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函数信号发⽣器使⽤说明（超级详细）函数信号发⽣器使⽤说明1－1 SG1651A函数信号发⽣器使⽤说明⼀、概述本仪器是⼀台具有⾼度稳定性、多功能等特点的函数信号发⽣器。
能直接产⽣正弦波、三⾓波、⽅波、斜波、脉冲波，波形对称可调并具有反向输出，直流电平可连续调节。
TTL可与主信号做同步输出。
还具有VCF输⼊控制功能。
频率计可做内部频率显⽰，也可外测1Hz~10.0MHz的信号频率，电压⽤LED显⽰。
⼆、使⽤说明2.1⾯板标志说明及功能见表1和图1图1DC1641数字函数信号发⽣器使⽤说明⼀、概述DC1641使⽤LCD显⽰、微处理器（CPU）控制的函数信号发⽣器，是⼀种⼩型的、由集成电路、单⽚机与半导体管构成的便携式通⽤函数信号发⽣器，其函数信号有正弦波、三⾓波、⽅波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。
信号频率可调范围从0.1Hz~2MHz，分七个档级，频率段、频率值、波形选择均由LCD显⽰。
信号的最⼤幅度可达20Vp-p。
脉冲的占空⽐系数由10%~90%连续可调，五种信号均可加±10V的直流偏置电压。
并具有TTL电平的同步信号输出，脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。
除此以外，能外接计数输⼊，作频率计数器使⽤，其频率范围从10Hz~10MHz（50、100MHz[根据⽤户需要]）。
计数频率等功能信息均由LCD显⽰，发光⼆极管指⽰计数闸门、占空⽐、直流偏置、电源。
读数直观、⽅便、准确。
⼆、技术要求2.1函数发⽣器产⽣正弦波、三⾓波、⽅波、锯齿波和脉冲波。
2.1.1函数信号频率范围和精度a、频率范围由0.1Hz~2MHz分七个频率档级LCD显⽰，各档级之间有很宽的覆盖度，如下所⽰：频率档级频率范围（Hz）1 0.1~210 1~20100 10~2001K 100~2K10K 1K ~20K100K 10K ~200K1M 100K ~2M频率显⽰⽅式：LCD显⽰，发光⼆极管指⽰闸门、占空⽐、直流偏置、电源。
函数信号发生器原理函数信号发生器是一种能够产生各种波形信号的仪器，它在电子、通信、自动控制等领域有着广泛的应用。
在本文中，我们将介绍函数信号发生器的原理，包括其工作原理、主要组成部分以及应用特点。
首先，函数信号发生器的工作原理是基于模拟电路的运作。
它通过内部的振荡电路产生基本波形信号，如正弦波、方波、三角波等，然后通过信号调制电路对这些基本波形进行调制，生成各种复杂的波形信号。
这些波形信号可以用来测试、校准各种电子设备，也可以作为实验中的输入信号进行研究和分析。
函数信号发生器的主要组成部分包括振荡电路、信号调制电路和控制电路。
振荡电路是函数信号发生器的核心部分，它能够产生稳定的基本波形信号。
信号调制电路则负责对基本波形进行调制，生成各种复杂的波形信号。
控制电路则用来控制函数信号发生器的工作模式、频率、幅度等参数，使其能够满足不同的应用需求。
函数信号发生器具有频率范围广、精度高、稳定性好等特点。
它可以产生从几赫兹到数百兆赫兹的信号，并且频率精度可以达到非常高的水平。
这使得函数信号发生器在各种精密测量和实验研究中得到了广泛的应用。
除此之外，函数信号发生器还具有输出电阻低、波形失真小、调制灵活等特点。
它的输出电阻通常在数百欧姆到数千欧姆之间，能够适应各种负载的要求。
波形失真也非常小，能够满足对波形质量要求较高的应用。
同时，函数信号发生器的调制方式灵活多样，可以实现各种复杂的波形输出，满足不同应用的需求。
总的来说，函数信号发生器是一种功能强大、应用广泛的仪器，它在各种领域都有着重要的作用。
通过了解函数信号发生器的原理和特点，我们可以更好地应用和理解它，为相关领域的工作和研究提供更好的支持和帮助。
函数信号发生器操作手册，EE1640C 型函数信号发生器计数器操作使用说明书，函数信号发生器操作使用方法EE1640C 型函数信号发生器计数器整体外观如下图所示其中各按键和旋钮功能如下：（1）频率显示窗口：显示输出信号的频率或外测频信号的频率（2）幅度显示窗口：显示函数输出信号的幅度（3）频率微调电位器：调节此旋钮可改变输出频率的1 个频程（4）输出波形占空比调节旋钮：调节此旋钮可改变输出信号的对称性。
当电位器处在中心位置时，则输出对称信号。
当此旋钮关闭时，也输出对称信号（5）函数信号输出信号直流电平调节旋钮：调节范围：–10V～10V（空载），-5V～5V（50Ω负载）当电位器处在中心位置时，则为0 电平。
当此旋钮关闭时，也为0 电平（6）函数信号输出幅度调节旋钮：调节范围20dB （7）扫描宽度/调制度调节旋钮：调节此电位器可调节扫频输出的频率宽度。
在外测频时，逆时针旋到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过低通开关进入测量系统。
在调频时调节此电位器可调节频偏范围，调幅时调节此电位器可调节调幅调制度，FSK 调制时调节此电位器可调节高低频率差值，逆时针旋到底时为关调制（8）扫描速率调节旋钮：调节此电位器可以改变内扫描的时间长短。
在外测频时，逆时针旋到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过衰减―20dB‖进入测量系统（9）CMOS 电平调节旋钮：调节此电位器可以调节输出的CMOS 的电平。
当电位器逆时针旋到底（绿灯亮）时，输出为标准的TTL 电平。
（10）左频段选择按钮：每按一次此按钮，输出频率向左调整一个频段。
（11）右频段选择按钮：每按一次此按钮，输出频率向右调整一个频段。
（12）波形选择按钮：可选择正弦波、三角波、脉冲波输出。
（13）衰减选择按钮：可选择信号输出的0 dB、20dB、40 dB、60 dB 衰减的切换。
（14）幅值选择按钮：可选择正弦波的幅度显示的峰－峰值与有效值之间的切换。
（15）方式选择按钮：可选择多种扫描方式、多种内外调制方式以及外测频方式。
函数信号发生器的设计函数信号发生器是一种电子测试仪器，用于产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
它广泛应用于电子、通信、计算机、自动控制等领域的科研、教学和生产中。
本文将介绍函数信号发生器的设计原理和实现方法。
一、设计原理函数信号发生器的设计原理基于信号发生器的基本原理，即利用振荡电路产生一定频率和幅度的电信号。
振荡电路是由放大器、反馈电路和滤波电路组成的。
其中，放大器负责放大电信号，反馈电路将一部分输出信号反馈到输入端，形成正反馈，使电路产生自激振荡，滤波电路则用于滤除杂波和谐波，保证输出信号的纯度和稳定性。
函数信号发生器的特点是可以产生多种波形信号，这是通过改变振荡电路的参数来实现的。
例如，正弦波信号的频率和幅度可以通过改变电容和电阻的值来调节，方波信号的占空比可以通过改变开关电路的工作方式来实现，三角波信号和锯齿波信号则可以通过改变电容和电阻的值以及反馈电路的参数来实现。
二、实现方法函数信号发生器的实现方法有多种，其中比较常见的是基于集成电路的设计和基于模拟电路的设计。
下面分别介绍这两种方法的实现步骤和注意事项。
1. 基于集成电路的设计基于集成电路的函数信号发生器设计比较简单，只需要选用合适的集成电路，如NE555、CD4046等，然后按照电路图连接即可。
具体步骤如下：（1）选择合适的集成电路。
NE555是一种常用的定时器集成电路，可以产生正弦波、方波和三角波等信号；CD4046是一种锁相环集成电路，可以产生锯齿波信号。
（2）按照电路图连接。
根据所选集成电路的电路图，连接电容、电阻、电感等元器件，形成振荡电路。
同时，根据需要添加反馈电路和滤波电路，以保证输出信号的稳定性和纯度。
（3）调节参数。
根据需要调节电容、电阻等参数，以改变输出信号的频率和幅度。
同时，根据需要调节反馈电路和滤波电路的参数，以改变输出信号的波形和稳定性。
（4）测试验证。
连接示波器或万用表，对输出信号进行测试和验证，以确保输出信号符合要求。
函数信号发生器操作规程
一、注意事项
1、本仪器采用大规模集成电路，修理时禁用二芯烙铁，校准测试时，测量仪器
或其它设备的外壳应接地良好，以免意外损坏。
2、在更换保险丝时应切断电源，严禁带电操作。
3、简单故障可自己处理，重大故障及严重损坏与厂家联系维修。
4、使用前确认仪器的供电电源为AC220V。
二、使用方法
1、打开电源开关，调节旋纽，“关”为TTL电平，打开则为CMOS电平，输出幅
度可从5V到15V。
2、按函数输出波形选择按钮可选择正弦波、三角波、脉冲波输出。
3、按“扫描/计数“按钮可选择扫描方式和外测频方式。
4、仪器上的函数信号输出幅度衰减开关，“20dB”、“40dB”键均不按下，输出
信号不经衰减，直接输出到插座口。
“20dB”、“40dB”分别按下，则可选择20dB或40dB衰减。
同时按下时为60dB衰减。
5、由信号电平设定器选定输出信号所携带的直流电平。
6、由信号幅度选择器选定和调节输出信号的幅度。
7、由频率选择按钮选定输出函数信号的频段，由频率微调旋钮调整输出信号频
率，直到所需的工作频率值。
8、点频正弦信号输出端输出标准的正弦信号，频率为100Hz，幅度为2Vp-p
中心电平为0）
连云港远洋实业公司
2008.5.01。
函数信号发生器原理
函数信号发生器是一种用于产生各种波形信号的电子设备。
它通过内部的电路和算法，根据用户设定的参数来生成特定的信号波形，例如正弦波、方波、脉冲波等。
函数信号发生器的原理基于信号合成和控制电路。
它通常由以下几个主要模块组成：
1. 振荡器：函数信号发生器内部配备一个精确且可控的振荡器，它能够产生一个连续且稳定的基准信号。
通常使用晶体振荡器或压控振荡器作为基准振荡源。
2. 数字控制电路：函数信号发生器通过一个数字控制电路来接收用户设定的参数，例如频率、幅度、相位等信息。
这些参数通过旋钮、按钮或者键盘等输入设备进行设定。
3. 波形生成模块：根据接收到的参数，在函数信号发生器内部的波形生成模块中，通过各种算法和数学计算，来生成各种类型的波形信号。
不同波形的生成算法不同，但它们都保证了所生成的波形信号的一致性、准确性和稳定性。
4. 输出电路：函数信号发生器通常包含一个放大器和一个输出接口，用于将生成的波形信号放大到一定的幅度，并通过输出接口输出给其他设备或测量仪器进行进一步的信号处理或测试。
函数信号发生器一般具有较高的输出频率范围、较低的失真度、快速的频率和幅度变化、精确可调的相位控制等特点。
它广泛
应用于各种领域，如科研实验、电子产品测试、音频信号调试等。
1.引言1.1函数信号发生器的应用意义函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件也可以是集成电路。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用有集成运算放大器与晶体差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
具体方法是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。
特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
通过此次设计，我们能将理论知识很好的应用于实践，不仅巩固了书本上的理论知识，而且锻炼了我们独立查阅资料、设计电路、独立思考的能力1.2设计目的（1）能够根据功能要求查找相关的元器件的说明书。
（2）能够对元器件的说明书进行学习并掌握元器件的控制方法和时序要求。
（3）能够利用Multisim、protel仿真软件对电路进行仿真调试。
（4）能够按着规范的课程设计的格式完成课程设计报告。
1.3设计内容和要求设计一个函数发生器，能产生方波、三角波、正弦波信号。
用LED显示其频率和波形参数，播报其频率和波形参数。
信号频率可通过键盘输入并显示。
基本要求：1、输出频率范围：100HZ—1KHZ和1KHZ—10000HZ两档2、输出电压幅值可设，方波：VP-P=12V3、三角波：VP-P=1V4、正弦波：VP-P>1V整个控制电路在Multisim、Protel仿真软件中连接调示。
2.函数发生器的总方案及原理框图2.1 原理框图2.2 函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
函数信号发生器使用方法
函数信号发生器是一种用于产生各种波形信号的电子设备。
以下是使用函数信号发生器的一般步骤：
1. 首先，确保函数信号发生器与所需设备（如示波器、测试测量仪器等）连接正确。
通常，函数信号发生器具有一个输出端口，您需要使用合适的电缆将其连接到设备上。
2. 打开函数信号发生器的电源，并设置所需的输出波形类型。
函数信号发生器可提供多种波形选择，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
3. 设置所需的频率或周期。
函数信号发生器可根据需要产生不同频率的信号。
您可以使用仪器的旋钮或按键设置所需的频率或周期。
4. 调整幅度或幅值。
函数信号发生器还可以调整信号的幅度或幅值。
您可以根据需要增加或减少信号的振幅。
5. 可选地，您还可以设置相位或延迟。
某些函数信号发生器还可以调整信号的相位或延迟。
这可以用于对不同信号进行时间校准或调整。
6. 当设置完成后，您可以将函数信号发生器的输出端口连接到所需的设备上，并调整设备上的任何其他参数以适应您的实验需求。
7. 最后，您可以检查连接和调整设备以确保它们按预期工作。
使用示波器或其他测试测量仪器观察产生的信号，并根据需要对设置进行微调。
请注意，具体的函数信号发生器型号和使用方法可能会有所不同，因此最好参考所使用的设备的用户手册以获取详细说明。
函数信号发生器实验报告函数信号发生器实验报告引言函数信号发生器是一种广泛应用于电子实验室中的仪器设备，用于产生各种形式的电信号。
本实验旨在通过对函数信号发生器的使用和实验验证，进一步了解信号发生器的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 熟悉函数信号发生器的基本操作；2. 掌握函数信号发生器产生不同形式信号的方法；3. 通过实验验证信号发生器的输出特性。
二、实验原理函数信号发生器是一种能够产生各种形式信号的仪器，其基本原理是通过内部电路将直流电压转换为不同形式的交流信号。
常见的信号形式包括正弦波、方波、三角波等。
三、实验步骤1. 打开函数信号发生器的电源，并将输出连接到示波器的输入端。
2. 调节函数信号发生器的频率、幅度和偏置等参数，观察示波器上的波形变化。
3. 逐步调节函数信号发生器的参数，产生不同形式的信号，并记录下相应的参数设置和观察结果。
4. 将函数信号发生器的输出连接到其他电路中，观察信号在不同电路中的响应情况。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们通过调节函数信号发生器的频率、幅度和偏置等参数，成功产生了正弦波、方波和三角波等不同形式的信号。
通过示波器观察到的波形，我们可以看出不同形式的信号在频率和振幅上的差异。
在进一步的实验中，我们将函数信号发生器的输出连接到其他电路中，例如放大电路和滤波电路。
观察到信号在不同电路中的响应情况，我们可以了解到信号发生器在实际应用中的作用和效果。
五、实验总结通过本次实验，我们对函数信号发生器的基本操作和原理有了更深入的了解。
我们学会了如何通过调节函数信号发生器的参数来产生不同形式的信号，并通过连接到其他电路中观察信号的响应情况。
在实验过程中，我们也遇到了一些问题和困难，例如在调节参数时需要注意避免过大的幅度和频率，以免对电路和仪器造成损坏。
此外，我们还需要注意信号发生器的精度和稳定性，以保证实验结果的准确性。
通过本次实验，我们进一步认识到函数信号发生器在电子实验中的重要性和广泛应用。
函数信号发生器工作原理函数信号发生器是一种可以产生不同形式的波形信号的电子设备。
它通常用于测试电路或设备的响应，及验证系统的可靠性和性能。
本文将介绍函数信号发生器的工作原理及其基本组成。
1、函数信号发生器的基本原理函数信号发生器使用内部电路产生信号波形，这些波形可以是正弦波、方波、三角波等，也可以是随时间变化的任意模拟波形信号，称为任意波形（Arbitrary Waveform）。
任意波形信号可以通过数字信号处理器（DSP）和相应的算法产生，可以控制其幅值、频率、相位、周期等参数，与旋钮手动调节产生的波形相比，任意波形信号更具有可重复性和精度。
任意波形成为了近年来函数信号发生器的重要特点之一。
函数信号发生器的工作原理基于模拟电路和数字技术的结合。
如下图所示，函数信号发生器的主要部件包括信号发生器主控板、波形发生控制板、数字信号处理器（DSP）和高精度数字模拟转换器（DAC）等。
其中波形发生控制板控制信号发生器主控板的输出电压幅值、频率、相位等参数，主控板再将这些参数转换成数字信号通过DSP和DAC产生电压波形输出到信号输出端。
2、函数信号发生器的基本组成（1）信号发生器主控板信号发生器主控板是函数信号发生器的核心控制板，它负责启动、控制和调节函数信号发生器的各种功能。
主控板内包含高速时钟电路、微控制器、输出放大器等部件，通过接收波形控制板发来的指令从而产生需要的波形输出并控制其电压幅值、频率、相位等参数。
（2）波形发生控制板波形发生控制板负责产生波形控制信号，这些信号包括电压幅值、频率、相位等参数。
它和信号发生器主控板通过数字接口连接，主控板根据波形控制板的指令产生相应的波形信号输出。
（3）数字信号处理器（DSP）数字信号处理器（DSP）是函数信号发生器中的重要部件，它用于实现任意波形信号的产生和输出。
DSP通过高精度滤波器将输入的数字信号处理成需要的波形信号，再将这些信号通过DAC转换成模拟信号输出到信号输出端。
实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用【实验目的】1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。
2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。
3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。
4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。
【实验仪器】1. 示波器DS5042型，1台。
2. 函数信号发生器DG1022型，1台。
3. 电缆线（BNC型插头），2条。
【实验内容与步骤】1. 利用示波器观测信号的电压和频率（1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-1所示的正余弦波形，显示在示波屏上。
图1-1 函数信号发生器生成的正、余弦信号的波形（2）用示波器对图1-1中所示的正余弦波形进行测量并填写下表表1-1 正余弦信号的电压和时间参数的测量电压参数（V）时间参数峰峰值最大值最小值频率（Hz）周期（ms）正弦信号3sin(200πt)余弦信号3cos(200πt)2. 用示波器观测函数信号发生器产生的正余弦信号的李萨如图形（1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-2所示的正余弦波形的李萨如图形，调节并正确显示在示波屏上。
图1-2 正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形（3）实验指导教师检查并签字。
指导教师签字：3. 观测相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形（1）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+45º)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
（2）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+135º)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
信号的分解与合成实验报告信号的分解与合成实验报告引言：信号是信息传递的基本单位，它在我们日常生活中无处不在。
了解信号的特性和处理方法对于电子通信、信号处理等领域有着重要的意义。
本实验旨在通过信号的分解与合成实验，深入探究信号的本质和处理技术。
一、实验目的本实验旨在通过实际操作，了解信号的分解与合成原理，并通过实验数据分析，探究不同信号类型的特点。
二、实验器材与方法1. 实验器材：示波器、信号发生器、电阻、电容、电感等。
2. 实验方法：a. 信号的分解：将复杂信号通过滤波器进行分解，观察信号的频谱特征。
b. 信号的合成：通过不同信号的叠加，合成新的信号，并观察合成信号的波形和频谱。
三、实验过程与结果1. 信号的分解a. 实验步骤：(1) 将信号发生器输出正弦波信号。
(2) 将正弦波信号输入到滤波器中。
(3) 调节滤波器的参数，观察输出信号的变化。
b. 实验结果：通过调节滤波器的参数，我们可以观察到输出信号的频率范围发生变化。
当滤波器的截止频率与输入信号的频率相等时，输出信号的幅值最大。
这说明滤波器可以将特定频率范围内的信号分离出来。
2. 信号的合成a. 实验步骤：(1) 将信号发生器输出两个不同频率的正弦波信号。
(2) 将两个正弦波信号通过电阻、电容、电感等元件进行叠加。
(3) 观察合成信号的波形和频谱。
b. 实验结果：通过调节叠加信号的幅值和相位差，我们可以观察到合成信号的波形和频谱发生变化。
当两个信号的频率相近且相位差为零时，合成信号的幅值最大。
这说明信号的合成是通过叠加各个频率分量得到的。
四、实验讨论与分析通过本实验，我们深入了解了信号的分解与合成原理，并通过实验数据分析，得出以下结论：1. 信号的分解可以通过滤波器将特定频率范围内的信号分离出来。
这为信号处理提供了重要的基础。
2. 信号的合成是通过叠加各个频率分量得到的，通过调节叠加信号的幅值和相位差，可以得到不同形态的合成信号。
3. 信号的频谱特征对于信号的分解与合成具有重要影响，通过观察频谱可以更好地理解信号的特性。
实验1⽰波器函数信号发⽣器的原理及使⽤（实验指导书）实验1 ⽰波器、函数信号发⽣器的原理及使⽤⽰波器是⽤于显⽰信号波形的仪器，除了可以直接观测电压随时间变化的波形外，还可测量频率和相位差等参数，也可定性观察信号的动态过程。
它能够测量电学量，也可通过不同的传感器将各种⾮电量，如速度、压⼒、应⼒、振动、浓度等物理量，变换成电学量来间接地进⾏观察和测量。
函数信号发⽣器能够⽤来产⽣正弦波、三⾓波、⽅波等各种电信号，并且能够设置和调整信号的频率、周期、幅值等重要参数。
【实验⽬的】1. 了解⽰波器、函数信号发⽣器的⼯作原理。
2. 学习调节函数信号发⽣器产⽣波形及正确设置参数的⽅法。
3. 学习⽤⽰波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。
4. 通过李萨如图形学习⽤⽰波器观察两个信号之间的关系。
【实验仪器】1. ⽰波器DS5042型，1台。
2. 函数信号发⽣器DG1022型，1台。
3. 电缆线（BNC型插头），2条。
【实验原理】1. 函数信号发⽣器产⽣的波形参数（1）正弦电压波形参数正弦波的数学描述为u（t）=U0+U m sin(2πft+?)，其中：U0：正弦电压的直流分量，单位V。
U m：正弦电压的幅值，⼜称正弦波交流分量的最⼤峰值，相应的-U m为交流分量的最⼩峰值，⽤V pp=2 U m来表⽰正弦电压信号的峰峰值，U m/2为交流分量的有效值或均⽅根值，单位V。
f：为正弦电压的频率，单位Hz，相应的记ω=2πf为正弦信号的⾓频率，单位rad/s，正弦电压信号的周期T=1/f。
：正弦电压信号的相位⾓。
（2）余弦电压波形参数利⽤正弦函数和余弦函数之间的关系可知，当相位⾓?=90o时，sin(2πft+90o)=cos(2πft)。
（3）操作函数信号发⽣器产⽣正余弦信号从“确定信号所在通道的CH1/CH2按键”⼊⼿确定正/余弦波形应在函数信号发⽣器的哪⼀个通道设置并输出，通过“产⽣正弦波（Sine）的按键”进⼊正余弦信号设置的菜单，可对正余弦信号的相应参数进⾏设置，在设置的菜单内，还可以在菜单内按下相应的“同相位”的功能键，建⽴函数信号发⽣器CH1、CH2两通道产⽣的正弦波形之间的相位同步关系。
函数信号发生器原理函数信号发生器是一种能够输出各种形式的电信号的仪器。
它在电子行业中具有广泛的应用，包括在实验室、生产线、维修和校准等方面都有重要的作用。
本文将介绍函数信号发生器的原理。
1. 基本概念函数信号发生器是一种能够产生各种形式的电信号的仪器，它可以输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形，也可以输出任意波形。
在电子行业中，函数信号发生器通常用于测试和校准电子设备，以及进行信号处理等。
2. 原理函数信号发生器的原理是利用振荡器产生一定频率的电信号，然后经过放大、滤波等处理，最终输出各种形式的波形。
振荡器是函数信号发生器的核心部件，它能够产生一定频率的电信号。
振荡器的基本原理是利用正反馈原理，使得电路产生自激振荡。
其中，RC振荡器是最简单的一种振荡器，它由电容和电阻组成。
当RC电路的电容充电到一定电压时，会通过电阻放电，电容的电压又开始下降，如此循环往复，就形成了一个振荡信号。
在函数信号发生器中，振荡器产生的信号会经过放大器进行放大，使得信号幅度达到一定的水平，以便于测试和校准电子设备。
同时，信号还会经过滤波器进行滤波，去除掉不需要的高频噪声。
除了基本波形外，函数信号发生器还可以输出任意波形。
这是通过数字信号处理器（DSP）实现的。
DSP可以将数字信号转换成模拟信号，并且可以产生复杂的波形。
3. 应用函数信号发生器在电子行业中有着广泛的应用，包括：（1）测试和校准电子设备，如示波器、频率计、计时器等；（2）进行信号处理，如滤波、调幅、调频等；（3）进行教学和科研实验，如研究振荡器、滤波器等电路的特性。
4. 总结函数信号发生器是一种能够产生各种形式的电信号的仪器，它在电子行业中具有广泛的应用。
函数信号发生器的原理是利用振荡器产生一定频率的电信号，并经过放大、滤波等处理，最终输出各种形式的波形。
除了基本波形外，函数信号发生器还可以输出任意波形，这是通过数字信号处理器实现的。
函数信号发生器在测试和校准电子设备、进行信号处理、进行教学和科研实验等方面都有着重要的作用。
摘要信号发生器是人们在科技生产中经常使用到的一种信号源，比如说，在日常教学学习中对电子电路的分析就能广泛地应用到信号发生器，信号发生器在工作生产的自动化控制系统中也是必不可少的。
目前人们最常使用的信号发生器就是函数信号发生器，虽然价格昂贵，但是函数信号发生器能输出我们需要的特殊的波形。
在本次课题设计中使用的是AT89C51单片机构成的发生器，通过单片机的控制，这个函数信号发生器能够产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形，并且在单片机上加一个外围器件--距阵式键盘，就能够使用键盘来选择波形频率的增加和减少，同时还进行了波形的选择，再用LCD来显示出来频率的大小。
还要在单片机的输出端口接上DAC0832进行数模转换，后面再通过运算放大器对波形进行调整，最后输出波形接在示波器上显示，这种方法不仅准确而且容易操作。
关键词：函数信号发生器单片机矩阵式键盘DAC0832 LEDAbstractSignal generator is a kind of signal source in people often used in the production of science and technology, for example ,widely used in electronic circuit analysis will be able to learn the daily teaching to signal generator, it is also necessary in the automation of production control system.The signa generator is currently the most commonly used people fuction signal generator, although the price is expensive, but it can output the special waveform that we need. In this paper, we use is composed of of single-chip AT89C51 generator based on MCU, this fuction signial generator can generate triangle wave, square wave, sine wave and other special waveform. And a peripheral device—matrix keyboard microcontroller in SISU, can increase and decrease the use of the keybobard to select the waveform frequency, also the waveform selection, then use LCD to display the size of the frequency. But the digital analog conversion at the output port of the microcontroller is connected to DAC0832, followed by operation amplifier to adjust the waveform, then finally output waveform displayed on the oscilloscope, this method is not only accurate and easy to operate. Keywords：fuction signal generator MCU Matrix keyboard DAC0832 LED目录摘要（中文） (1)摘要（英文） (1)第一章绪论 (4)1.1 信号发生器的综述 (4)1.1.1 信号发生器的简单介绍 (4)1.1.2 信号发生器的分类 (4)1.2 研究信号发生器的目的和意义 (5)1.3 本课题在国内外的发展状况 (6)1.4 本课题的研究内容 (6)第二章信号发生器的设计 (7)2.1 方案的比较 (7)第三章硬件系统的设计 (8)3.1 单片机的介绍 (8)3.1.1 AT89C51的介绍 (8)3.1.2 单片机最小系统的介绍 (10)3.2 DC0832转化器简介 (11)3.3 8255简介 (13)3.4 LED数码管 (14)第四章硬件设计 (14)4.1 主控电路 (15)4.2 数/模转换电路 (16)4.3 按键接口电路 (17)4.4 时钟电路 (18)4.5 显示电路 (18)4.6 和基于分立元件的函数信号发生器的对比 (19)4.6.1 正弦波电路模块 (19)4.6.2 三角波的电路模块 (20)第五章软件设计 (20)5.1 设计方案 (20)5.2 程序流程图 (21)5.3 子程序流程图 (22)5.4 波形图 (22)5.4.1 方波波形图 (22)5.4.2 正弦波波形图 (23)5.4.3 三角波波形图 (23)5.4.4 锯齿波波形图 (24)致谢 (25)参考文献 (25)附录 (27)第一章绪论1.1 信号发生器的综述1.1.1 信号发生器的简单介绍信号发生器又可以称为信号源或者是振荡器，根据信号的波形可以分为四种类型，即函数信号，正弦信号，脉冲信号和随机信号，可以使用三角函数方程式来表示各种波形，能够产生如三角波形、锯齿波形、矩形波形（含方波）、正弦波形的电路就叫做函数信号发生器，函数信号发生器被广泛地应用在生产科技和设备的检测中。
基于AT89C51的函数信号发生器设计设计团队：郭栋、陈磊、集炜、査荣杰指导老师：程立新2011-11-13目录1、概述 (3)2、技术性能指标 (3)2.1、设计内容及技术要求 (3)3、方案的选择 (3)3.1、方案一 (4)3.2、方案二 (6)3.3、方案三 (6)4、单元电路设计 (6)4.1、正弦波产生电路 (6)4.2、方波产生电路 (8)4.3、矩形波产生锯齿波电路 (99)5、总电路图 (10)6、波形仿真结果 (1010)6.1正弦波仿真结果 (10)6.2矩形波仿真结果 (11)6.3锯齿波仿真结果 (11)7、PCB版制作与调试 (12)8、元件清单 (134)结论 (14)总结与体会 (14)参考文献 (15)函数信号发生器1、概述信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
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。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
2、技术性能指标2.1、设计内容及技术要求：设计并制作一个信号发生器，具体要求如下：1、能够输出正弦波、方波、三角波；2、输出信号频率范围为10Hz——10KHz；3、输出信号幅值：正弦波3V，矩形波10V，锯齿波4V；4、输出矩形波占空比50%-95%可调，矩形波斜率可调。
5、信号发生器用220V/50Hz的工频交流电供电；6、电源：220V/50Hz的工频交流电供电。
按照以上技术完成要求设计出电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行必要的仿真，用PCB软件进行制板、焊接，然后对制作的电路完成调试，撰写设计报告测，通过答辩3、方案的选择根据实验任务的要求，对信号产生部分可采用多种方案：如模拟电路实现方案，数字电路实现方案，模数结合实现方案等。
函数信号发生器制作队员：班级：摘要：本次作品是一个基于单片机设计的函数信号发生器。
函数信号发生器的设计方法有多种，利用单片机设计的函数信号发生器具有编程灵活，功能更以扩充等实际的优点。
利用单片机设计的函数信号发生器能够产生正弦波，锯齿波，三角波，方波，并实现对频率和占空比的调节，以及液晶屏显示波形名称和波形频率，波形的切换和频率的调节以及占空比的改变都可以用按键实现。
在编程语言上，我们选择自身比较熟悉的 C语言，这样在后期波形的调试及与硬件衔接方面更容易发挥出自身优势。
经过设计及后期长时间的调试，考虑设计的所有功能均已实现。
关键词：单片机，函数发生器，C语言第一章：函数信号发生器的设计设计一个基于单片机的函数信号发生器，该函数信号发生器可以输出四种波形，有正弦波，锯齿波，三角波，方波。
在此基础上进一步实现对波形频率和占空比的调节，并用液晶屏分两行显示波形名称和波形频率。
一课程设计的目的：1、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决实际课题设计的能力。
2、培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的能力，提高组成系统、编程、调试的动脑动手能力。
3、通过对课题设计方案的分析、选择、比较，熟悉运用单片机系统开发、软硬件设计的方法内容及步骤。
4、掌握DAC0832，LM324,74LS21的接口电路，及使用方法。
5、熟悉掌握函数信号发生器的工作原理。
二课程设计要求：1、熟悉组成系统中的实验模块原理，画出实验原理图。
2、写出完整的设计任务书：课题的名称、系统的功能、硬件原理图、软件框图、元件清单、程序清单、参考资料。
3、输出几种波形，实现对频率和占空比的调节，以1HZ 作为步进进行调节。
第二章：设计方案一系统主要功能该函数信号发生器可以输出四种波形，有正弦波，锯齿波，三角波，方波。
在此基础上进一步实现对波形频率和占空比的调节，并用液晶屏分两行显示波形名称和波形频率。
二系统硬件构成及功能函数信号发生器的设计总体框图如图所示，主要有单片机AT89S52,电源，键盘模块，LCD1602显示模块构成。
按案件模块：由5个复位开关与74LS21组成的系统通过对单片机传输中断信号来实现波形切换及频率和占空比的调节。
显示模块：用LCD1602，分行显示波形类型和波形频率的显示。
电源模块：电源模块有220V 市变电压经变压，整流，稳压得到+ -5V, + -12V 的电压，维持系统正常工作。
系统的总体框图如图1所示：图1系统总体框图2.1 AT89S52单片机及其说明键盘显示控制器显示模块 键盘模块波形输出模块电 源主 控 器AT89S52（1）AT89S52的引脚图如图2所示EA/VP31X119X218RESET9RD 17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P 30TXD 11RXD 10U1AT89S52VCCRST图2 AT89S52引脚图（2）管脚说明低频信号发生器采用AT89S52单片机作为控制核心，其内部组成包括：一个8位的微处理器CPU 及片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接；片内数据存储器RAM 低128字节，存放读/写数据；高128字节被特殊功能寄存器占用；片内程序存储器4KB ROM ；四个8位并行I/O （输入/输出）接口P3 -P0，每个口可以用作输入，也可以用作输出；两个定时/计数器，每个定时/计数器都可以设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART （通用异步接收发送器）的串行I/O口。
VCC：供电电压。
GND：接地。
RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。
EA/VPP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
AT89S52 单片机外部有32个端口可供用户使用。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89S52的一些特殊功能口，如下所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入通道）P3.1 TXD（串行输出通道）P3.2 /INT0（外中断0）P3.3 /INT1（外中断1）P3.4 T0（定时器0外部输入）P3.5 T1（定时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）（3）AT89S52的晶振及其连接方法CPU工作时都必须有一个时钟脉冲。
有两种方式可以向AT89S52提供时钟脉冲：一是外部时钟方式，即使用外部电路向AT89S52提供时钟脉冲，见图3(a)；二是内部时钟方式，即使用晶振由AT89S52内部电路产生时钟脉冲。
一般常用第二种方法，其电路见图3(b)。
图3 AT89S52的时钟脉冲X 一般为石英晶体，其频率由系统需要和器件决定，在频率稳定度要求不高时也可以使用陶瓷滤波器。
一般来说，使用石英晶体时，C1=C2=30pF 。
使用陶瓷滤波器时，C1=C2=47pF 。
（4）AT89S52的复位 复位是单片机的初始化操作，其主要的作用是把PC 初始化为0000H ，使单片机从0000H 单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作失误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需要按复位键以重新启动。
除使PC 归零外，复位操作还对其他一些专用寄存器有影响，它们的复位状态如表1所示。
表1 复位后的内部寄存器状态寄存器 复位状态 寄存器 复位状态 PC 0000H TMOD 00H ACC 00H TCON 00H B00HTH000H89S52XTAL2XTAL189S52XTAL2XTAL1悬空 外部时钟信号 C1C2X(a)外部时钟方式（b ）内部时钟方式PSW 00H TL0 00HSP 07H TH1 00HDPTR 0000H TL1 00HP0-P3 0FFH SCON 00HIP (xxx00000) SBUF (xxxxxxxx)IE (0xx00000) PCON (0xxx0000)另外，复位操作还对单片机的个别引脚有影响，例如会把ALE和PSEN变成无效状态，即使ALE=0，PSEN=1.RST变成低电平后，退出复位状态，CPU从初始状态开始工作。
AT89S52复位操作有3种方式：上电复位、上电按钮复位和系统复位。
上电复位电路如图4所示。
对于CMOS型单片机因RST引脚的内部有一个拉低电阻，故电阻R可不接。
单片机在上电瞬间，RC电路充电，RST引脚端出现正脉冲，只要RST端保持两个机器周期以上的高电平，就能使单片机有效地复位。
当晶体振荡频率为12MHz时，RC的典型值为C=10uF，R=8.2K欧姆。
简单复位电路中，干扰信号易串入复位端，可能会引起内部某些寄存器错误复位，这时可在RST 引脚上接一去耦电容。
通常因为系统运行等的需要，常常需要人工按钮复位，复位电路如图2.5所示，其中R2>>R1，只需将一个常开按钮开关并联于上电复位电路，按下开关一定时间就能使RST引脚端为高电平，从而使单片机复位。
图4 上电复位电路 图5 上电按钮复位电路2.2 资源分配晶振采用12MHZ 。
P1口的P1.0-P1.4分别与四个按键连接，分别控制波形切换、频率加、频率减，占空比加，占空比减。
P2口与DAC0832的D0-D7数据输入端相连。
P3口用来控制DAC0832的输入寄存器选择信号CS 。
2. 3 D/A 转换模块部件DAC0832芯片原理管脚功能介绍（如图6所示）V c c20Iout111lsbDI07Iout212DI16DI25Rfb 9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE 19WR218CS 1WR12Xfer 17U2DAC0832图6 DAC0832管脚图RST AT89S52RST89S52+5VCR+5VR1 R2CDI7～DI0：8位的数据输入端，DI7为最高位。
