正弦信号发生器设计报告

正弦信号发生器的设计
一、实验目的
1、进一步熟悉QuartusII软件的使用，掌握可编程器件的开发设计的过程。

2、掌握QuartusII中国宏模块的使用方法，重点是LMP_ROM与FPGA硬件资源的使用方法。

3、进一步熟悉GW48-PK2 EDA实验系统。

二、实验内容
采用图形输入方法完成以下正弦信号发生器的设计。

其中6为二进制加法计数器采用兆功能库的arithmetic中的lpm_counter来实现。

ROM元件采用storage中的lpm_rom实现。

ROM数据表中的正弦信号为64字节。

操作如下：
1、新建工程文件，取名为SIN。

2、创建初始化文件，为SIN.mif。

3、建立LPM_ROM.
4、建立LPM_COUNTER文件
5、绘制电路图及编译
6、仿真波形的建立与存盘
7、仿真波形前的检查、仿真，检查结果
8、波形仿真前的检查，进行仿真，检查结果。

9、绑定管脚，进行仿真
10、下载程序，在实验箱上验证结果。

11、重复前面的步骤，设计多波形的信号发生器。

（老师对不起，由于我实验的照片找不到了，就借用了同学的多波形的图片。

）。

实验八正弦信号发生器的设计一、实验目的1、学习用VHDL设计波形发生器和扫频信号发生器。

2、掌握FPGA对D/A的接口和控制技术,学会LPM_ROM在波形发生器设计中的实用方法。

二、实验仪器PC机、EDA实验箱一台Quartus II 6.0软件三、实验原理如实验图所示，完整的波形发生器由4部分组成：• FPGA中的波形发生器控制电路,它通过外来控制信号和高速时钟信号，向波形数据ROM 发出地址信号，输出波形的频率由发出的地址信号的速度决定；当以固定频率扫描输出地址时，模拟输出波形是固定频率,而当以周期性时变方式扫描输出地址时,则模拟输出波形为扫频信号。

•波形数据ROM中存有发生器的波形数据,如正弦波或三角波数据。

当接受来自FPGA的地址信号后，将从数据线输出相应的波形数据，地址变化得越快,则输出数据的速度越快，从而使D/A输出的模拟信号的变化速度越快。

波形数据ROM可以由多种方式实现，如在FPGA外面外接普通ROM;由逻辑方式在FPGA中实现（如例6）；或由FPGA中的EAB模块担当,如利用LPM_ROM实现。

相比之下，第1种方式的容量最大，但速度最慢；，第2种方式容量最小，但速度最最快;第3种方式则兼顾了两方面的因素；• D/A转换器负责将ROM输出的数据转换成模拟信号，经滤波电路后输出。

输出波形的频率上限与D/A器件的转换速度有重要关系,本例采用DAC0832器件。

DAC0832是8位D/A转换器,转换周期为1µs,其引脚信号以及与FPGA目标器件典型的接口方式如附图2—7所示。

其参考电压与＋5V工作电压相接（实用电路应接精密基准电压）.DAC0832的引脚功能简述如下：•ILE(PIN 19）：数据锁存允许信号,高电平有效，系统板上已直接连在＋5V上。

•WR1、WR2(PIN 2、18）：写信号1、2，低电平有效。

•XFER（PIN 17)：数据传送控制信号,低电平有效。

•VREF(PIN 8）:基准电压，可正可负,－10V～＋10V.•RFB(PIN 9)：反馈电阻端。

正弦波信号发生器实验报告
实验名称：正弦波信号发生器实验
实验目的：了解正弦波的基本属性，掌握正弦波信号的发生方法，对正弦波信号进行基本的测量和分析。

实验器材：函数发生器、示波器、万用表。

实验原理：正弦波（Sine Wave）是最常见的一种周期波形，其特点是正弦曲线的波形，具有完全的周期性和对称性。

在电路和信号处理系统中，正弦波信号非常常见，在很多实际应用中具有重要的作用。

函数发生器是一种能够产生各种各样波形的仪器，包括正弦波、方波、三角波等等。

而在产生正弦波信号的过程中，函数发生器利用一个内部的振荡器电路来产生振荡信号，再将其经过信号调制映射到正弦波的形式。

实验步骤：
1.将函数发生器的输出端口连接到示波器的输入端口，并将函数发生器的频率设定在1kHz左右。

2.打开示波器，选择一个适合的纵向和横向刻度，并将其垂直和水平方向校准至
合适位置，以显示正弦波的波形。

3.选择函数发生器的正弦波输出模式，调整幅度与频率，以获得所需的正弦波信号，可使用万用表对其进行精确测量。

实验结果：经过实验，我们成功产生了一路1kHz左右的正弦波信号，并使用示波器和万用表进行了基本的测量和分析，包括正弦波的频率、幅度、相位等基本特性。

实验结论：通过本次实验，我们深入了解了正弦波的特性及用途，掌握了正弦波信号发生器的基本使用方法，熟悉了正弦波信号的测量和分析方法，并在实践中获得了相应的实验数据。

这些知识和经验对我们今后的学习和工作将有非常重要的作用。

正弦信号发生器实验报告正弦信号发生器实验报告一、引言正弦信号发生器是电子实验室中常见的一种仪器，用于产生稳定的正弦信号。

它在各种电子设备测试和实验中起着重要的作用。

本实验旨在探究正弦信号发生器的原理和性能，并通过实际操作来验证其功能。

二、实验目的1. 理解正弦信号的特性和应用；2. 掌握正弦信号发生器的基本原理和结构；3. 学习使用正弦信号发生器进行实际测试。

三、实验原理正弦信号是一种周期性的交流信号，具有连续变化的幅度和相位。

正弦信号发生器的基本原理是通过振荡电路产生稳定的正弦波形。

振荡电路通常由放大器、反馈网络和滤波电路组成。

其中，放大器负责提供足够的增益，反馈网络则确保振荡电路的稳定性，滤波电路则用于滤除其他频率成分。

四、实验器材和材料1. 正弦信号发生器2. 示波器3. 电阻、电容等元件4. 连接线等五、实验步骤1. 将正弦信号发生器与示波器连接，使用示波器观察输出的信号波形；2. 调节正弦信号发生器的频率和幅度，观察波形的变化；3. 使用示波器测量输出信号的频率和幅度，并记录数据；4. 更换不同数值的电阻和电容，观察对信号波形的影响；5. 分析实验结果，总结正弦信号发生器的性能和特点。

六、实验结果与分析通过实验观察和测量，我们得到了一系列关于正弦信号发生器的数据。

首先，我们发现随着频率的增加，正弦信号的周期变短，波形变得更加紧凑。

而幅度的调节则使得波形的振幅增大或减小。

这表明正弦信号发生器能够根据用户的需求产生不同频率和幅度的信号。

此外，我们还发现在改变电阻和电容数值时，信号波形也会发生变化。

较大的电阻和电容会导致信号的衰减，而较小的电阻和电容则会使信号更加稳定。

因此，在实际应用中，我们需要根据具体情况选择适当的电阻和电容数值，以获得所需的信号特性。

七、实验总结本实验通过对正弦信号发生器的实际操作和观察，我们深入了解了正弦信号的特性和应用。

我们学习到了正弦信号发生器的基本原理和结构，并通过实验验证了其功能和性能。

正弦信号发生器实验报告
《正弦信号发生器实验报告》
实验目的：
本实验旨在通过搭建正弦信号发生器，探究正弦波的特性以及其在电子电路中的应用。

实验材料：
1. 电压源
2. 电阻
3. 电容
4. 二极管
5. 信号发生器
6. 示波器
实验步骤：
1. 按照电路图搭建正弦信号发生器电路。

2. 调节电压源的输出电压，使其为所需的正弦波幅值。

3. 使用示波器观察输出波形，并调节电路参数，如电阻、电容的数值，以获得理想的正弦波形。

4. 测量并记录输出波形的频率、幅值等参数。

实验结果：
经过调节电路参数，成功搭建了正弦信号发生器。

通过示波器观察到了理想的正弦波形，并测量了其频率、幅值等参数。

实验结果表明，通过合理设计电路参数，可以得到稳定、准确的正弦波信号。

实验分析：
正弦信号是电子电路中常见的信号波形，具有周期性、稳定性好的特点，因此
在通信、音频处理等领域有着广泛的应用。

通过本实验，我们深入了解了正弦
波的产生原理，掌握了调节电路参数以获得理想波形的方法。

实验结论：
通过搭建正弦信号发生器，我们成功地产生了稳定的正弦波信号，并对其进行
了观察和测量。

这为我们进一步理解正弦波的特性以及其在电子电路中的应用
奠定了基础。

总结：
本实验通过实际操作，加深了对正弦信号发生器的理解，提高了实验操作能力，为今后的电子电路实验打下了良好的基础。

同时，也为我们将来在工程领域的
实际应用提供了宝贵的经验。

正弦信号发生器作者：程锟、晏婷婷、覃雄伟摘 要：本设计以凌阳SPCE061A 单片机为核心，基于直接数字频率合成（DDS ）技术制作了一个频率值能任意调节的多功能信号源。

该信号源在1KHZ~10MHZ 范围能输出稳定可调的正弦波，并具有AM 、ASK 和PSK 等调制功能。

信号输出部分采用电流放大型宽带运放做电流放大，再用宽带电压运放做电压放大，很好地解决了带宽和带负载能力的要求。

系统采用液晶显示模组CPCL501显示和键盘控制功能，在Ω50负载电阻下输出的电压峰-峰值p p V -≥1V 可调。

一、方案论证与选择1.题目分析：本设计要求可以输出较宽频带且频率稳定度足够高的正弦信号，并且具有一定的负载能力，同时可输出指标满足要求的AM 、ASK 、PSK 信号。

综合题目指标要求及相关分析，得到该设计的功能框架图如图一所示。

本设计可分为以下几个部分：频率合成模块、AGC （自动增益控制）模块、幅度控制模块、功率放大模块、调制模块及人机交流模块。

图一 功能模块框图2.方案比较（1）正弦信号发生模块方案一：采用反馈型LC 振荡原理。

选择合适的电容、电感就能产生相应的正弦信号。

其中电容采用变容二极管，通过控制二极管的电压来改变电容， 最终控制输出信号频率。

此方案器件比较简单，但是难以达到高精度的程控调节，而且稳定度不高。

方案二：采用FPGA 器件。

将某一标准正弦信号经过高速采样后送到外部存储器中储存好，然后用一个计数器产生地址读出存储器中的数据后送到D/A 转换器件中输出，可以通过改变计数器的参数，改变地址信号，实现，也可以通过处理数据改变信号的幅度。

但是此方案的输出波形受时钟影响较大，且不易于控制步进和进行功能扩展。

方案三：采用直接频率合成集成芯片AD9851。

AD9851是AD 公司生产的DDS 芯片，带并行和串行加载方式，AD9851 内含可编程DDS 系统和高速比较器,能实现全数字编程控制的频率合成。

简易正弦信号发生器设计
一、实验目的
1.进一步熟悉QuartusII及LPM-RAM宏模块与FPGA硬件资源的使用方法。

二、实验设备
计算机、和软件QuartusII和EDA/SOPC试验箱
三、试验内容
简易正弦信号发生器设计，要求ROM是8位数据线，8位地址线。

四、试验原理
打开QuartusII软件，在连接试验电路之前调入LPM-RAM-DQ宏模块，PLM-COUNER模块和74244芯片，再连接电路图，试验原理设计图如下：
图1-1键入64个正弦信号数据
图1-2简易正弦信号发生器顶层电路设计
五、实验结果
试验结果如下图：
图1-3综合后的RLT图
图1-4仿真波形图3.引脚锁定方案图
图1-5引脚锁定方案图
图1-6编程下载模式图
六、试验小节
一学期匆匆而过，通过大半学期的学习，我们学到了很多处理问题的技巧。

不过我们还要熟记很多单词，大多数的单词我们还不认识，相信通过进一步的学习，我们一定能学好这个软件。

我们也将以浓厚的兴趣和积极的态度去学习。

相信我们一定会有更加长足的进步。

高级数字系统设计实验——DDS正弦信号发生器设计姓名学号专业：通信与信息系统指导老师实验三 DDS 正弦信号发生器一、实验要求：利用LPM_ROM 设计一个DDS 正弦信号发生器，要求ROM 表长度为8位，频率控制字为8位，输出频率分辨率优于1Hz 。

二、设计方案 1、 方案流程图：由频率控制字提供，累加器在系统时钟控制下，来一个上升沿就累加一次频率控制字的值，累加器的位数高于8位，所以用其高8位作为正弦查表的地址，根据地址就能寻址到表内的值，该值通过DAC 转换再通过示波器就能显示波形。

累加器溢出一次就相当于正弦表寻址一圈，正弦信号经历一个周期。

2、参数设定系统时钟fclk ：设定为50KHz ，频率控制字M ：8位，取值范围：1~28-1， 分辨率：f=nfclk2 n 为累加器的位数，当系统时钟的频率越低，相位累加器的位数越高，所得到的频率分辨率就越高，累加器：为了使输出频率的分辨率能达到1Hz ，选定为16位， 输出频率：fout=n M fclk 2*=16250000M *=6553650000M*， 当M=1时，输出频率最小，fout=0.7629Hz ，当M=255时，输出频率最大，fout=0.7629*255=194.5496Hz 。

3、模块建立 1）累加器LIBRARY IEEE;USE IEEE.std_logic_1164.all;USE IEEE.std_logic_ARITH.ALL;USE IEEE.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY add ISPORT(fclk : IN STD_LOGIC; --接入系统时钟rst : IN STD_LOGIC; --复位端fcontrol:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--频率控制字8位asum:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0));--输出累加和END ENTITY;ARCHITECTURE behav OF add ISSIGNAL a:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);--累加器的暂存值SIGNAL fc:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--频率控制字的寄存器BEGINfc<=fcontrol;PROCESS(fc,a,fclk,rst)BEGINIF(rst = '1' ) THENa <=(others=>'0');--复位端高电平有效ELSIF( fclk'event AND fclk = '1') THENa<=a+fc; --系统时钟来一个上升沿就累加一次频率控制字的值ELSENULL;END IF;asum<=a;--寄存器的值赋值给输出端END PROCESS;END behav;2）ROM表ROM表可以通过LPM宏功能模块来实现，通过MegaWizard管理器可以构建我们所需的存储单元，因为频率控制字为8位，DAC 采用实验箱上的THS5651为10位并行高速DAC，所以需要256个存储单元，每个单元为10bits。

正弦信号发生器实验报告引言本实验旨在设计并构建一个正弦信号发生器，用于产生具有特定频率和振幅的正弦波信号。

正弦信号在电子工程中具有广泛的应用，如通信系统、音频设备和信号处理等。

本实验将介绍设计思路、所需材料和步骤，以及实验结果和讨论。

设计思路为了设计一个正弦信号发生器，我们需要以下主要组件：1.振荡电路：产生正弦波信号的核心部分。

2.振幅调节电路：用于控制输出信号的振幅。

3.频率调节电路：用于控制输出信号的频率。

我们将使用基本的集成电路和电子元件来实现这些功能。

接下来，我们将逐步说明每个组件的设计和实现。

所需材料在开始实验之前，我们需要准备以下材料和工具：1.集成电路：例如操作放大器（Op-amp）。

2.电容器和电阻器：用于构建振荡电路和调节电路。

3.面包板：用于连接电子元件。

4.电源：为电路提供所需的电能。

5.示波器：用于测量信号的振幅和频率。

实验步骤1.第一步：振荡电路设计和构建–选择一个合适的振荡电路拓扑，如RC振荡电路。

–计算并选择所需的电容器和电阻器数值。

–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。

2.第二步：振幅调节电路设计和构建–选择一个合适的振幅调节电路拓扑，如非反相放大器。

–根据需要的振幅范围计算并选择所需的电阻器数值。

–使用面包板将电阻器和集成电路连接起来。

3.第三步：频率调节电路设计和构建–选择一个合适的频率调节电路拓扑，如电阻-电容调谐电路。

–根据需要的频率范围计算并选择所需的电容器和电阻器数值。

–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。

4.第四步：电源和示波器连接–将电源连接到电路以提供所需的电能。

–将示波器连接到电路以测量输出信号的振幅和频率。

5.第五步：实验验证和调试–打开电源，并使用示波器观察输出信号。

–调节振幅和频率调节电路，验证是否可以在所需范围内调节信号的振幅和频率。

实验结果和讨论经过实验验证和调试，我们成功设计和构建了一个正弦信号发生器。

该信号发生器能够在所需的频率范围内产生具有可调节振幅的正弦波信号。

模拟电路课程设计报告设计课题：信号发生器设计班级：10通信工程三班学生姓名：陶冬波学号：2010550921指导教师：设计时间：目录一、信号发生器摘要--------------------3二、设计目的---------------------3三、设计内容和要求四、设计方案------------------------------------------34.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------84.4多用信号发生器-------------------------------------------------9五、组装调试及元件清单---------------------------105.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------115.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11六、总结设计电路，改进措施----------------------116.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------116.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11七、收获和体会-----------------------------------------12八、参考文献--------------------------------------------12信号发生器设计一、信号发生器设计摘要：本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。