01 方波发生器

波形发生器通常用于产生不同类型的电信号波形，包括正弦波、方波、锯齿波、脉冲波等。

这些波形发生器通常具有特定的电气标号，以便在电路设计和连接中进行正确的标识。

以下是一些常见的波形发生器的电气标号：
正弦波发生器（Sine Wave Generator）：
•电气标号：SG或SinGen
方波发生器（Square Wave Generator）：
•电气标号：SWG或SquareGen
锯齿波发生器（Sawtooth Wave Generator）：
•电气标号：SWGen或SawGen
脉冲波发生器（Pulse Wave Generator）：
•电气标号：PWG或PulseGen
三角波发生器（Triangle Wave Generator）：
•电气标号：TWG或TriGen
矩形波发生器（Rectangle Wave Generator）：
•电气标号：RWG或RectGen
这些电气标号通常用于电路图中，以标识波形发生器的类型和功能。

请注意，不同制造商和不同型号的波形发生器可能会有不同的标号和符号，因此在使用具体设备时，建议查阅相关的设备手册或规格表，以了解其电气标号和符号。

此外，一些波形发生器也可以通过数字方式来控制和编程，因此可能具有额外的通信接口和电气标号。

⽅波、三⾓波波形发⽣器课程设计⽅波、三⾓波发⽣器摘要在模拟电⼦技术当中，我们会见到各种类型的波形，除了常见的正弦波之外，还有别的各种⾮正弦波，这些类型各异的波形，⼴泛应⽤于模拟电⼦技术的各个领域。

在模拟电⼦电路中，各种⾮正弦波，如矩形波、三⾓波、锯齿波、阶梯波等，在各种驱动电路及信号处理电路中⼴泛应⽤。

波形发⽣器是⼀种常⽤的信号源，⼴泛的运⽤于电⼦电路、⾃动控制系统和教学实验等领域。

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，通过对函数波形发⽣器的原理以及构成分析，可以设计⼀个能变换出三⾓波、⽅波的函数波形发⽣器。

本⽂利⽤LM324N产⽣⼀个可调频和调幅的⽅波信号，通过此信号来产⽣三⾓波。

⽬录1设计题⽬ (2)2设计任务和要求 (2)3整体电路设计 (2)4仿真及仿真结果 (7)5 PCB板的绘制 (9)6误差分析 (10)7总结 (11)8⼼得体会 (11)1 设计题⽬⽅波、三⾓波发⽣器2 设计任务和要求要求设计并⽤分⽴元件和集成运算放⼤器制作能产⽣⽅波和三⾓波波形的波形发⽣器。

3 整体电路设计1）信号发⽣器:信号发⽣器⼜称信号源或振荡器。

按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发⽣器等四⼤类。

各种波形曲线均可以⽤三⾓函数⽅程式来表⽰，如三⾓波、锯齿波、矩形波（含⽅波）、正弦波。

通过模拟电⼦技术设计的波形发⽣器是⼀个不需要外加输⼊信号，靠⾃⾝振荡产⽣信号的电路。

2）电路设计：整体电路由RC振荡电路，反相输⼊的滞回⽐较器和积分电路组成。

理由：a）矩形波电压只有两种状态，不是⾼电平，就是低电平，所以电压⽐较器是它的重要组成部分；b）产⽣振荡，就是要求输出的两种状态⾃动地相互转换，所以电路中必须引⼊反馈；c）输出状态应按⼀定的时间间隔交替变化，即产⽣周期性变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。

RC振荡电路：即作为延迟环节，⼜作为反馈电路，通过RC充放电实现输出状态的⾃动转换。

方波发生器资料方波发生器是一种电子设备，用于产生方波信号。

方波信号是一种特殊的周期性信号，其波形为高电平和低电平交替出现的矩形波形。

方波信号广泛应用于电子实验、通信、音频设备等领域。

一、方波发生器的工作原理方波发生器通常由以下几个主要部分组成：振荡电路、比较器、反相器和输出缓冲器。

1. 振荡电路：方波发生器的核心部分，用于产生基准频率的振荡信号。

常见的振荡电路有RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等。

2. 比较器：将振荡电路产生的振荡信号与一个参考电平进行比较。

当振荡信号的电压高于参考电平时，输出高电平；当振荡信号的电压低于参考电平时，输出低电平。

3. 反相器：用于将比较器输出的信号进行反相处理。

当比较器输出高电平时，反相器输出低电平；当比较器输出低电平时，反相器输出高电平。

4. 输出缓冲器：用于放大和驱动方波信号，使其能够输出到外部设备或电路中。

二、方波发生器的应用方波发生器在电子实验和工程中具有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：1. 信号发生器：方波发生器可以作为一个简单的信号发生器，用于产生特定频率和幅度的方波信号，用于测试和调试电子设备。

2. 时钟电路：方波发生器可以用作时钟电路的基准信号源。

时钟电路在数字系统和通信系统中起着关键的作用，用于同步和控制各个模块的运行。

3. 脉冲调制：方波发生器可以用于脉冲调制技术中。

脉冲调制是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，常用于通信系统和数字音频设备中。

4. 实验教学：方波发生器常用于电子实验教学中，用于演示和研究方波信号的特性和应用。

三、方波发生器的性能指标选择方波发生器时，需要考虑以下几个性能指标：1. 频率范围：方波发生器应具有较宽的频率范围，以满足不同应用的需求。

2. 频率稳定性：方波发生器应具有良好的频率稳定性，以保证输出信号的准确性和稳定性。

3. 输出幅度：方波发生器应具有可调的输出幅度，以适应不同电路和设备的需求。

4. 上升时间和下降时间：方波发生器应具有较短的上升时间和下降时间，以保证方波信号的快速切换和较高的频率响应。

方波发生器-(2)(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计说明书沈阳大学课程设计说明书方波发生器1、课程设计的目的《电子技术基础课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。

目的是通过解决比较简单的实际问题，巩固和加深在《电子技术基础2-1（模拟电子技术基础）》课程中所学的理论知识和实验技能。

训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路并仿真，分析结果，撰写报告等工作。

使学生初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。

2、设计方案论证方波发生器、电路组成方波发生器是由迟滞比较器和RC积分电路构成的闭合电路，如图（a）。

两种电路的输出互为对方的输入，迟滞比较器的输出又是方波信号的输出端。

而RC积分电路除了起负反馈作用外，还起着延迟作用。

图（1）沈 阳 大 学课程设计说明书、工作原理图（1）中1R 、2R 构成正反馈以便形成自激振荡，2R 两端的电压作为迟滞比较器的基准电压B U 输入到比较器的同相输入端，其值分别为221212=B OH B OLR R U U U U R R R R +-=++和F R 与C 构成负反馈，C 两端电压C u 作为反相输入电压与基准电压值B U 比较。

输出端串接1Z D 和2Z D 时可保证输出电压高电位为OH Z D Z U U U U =+≈,低电位为()OL Z D Z U U U U =-+≈-。

合上电源时，由于电冲击使得迟滞比较器有信号输入，经正反馈后，电路输出的电压0u 是高电位OH U 还是低电位OL U 完全是随机的。

设合上电源时输出高电位0OH Z u U U ==，电路处于第一状态，此时基准电压212B B ZR U u U R R +==+。

频率可调的方波信号发生器设计及电路用单片机产生频率可调的方波信号。

输出方波的频率范围为1Hz-200Hz，频率误差比小于0.5%。

要求用“增加”、“减小”2个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2秒后，给定频率以10次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。

用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。

开机默认输出频率为5 Hz。

3.5.1模块1：系统设计（1）分析任务要求，写出系统整体设计思路任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O管脚的状态取反。

由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms（占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平2.5 m s），因此，定时器可以工作在8位自动装载的工作模式。

涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。

问题的难点在按键连续按下超过2S的计时问题，如何实现计时功能。

系统的整体思路：主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。

中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S后频率值以10Hz/s递增（递减）。

（2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图采用MCS51系列单片机At89S51作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。

数码管驱动采用2个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244作为数码管的驱动。

在74HC244的7段码输出线上串联100欧姆电阻起限流作用。

独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。

发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。

图3-14 方波信号发生器的硬件电路原理图（3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图软件任务要求包括按键扫描、定时器的控制、按键连续按下的判断和计时、数码管的动态显示。

方波发生器的原理引言方波发生器是一种常见的电子设备，用于产生方波信号。

方波信号由高电平和低电平两个稳定的电平组成，且两个电平之间的切换速度非常快。

方波信号在许多领域中都有广泛的应用，例如数字通信、计算机科学和音频设备等。

本文将详细介绍方波发生器的原理、工作方式、常见应用和未来发展趋势。

一、方波发生器原理1.1 基本概念方波是一种特殊形式的周期性信号，它由高电平和低电平交替组成。

在理想情况下，高电平和低电平之间切换速度是无限快的，且两个稳定状态之间没有过渡过程。

1.2 方波发生器结构一个基本的方波发生器通常由以下几个主要组件构成：（1）振荡器：振荡器是产生周期性信号的关键部件。

它可以是基于时钟脉冲或其他稳定频率源。

（2）比较器：比较器用于比较振荡器输出信号与参考阈值之间的电压差异，并产生方波信号。

（3）反馈电路：反馈电路将比较器的输出信号反馈给振荡器，以保持振荡器的稳定工作。

1.3 方波发生器工作原理方波发生器的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：（1）振荡器产生周期性信号。

（2）比较器将振荡器输出信号与参考阈值进行比较。

（3）当振荡器输出电压高于参考阈值时，比较器输出高电平；当振荡器输出电压低于参考阈值时，比较器输出低电平。

（4）反馈电路将比较器的输出信号反馈给振荡器，以保持稳定的方波信号产生。

二、方波发生器工作方式2.1 单稳态触发方式单稳态触发方式是一种常见的方波发生方式。

它基于单稳态触发元件（如单稳态多谐振荡电路），通过外部触发脉冲来产生周期性方波信号。

当外部触发脉冲到达时，单稳态元件被激活并产生一个固定宽度的方波脉冲。

2.2 双稳态触发方式双稳态触发方式是另一种常见的方波发生方式。

它基于双稳态触发元件（如施密特触发器），通过外部输入信号的变化来产生方波信号。

当外部输入信号超过一定阈值时，施密特触发器从一个稳定状态切换到另一个稳定状态，从而产生方波信号。

2.3 数字逻辑电路方式数字逻辑电路方式是现代方波发生器常用的工作方式。

方波发生器资料
方波发生器是一种能够产生方波信号的电子设备。

方波信号是一种具有固定频
率和占空比的信号，其波形呈现为高电平和低电平交替出现的矩形波形。

方波发生器通常由以下几个主要部分组成：
1. 时钟源：提供稳定的时钟信号，用于控制方波信号的频率。

2. 比较器：用于将时钟信号与参考电压进行比较，并产生方波信号的高低电平。

3. 控制电路：用于调节方波信号的频率和占空比。

4. 输出缓冲电路：将比较器输出的方波信号进行放大和隔离，以便输出到外部
电路。

方波发生器广泛应用于各个领域，包括电子测量、通信、音频处理、数字系统
设计等。

在数字系统设计中，方波发生器常用于时钟信号的产生，用于同步和控制数字电路的工作。

方波发生器的参数包括频率、占空比和输出电平等。

频率指的是方波信号的周期，通常以赫兹（Hz）为单位表示。

占空比是指方波信号中高电平的持续时间与
一个周期的比例，通常以百分比表示。

输出电平指的是方波信号的高电平和低电平的电压值。

方波发生器有多种类型，包括基于集成电路的数字方波发生器、基于振荡器的
模拟方波发生器等。

不同类型的方波发生器具有不同的特点和应用范围。

总之，方波发生器是一种能够产生方波信号的电子设备，常用于各种电子系统
和数字系统中。

1k方波发生器电路
1k方波发生器电路主要由一个施密特触发器反相器（例如TTL74LS14）构成。

这个反相器逻辑门通过一定的方式连接到地线，并在其输入端和地之间连接一个电容器。

这个电容器和反相器的组合形成了一个RC电路，该电路通过施密特触发器的阈值进行开关动作。

在RC电路中，当电容器上的电压低于施密特触发器的下阈值时，触发器的输出状态为逻辑0，此时电源通过电阻向电容器充电。

当电容器上的电压达到施密特触发器的阈值时，触发器的输出状态翻转为逻辑1，此时电容器通过反相器的输出放电。

这个过程反复进行，从而产生方波输出。

这个电路通过施密特触发器的阈值翻转动作，将连续的电源电压转换为方波信号。

这个方波信号的频率取决于RC电路的时间常数，即电阻和电容的大小。

这是一个基本的方波发生器电路，如果需要更复杂或更高精度的方波信号，可能需要使用更复杂的电路或数字信号处理器等设备。

单片机第五次作业5任务二——方波信号发生器一、电路仿真图（图中与P1.0脚相连的两台仪器分别为频率计和示波器）二、程序源码#include <REGX52.H>sbit CLK=P1^0;void InitTimer(void) //初始化定时器T1{TMOD=0x10; //设定T1为方式1TH1=(0x10000-499)/0x100; //装载初值TL1=(0x10000-499)%0x100;TF1=0; //清除T1溢出标志TR1=1; //启动T1定时器ET1=1; //允许T1溢出中断EA=1; //打开总中断开关}void main(void){CLK=0;InitTimer();while(1);}void Timer(void) interrupt 3{TH1+=(0x10000-499)/0x100;TL1+=(0x10000-499)%0x100;CLK=~CLK; //翻转P1.0口}三、工作原理本题仅要求在P1.0口上产生一个方波信号，因此硬件电路很简单，仅为一套单片机最小系统。

为了能够显示P1.0口上产生的方波信号，并精确测量其脉宽，仿真时在这个口上连接了一个示波器和一个频率计，通过观察频率计上的频率读数来间接测算出产生的方波信号脉宽时长。

软件方面，单片机启动定时器T1，设定好初始值后开始定时，并在每次中断里翻转P1.0口并重装载初值，以此实现方波的产生。

其中初始值的计算过程为，方波周期为1mS，且等宽，则应每隔500uS翻转一次P1.0口。

而定时器工作在方式1，为16位定时器，默认定时周期为0x10000个机器周期，由于晶振为12MHz，所以换算成时间也就是0x1000uS。

因此定时器初始值应为0x10000-500，则对应的TH1为(0x10000-500)/256，TL1为(0x10000-500)%256。

至于程序源码中的初值为何为0x10000-499，会在下一节详细给出原因。

频率可调的方波信号发生器用单片机产生频率可调的方波信号。

输出方波的频率范围为1Hz-200Hz ，频率误差比小于0.5%。

要求用“增加”、“减小”2个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2秒后，给定频率以10次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。

用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。

开机默认输出频率为5Hz 。

1模块1：系统设计（1）分析任务要求，写出系统整体设计思路任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O 管脚的状态取反。

由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms （占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平 2.5 ms ），因此，定时器可以工作在8位自动装载的工作模式。

涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。

问题的难点在按键连续按下超过2S 的计时问题，如何实现计时功能。

系统的整体思路：主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。

中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S 后频率值以10Hz/s 递增（递减）。

（2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图采用MCS51系列单片机At89S51作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。

数码管驱动采用2个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244作为数码管的驱动。

在74HC244的7段码输出线上串联100欧姆电阻起限流作用。

独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。

发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。

图1 方波信号发生器的硬件电路原理图（3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图软件任务要求包括按键扫描、定时器的控制、按键连续按下的判断和计时、数码管的动态显示。