《正弦信号发生器》课件
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1函数发生器的总方案及原理框图(1)
1.1电路设计原理框图(1)
1.2 电路设计方案设计( 1)
2 设计的目的及任务(2)
2.1 课程设计的目的( 2)
2.2课程设计的任务与要求( 2)
2.3课程设计的技术指标( 2)
3 各部分电路设计(3)
3.1方波发生电路的工作原理( 3)
3.2方波---三角波转换电路的工作原理(3)
3.3三角波---正弦波转换电路的工作原理,,,,,,, (6)
3.4电路的参数选择及计算(8)
3.5 总电路图( 10)
4 电路仿真(11)
4.1方波---三角波发生电路的仿真( 11)
4.2三角波---正弦波转换电路的仿真( 12)
5 电路的安装与调试(13)
5.1方波---三角波发生电路的安装与调试( 13)
5.2三角波---正弦波转换电路的安装与调试,,,,,,, ( 13)
5.3总电路的安装与调试(13)
5.4电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法,,,, (13)
6 电路的实验结果(14)
6.1方波---三角波发生电路的实验结果(14)
6.2三角波---正弦波转换电路的实验结果(14)
6.3实测电路波形、误差分析及改进方法( 15)
7 实验总结,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, (17)
8 仪器仪表明细清单(18)
9 参考文献(19)1
1. 函数发生器总方案及原理框图
1.1原理框图
1.2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。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 (如低频信号函数发生器 S101全部采用晶体管),
也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理 论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成 的方波一三角波一正弦波函数发生器的设计方法。
《EDA技术》课程设计
1 1 引言
简易多功能信号发生器是信号发生器的一种,在生产实践和科研领域中有着广泛的应用。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在电子实验和测试处理中,并不测量任何参数,而是根据使用者的要求,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以达到测试的需要。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,三角波和方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。
在本设计中它能够产生多种波形,如正弦波,三角波和方波等,并能实现对各种波频率和幅度的改变.正因为其在生活中应用的重要性,人们它做了大量的研究,总结出了许多实现方式。可以基于FPGA 、VHDL、单片机、DOS技能、数字电路等多种方法实现.
本设计是采用VHDL来实现的简易多功能信号发生器。它能产生正弦波,三角波和方波.且对各种波形的要求如下:
(1)设计任意信号发生器,使之能够生成正弦波、三角波和方波;
(2)电路的外部频率为40MHz,要求信号发生器可产生0—1KHz、1KHz~10KHz、10KHz~1MHz三档频率的信号;
(3)要求具有波形选择和频率选择的功能;
(4)在同一频率档内,可实现频率的加减;
(5)要求显示波形的同时能够进行频率的调节;
(6)要求能够显示波形:A--正弦波;B—-三角波;C——方波;
(7)要求能够显示频率值;
(8)可用示波器进行波形的观测.
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2 2 设计流程
第三章 信号发生器
思考题与习题
3.1 信号发生器的常用分类方法有哪些?按照输出波形信号发生器可以分为哪些类?
答:(1)按频率范围分类;
(2)按输出波形分类;
(3)按信号发生器的性能分类。
其中按照输出波形信号发生器可以分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号
发生器又可包括脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生
器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
3.2 正弦信号发生器的主要技术指标有哪些?简述每个技术指标的含义?
答:正弦信号发生器的主要技术指标有:
(1)频率范围
指信号发生器所产生信号的频率范围;
(2)频率准确度
频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值与实际输出信号频率间的偏差;
(3)频率稳定度
频率稳定度是指其它外界条件恒定不变的情况下,在规定时间内,信号发生器输出频
率相对于预调值变化的大小
(4)失真度与频谱纯度
通常用信号失真度来评价低频信号发生器输出信号波形接近正弦波的程度,对于高频
信号发生器的失真度,常用频谱纯度来评价;
(5)输出阻抗
(6)输出电平
输出电平指的是输出信号幅度的有效范围;
(7)调制特性
是否能产生其他调制信号。
3.3 已知可变频率振荡器频率f1=2.4996~4.5000MHz,固定频率振荡器频率f2=2.5MHz,
若以f1和f2构成一差频式信号发生器,试求其频率覆盖系数,若直接以f1构成一信号发生
器,其频率覆盖系数又为多少?
解:因为差频式信号发生器f0= f1-f2
所以输出频率范围为:400Hz~2.0000MHz 频率覆盖系数3
01055000
Hz400MHz0000.2
==k
如果直接以f1构成一信号发生器,则其频率覆盖系数
8.1
.4996MHz2MHz5000.4
0k
3.4 简述高频信号发生器主要组成结构,并说明各组成部分的作用?
答:高频信号发生器主要组成结构图如下图所示:
1 / 2 信号发生器正弦波产生原理 信号发生器是一种电子仪器,用于产生不同类型的电信号,其中正弦波是一种基本的信号类型。正弦波产生器的工作原理涉及使用一些基本的电子元件和电路。 以下是正弦波产生器的一般工作原理: 1. 反馈电路: 正弦波产生器通常使用反馈电路来维持振荡。反馈是指将部分输出信号反馈到输入端,以维持连续的振荡。 2. 放大器: 正弦波产生器中有一个放大器,它负责提供足够的增益,以确保反馈信号在电路中传播时能够保持足够的振荡幅度。 3. 相移网络: 为了产生正弦波,信号发生器还需要一个相移网络,它在电路中引入一个90度的相移。这可以通过电容和电感元件的组合来实现。 4. 频率设定: 正弦波产生器通常允许用户设定输出信号的频率。这可以通过在电路中使用可调的电容、电感或其他元件来实现。 5. 稳定性控制: 为了保持输出信号的稳定性,正弦波产生器通常包含一些措施,如使用晶振或其他时钟源。 6. 反馈类型: 有两种常见的反馈类型,即正反馈和负反馈。正反馈使得输出信号在每个周期内增加,而负反馈使得输出信号受到一定程度的抑制。 7. 振荡条件: 正弦波产生器的振荡条件是通过在电路中选择合适的元件值和配置来满足的。振荡条件包括放大器增益、相移网络和反馈网络。
2 / 2 这只是正弦波产生器的一般工作原理,实际上有多种类型的正弦波产生器电路,包括基于集成电路的振荡器、RC振荡器、LC振荡器等。每种电路都有其特定的应用和优缺点。