失真包括谐波失真、互调失真和相位失真等。
通过仿真可以预测和优化这些失真。
另外,信号发生器的设计还需要考虑频率稳定性和幅度稳定性。
频率稳定性指的是信号发生器在长时间运行过程中输出信号频率的变化情况。
幅度稳定性指的是信号发生器在长时间运行过程中输出信号幅度的变化情况。
这些稳定性指标对于很多应用场景是非常重要的,因为它们会影响信号发生器的性能。
在进行仿真之前,需要进行信号发生器电路的原理设计。
信号发生器电路通常包括振荡器、放大器和滤波器等组成部分。
振荡器是信号发生器最重要的部分,它能够产生所需的频率和波形。
放大器用于放大振荡器输出的信号,以达到所需的输出幅度。
滤波器用于滤除不需要的谐波和杂散信号。
一般来说,使用SPICE仿真工具进行信号发生器的电路仿真是比较常见的方法。
SPICE(Simulation Program with Integrated CircuitEmphasis)是一种用于电路仿真的软件工具,可以对电路进行电压、电流、功率等仿真分析。
在仿真中,可以根据设计的电路原理图建立电路模型,并设置相应的参数和初始条件。
通过仿真,可以获取信号发生器的输出特性,包括输出频率、波形、幅度、失真程度、稳定性等。
根据仿真结果,可以对电路设计进行优化和调整,以满足设计要求。
总之,信号发生器的设计附带仿真是一项非常重要的工作。
通过仿真可以提前预测和优化信号发生器的性能,并根据仿真结果对设计进行调整,从而确保最终的信号发生器能够满足设计要求。
本科生毕业设计(论文)( 2011届 )题目:信号发生器的制作专业:电子信息工程学生姓名:学号:指导教师:职称:合作导师:职称:完成时间:2011 年 3 月 29 日成绩:本科毕业设计(论文)正文目录摘要 (1)英文摘要 (1)1 引言 (1)1.1 选题背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状、发展动态 (2)1.2.1 信号发生器的发展历史 (2)1.2.2 信号发生器的发展特点 (2)2 总体设计方案 (3)2.1 设计思想 (3)2.1.1 设计内容及要求 (3)2.1.2 方案选择与论证 (3)2.2 方案的结构模块划分 (4)2.2.1 各功能模块介绍 (4)3 硬件电路的设计 (5)3.1 主控电路及主控芯片的选择 (5)3.2 时钟电路设计 (8)3.3 复位电路的设计 (8)3.3.1 复位功能 (9)3.3.2 复位后的状态 (9)3.4 最小应用系统的设计 (10)3.5 按键电路设计 (11)3.5.1 人机交互接口的设计 (11)3.5.2 键盘设计需要解决的几个问题 (11)3.5.3 按键的确认 (11)3.5.4 重键与连击的处理 (11)3.5.5 按键防抖动技术 (11)3.6 LCD显示模块的设计 (13)3.7 D/A 转化电路和I/V电路的设计 (13)3.7.1 DAC0832管脚功能介绍 (14)3.7.2 D/A转换器的性能指标: (15)3.7.3 I/V 转换电路 (15)4 软件设计 (16)4.1 主程序 (16)4.2 定时器0服务程序 (17)4.3 外部中断服务程序 (18)4.4 LCD液晶显示程序 (19)5 软硬件联合调试结果 (19)6 结束语 (21)7 参考文献 (21)附录1 (22)附录2 (22)信号发生器的制作电子信息工程专业指导老师:)摘要:在科学研究、工程教育及生产实践中,常常需要用到低频信号发生器。
信号发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
CAD课程设计报告课程名称:电子线路CAD课设题目:心电信号发生器姓名:张三学号:00000指导老师:教授目录一课程设计目的及基本要求 (3)二课程设计内容及步骤 (3)1 对心电信号发生器原理图进行分析 (3)2 绘制心电信号发生器原理图 (4)3 原理图元件制作 (4)4 原理图电规则检查 (5)5 生成网络表 (5)6 创建材料清单 (6)7 PCB板的手动布局和手动布线 (8)8 PCB图的优化设计 (9)9 生成3D效果图 (9)三心得体会 (10)四参考文献 (10)一课程设计目的及基本要求设计目的:掌握设计软件Protel99se的操作方法,了解心电信号发生器电路原理图的设计方法与步骤,掌握心电信号发生器电路板绘制方法和技巧。
1.要求独立完成电路的设计2.电路原理图要美观大方3.电气检查要保证没有错误4.网络表要确保无误5.按所给塑料盒手工布局和布线6.布板时要求仪器安装、操作和使用方便7.保存电路图二课程设计内容及步骤1.对心电信号发生器原理图进行分析元件较多,如果全部放在一起的话不美观且影响布线,所以将图分为三部分,主电路、天线、按键开关各为一部分。
2.绘制心电信号发生器原理图1.电路原理图设计:原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后是在正确性和布局合理的前提下力求完美。
(1) 启动原理图设计界面,进入Protel99se创建一个文件库;(2) 设置原理图设计环境,执行菜单Design/Option和Tool/Preferences,设置图纸大小,捕捉栅格,电器栅格等;3.原理图原件制作:原理图天线图键盘图4.原理图电气规则检查主板键盘天线5. 生成网络表网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁,元件封装,参数及元件之间连接关系的网络表。
6.创建材料清单7. PCB图封装制作有些需自行封装。
8.PCB板的手动布局与布线Protel99se既可以进行自动布局也可以进行手工布局,执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。
CAD课程设计报告课程名称:电子线路CAD课设题目:心电信号发生器姓名:张三学号:00000指导老师:教授目录一课程设计目的及基本要求 (3)二课程设计内容及步骤 (3)1 对心电信号发生器原理图进行分析 (3)2 绘制心电信号发生器原理图 (4)3 原理图元件制作 (4)4 原理图电规则检查 (5)5 生成网络表 (5)6 创建材料清单 (6)7 PCB板的手动布局和手动布线 (8)8 PCB图的优化设计 (9)9 生成3D效果图 (9)三心得体会 (10)四参考文献 (10)一课程设计目的及基本要求设计目的:掌握设计软件Protel99se的操作方法,了解心电信号发生器电路原理图的设计方法与步骤,掌握心电信号发生器电路板绘制方法和技巧。
1.要求独立完成电路的设计2.电路原理图要美观大方3.电气检查要保证没有错误4.网络表要确保无误5.按所给塑料盒手工布局和布线6.布板时要求仪器安装、操作和使用方便7.保存电路图二课程设计内容及步骤1.对心电信号发生器原理图进行分析元件较多,如果全部放在一起的话不美观且影响布线,所以将图分为三部分,主电路、天线、按键开关各为一部分。
2.绘制心电信号发生器原理图1.电路原理图设计:原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后是在正确性和布局合理的前提下力求完美。
(1) 启动原理图设计界面,进入Protel99se创建一个文件库;(2) 设置原理图设计环境,执行菜单Design/Option和Tool/Preferences,设置图纸大小,捕捉栅格,电器栅格等;3.原理图原件制作:原理图天线图键盘图4.原理图电气规则检查主板键盘天线5. 生成网络表网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁,元件封装,参数及元件之间连接关系的网络表。
6.创建材料清单7. PCB图封装制作有些需自行封装。
8.PCB板的手动布局与布线Protel99se既可以进行自动布局也可以进行手工布局,执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。
信号发生器电路的设计制作
一、信号发生器简介
信号发生器是一种重要的仪器,它能够发出各种形式的各种频率的信号,用来测试和诊断各种电子系统或设备的性能。
它是一种电子设备,由
信号源、振荡器、放大器、滤波器和调节装置等部件组成。
根据调节方式
可以分为手动调节和自动调节信号发生器,根据输出信号的形式可以分为
正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器、矩形波发生器和复合波发生
器等。
二、电路设计
1.方波发生器电路
方波发生器电路采用的是一种常见的方波发生器电路,它的基本结构
是一个多端子调节运算放大器,其中还包括一个延迟网络,可以调整方波
的形状和占空比。
它包括一个双反馈状态放大器IC1,通过低通滤波器C2、R1和R2,用来调节方波的低频速率、占空比和峰值。
该电路的方波形式
分为高平和低平,方波频率主要取决于C1和R3的值。
2.正弦波发生器电路
正弦波发生器电路主要由振荡器、低通滤波器、无源元件、放大器等
元件组成。
在低通滤波器中,C1、C2、R1和R2用于调节输出信号的频率,其中R2的电容和电阻之间的比值决定了信号的波形。
在放大器阶段,R3
与C2共同作用,可以调节输出信号的幅度。
毕业设计(论文)论文题目:信号发生器的设计与制作系:信息与电子工程专业:移动通信技术学生姓名:钱冬梅学号: 04106104 指导老师何娴2007年5月3日摘要:随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机紧密相连,电子产品的智能化日益完善,电路的集成度越来越高,而产品的更新周期却越来越短,使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。
用于此的软件倒是有很多,在软件里面搭好电路,启动一下虚拟按钮,软件提供了我们日常常见的元件,比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。
仪器方面有数字万用表、数字电压表,数字电流表、信号发生器、频率计、双纵示波器、逻辑测试仪、等等的虚拟仪器。
关键词:Multisim、直流稳压电源、函数信号发生器目录:1.Multisim软件的使用说明42.函数信号发生器设计与制作72.1概述2.2函数信号发生器组成及工作原理2.2.1 函数信号发生器的组成2.2.2 函数信号发生器的工作原理2.3函数信号发生器的主要性能指标2.4函数信号发生器的设计与制作2.4.1 函数信号发生器的设计指标2.4.2 函数信号发生器的设计电路2.4.3 函数信号发生器的搭试2.4.4 函数信号发生器的调试3.示波器的使用说明第一章Multisim的简介Multisim是加拿大交换图像技术有限公司(INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd ) 在20世纪90年代初推出的(Electronics Work Bench)(简称EWB)后续版本,中文又称电子工程师仿真工作室。
Multisim是一个完整的设计工具系统,提供了一个非常大的元件数据库,并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL/Verilog设计接口与仿真功能、FPGA/CPLD综合、RF设计能力和后处理功能,还可以进行从原理图到PCB布线工具包(如:Electronics Worbench 的Ultiboard)的无缝隙数据传输,界面直观,操作方便。
实验项目报告书实验名称信号发生器设计与仿真日期2014/5/14 姓名吴双彪专业电子信息工程(1)一、实验目的(详细指明输入输出)1、掌握采用运算放大器设计方波、三角波和正弦波发生电路2、使用Multisim 11 实现电路的仿真二、实验步骤(详细写出理论计算、理论电路分析过程并画出电路仿真图及相关数据)1、设计可产生频率为2KHZ,占空比为35%,振幅为6V的方波发生器并实际仿真。
T=1/f=0.5ms,有T=2RCln(1+2R1/R2)令ln(1+2R1/R2)=0.5,即R1/R2=0.32令R1=32K,则R2=100K,得RC=0.5ms令R=5K,则C=0.1uf。
为了得到占空比为35%,用阻值为10K的电位器代替R,并在电位器两段分别连上一个二极管实现单边导通。
当Uom=6V,由U+=R1/(R1+R2)=6(100/132)=9V=-U_2、设计频率为3KHZ ,振幅为3.5V的三角波发生器 T =1/f=0.33ms,有T=2RCln(1+2R1/R2)令ln(1+2R1/R2)=0.5,即 R1/R2=0.32 令R1=32K,则R2=100K,得RC=0.33ms 令R3=R=3.4K,则C1=C=0.1uf。
此时得Uo1=6V的方波,在方波输出端接上一个反向积分器。
由)d Uo1--1/RC (2Uo TT/2t ⎰=计算得RC =1/7=0.146ms,令R4=R=1.5K,则C2=C=0.1uf。
在C2上并联一个电阻R6=15K,防止信号发生漂移。
在LM 324AD 的正向端放置一个平衡电阻R5=R4。
在方波信号输出端放置两个稳压管稳定电压。
3、设计频率为3KHZ,振幅为2.5V的正弦波发生器利用设计2中的三角波再接上一个反向积分器可得正弦波。
电路设计总结三、元器件表方波名称数量1N3882 2 1N4734A 2 C 0.01uf1接地2电位器R310K1 LM324AD 1 R2 32K 1 R1 100K 1 Vcc 9V 1 Vee -9V 1 示波器 1三角波正弦波(在三角波基础上添加)名称数量名称数量1N4734A 2 R7,R8 1K 2C 0.1uf 2 R9 10K 1接地 2 LM324AD 1 LM324AD 2R1 100K 1R2 32K 1R3 3.4K 1R4 1.47K 1R5 1.5K 1R6 15K 1Vcc 9V 1Vee -9V 1示波器 1四、成绩评定。
信号发生器课程名称:电子技术实践系别::物理与电子工程学院专业:电子信息科学与技术姓名:崔振伟学号:210040949注意事项1.考生需将上述有关项目填写清楚2.字迹要清楚,保持卷面清洁。
3.交卷时请将本答卷和题签一起上交,题签作为封面下一页装订。
2012-2013第二学期电子技术实践试题课程名称:电子技术实践考核类别:考察课程类别: 专业选修考试形式: 论文一、内容设计一个电子产品,题目自选评分标准如下:1、电原理图(30)分:必须自己绘制,不能网上复制,在原理图标题栏里,要有自己的姓名。
2、印刷电路板图(20)分3、产品结构示意图(10)分4、产品介绍(10)分5、电路原理详细说明(30分)字数不少于2000字。
基于PROTEUS的低频函数信号发生器的设计摘要:本系统是基于AT89S52单片机的数字式低频信号发生器,运用PROTEUS 进行仿真。
采用AT89S52 单片机作为控制核心,外围采用数字/模拟转换电路(DAC0832)、稳压电路(MC1403)、运放电路(LM324)、按键和LED显示灯电路等。
通过按键控制可产生方波、锯齿波、三角波、正弦波等,同时用LED显示灯指示对应的波形。
其设计简单、性能优良,可用于多种需要低频信号源的场所,具有一定的实用性。
关键词:单片机;PROTEUS;信号发生器;D/A转换1.1 Proteus软件Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
信号发生器的设计仿真与PCB设计制作
班级姓名学号
(一)信号发生器由以下几部分组成:
1、±12v稳压电源电路
2、方波产生电路
3、三角波产生电路
4、正弦波产生电路
5、总的信号输出电路
(二)设计任务和要求设计任务
1、用1N4007、LM781
2、LM7912设计出±12v稳压电源电路
2、用集成运算放大器设计出能产生方波、三角波、正弦波且频率和幅度可调的信号发生器。
3、设计电路原理图、电路印刷版图。
(三)要求
1、在给定的±12V直流电源电压条件下,使用运算放大器设计并制作一个函数信号发生器。
2、信号频率:1kHz~10kHz
3、输出电压:方波:Vp-p≤24V
三角波:Vp-p≤6V
正弦波:Vp-p>1V
4、方波:上升和下降时间:≤10ms
5、三角波失真度:≤2%
6、正弦波失真度:≤5%
(四)可选用器材
1、1N4007、LM781
2、LM7912
2、OP07、uM741、LM324、LM358
3、电阻、电位器、电容等元器件若干。
4、开关、接插件、接线端子。
(五)函数发生器电路组成及工作原理
函数信号发生器由波形产生电路、电源电路组成,如图1和图2所示。
波形产生电路可产生正弦波,方波和三角波,正弦波是由RC文氏电桥振荡器产生,振荡频率由双刀五位波段开关S1、S2(只用两位)接入不同倍频的电容进行粗调,频率细调用同轴双联电位器W1、W2调节。
D1、D2组成温服电路,W3可进行振荡幅度的调节和失真调整。
为保证能够起振,且减小波形失真,应使R4的阻值略大于R3的阻值的2倍。
方波使由正弦波经过零比较器产生。
方波的频率与正弦波相同,由公式f=1/2∏(W1+R1)C1决定,通过计算可知这个电路产生信号频率范围是150hz-50khz。
信号频率还可进行扩展,但随频率升高,正弦波幅度有所下降,方波发生失真。
三角波是有通用的方波-三角波电路产生,并未采用将方波通过积分的方法产生,因为产生的三角波失真较大。
三角波的频率由公式f=(R8+W5)/4R7(W6+R6)C5,信号的频率范围是280HZ-46KHZ.三种波形通过s3切换,由W4进行幅度调节,通过LM358组成的电压跟随器输出。
电源电路用于给运放供电,出于成本的考虑,其中的LM7805是为另一件产品数字频率计使用。
封装PCB图
调试:
电路板装配完毕检查无误后即可进行调试。
首先进行电源测试,插上电源,测量J2,J3的1,
3脚是否正负12V.若无,应检查7812.7912安装是否正确。