实验10任意信号发生器
- 格式:doc
- 大小:6.34 MB
- 文档页数:10
信号发⽣器实验报告信号发⽣器F组组长:***组员:***、*** 2013年8⽉12⽇星期⼀1系统⽅案 (4)1.1系统⽅案论证与选择 (4)1.2⽅案描述 (4)2理论分析与计算 (5)3电路与程序设计 (6)3.1电路的设计 (6)3.1.1 ICL8038模块电路 (6)3.1.2 放⼤电路 (6)3.2程序的设计 (7)4测试⽅案与测试结果 (9)4.1测试仪器与结果 (9)4.2调试出现的问题及解决⽅案 (9)5 ⼩结 (10)本系统设计的是信号发⽣器,是以 ICL8038和 STC89C51为核⼼设计的数控及扫频函数信号发⽣器。
ICL8038作为函数信号源结合外围电路产⽣占空⽐和频率可调的正弦波、⽅波、三⾓波;该函数信号发⽣器的频率可调范围1~100kHz,波形稳定,⽆明显失真。
单⽚机控制LCD12864液晶显⽰频率、频段和波形名称。
关键字:信号发⽣器ICL8038、 STC89C51、波形、LCD12864信号发⽣器实验报告1系统⽅案1.1系统⽅案论证与选择⽅案⼀:由单⽚机内部产⽣波形,经DAC0832输出,然后再经过uA741放⼤信号后,最后经过CD4046和CD4518组成的锁相环放⼤频率输出波形,可是输出的波形频率太低,达不到设计要求。
⽅案⼆:采⽤单⽚机对信号发⽣器MAX038芯⽚进⾏程序控制的函数发⽣器,该发⽣器有正弦波、三⾓波和⽅波信号三种波形,输出信号频率在0.1Hz~100MHz 范围内。
MAX038为核⼼构成硬件电路能⾃动地反馈控制输出频率,通过按键选择波形,调节频率,可是MAX038芯⽚价格太⾼,过于昂贵。
⽅案三:利⽤芯⽚ICL8038产⽣正弦波、⽅波和三⾓波三种波形,根据电阻和电容的不同可以调节波形的频率和占空⽐,产⽣的波形频率⾜够⼤,能达到设计要求,⽽且ICL8038价格⽐较便宜,设计起来成本较低。
综上所述,所以选择第三个⽅案来设计信号发⽣器。
1.2⽅案描述本次设计⽅案是由ICL8038芯⽚和外围电路产⽣三种波形,由公式:,改变电阻和电容的⼤⼩可以改变波形的频率,有开关控制频段和波形并给单⽚机⼀个信号,由单⽚机识别并在LCD液晶屏上显⽰,电路的系统法案框图为下图1所⽰:图1 总系统框图2理论分析与计算如图2,占空⽐和频率调节电路:图2 占空⽐和频率调节电路所有波形的对称性都可以通过调节外部定时电阻来调节。
实验十 示波器的使用[实验目的]1.了解示波器的结构和原理。
2.掌握示波器各旋钮的作用和使用方法。
3.学会用示波器观察电信号波形和李萨如图形、测量电压、频率和相位等。
[仪器和用具]示波器一台、信号发生器一台、电阻箱一个、标准电感一台、标准电容器一台、导线若干。
[实验原理]阴极射线示波器简称为示波器,它可显示电信号变化过程的图形,以及两个相关量的函数图形。
在现代科学技术领域中,各种电学量、磁学量和非电量转换来的电信号均可用示波器进行观察和测量。
一、示波器的构造和工作原理通用示波器一般由示波管、扫描发生器、XY 偏转系统、同步系统以及电源五个部分组成(如图8-1所示):Y Y Y轴输入图8-1示波器的组成下面分别简单说明之。
1、示波管图8-2示波管电极构造图左端为一电子枪,右端为荧光屏。
电子枪加热后发射电子束,电子在阳极电压的作用下经加速,聚焦后打在荧光屏上,屏上的荧光物即发光形成一亮点。
在电子枪与荧光屏之间有两对相互垂直的平行极板,称为偏转板。
横向一对称为X 轴偏转板(又称水平偏转板或横偏)。
纵向一对称为Y 轴偏转板(又称垂直偏转板或纵偏)。
如果偏转板上加上电压,则平行板间建立起电场,当电子束通过偏转板间时,将受电场的作用而发生偏转,从而使电子束在荧光屏上的亮点位置也随着改变。
2、扫描发生器扫描发生器就是锯齿形电压发生器,他能输出一个锯齿形的电压(如图8-3所示):图8-3 锯齿波电压此电压在(-E ,+E )范围内变化。
电压从-E 开始随时间线形地增加到+E ,然后突然返回到-E ,再从-E 开始随时间线性地增加,周而复始。
从-E 到+E 的过程叫正程,从+E 到-E 的过程叫逆程。
一个正程和一个逆程称为一个周期。
把扫描发生器输出的锯齿电压加在水平偏转板两端,则平行板间产生一个随锯齿电压变化而变化的电场,此变化电场使电子束在荧光屏上的光点移动,锯齿形的正程电压使光点从右向左匀速地移动(这个过程叫做扫描),而逆程电压则使光点迅-E+EV x速从右端返回左端(这个过程叫做回描)。
信号发生器实验报告信号发生器实验报告引言信号发生器是电子实验室中常见的一种仪器,用于产生各种类型的电信号。
本次实验旨在探究信号发生器的原理和应用,以及对其进行一系列的测试和测量。
一、信号发生器的原理信号发生器是一种能够产生不同频率、幅度和波形的电信号的设备。
其主要由振荡电路、放大电路和输出电路组成。
振荡电路负责产生稳定的基准信号,放大电路将基准信号放大到合适的幅度,输出电路将信号输出到外部设备。
二、信号发生器的应用1. 电子器件测试:信号发生器可以用于测试电子器件的频率响应、幅度响应等特性。
通过改变信号发生器的频率和幅度,可以模拟不同工作条件下的电子器件性能。
2. 通信系统调试:在通信系统的调试过程中,信号发生器可以用于模拟各种信号,如语音信号、数据信号等。
通过调整信号发生器的参数,可以测试通信系统的传输质量和容量。
3. 音频设备测试:信号发生器可以用于测试音频设备的频率响应、失真等特性。
通过产生不同频率和幅度的信号,可以对音频设备进行全面的测试和评估。
三、实验过程1. 测试频率响应:将信号发生器连接到待测设备的输入端,逐渐改变信号发生器的频率,并记录待测设备的输出结果。
通过绘制频率响应曲线,可以了解待测设备在不同频率下的响应情况。
2. 测试幅度响应:将信号发生器连接到待测设备的输入端,逐渐改变信号发生器的输出幅度,并记录待测设备的输出结果。
通过绘制幅度响应曲线,可以了解待测设备对不同幅度信号的响应情况。
3. 测试波形输出:将信号发生器连接到示波器,通过改变信号发生器的波形设置,观察示波器上的波形变化。
通过比较不同波形的特征,可以了解信号发生器的波形生成能力。
四、实验结果与分析1. 频率响应:根据实验数据绘制的频率响应曲线显示,待测设备在低频段具有较好的响应能力,而在高频段则逐渐衰减。
这可能是由于待测设备的电路结构和元件特性导致的。
2. 幅度响应:根据实验数据绘制的幅度响应曲线显示,待测设备对于低幅度信号的响应较差,而对于高幅度信号的响应较好。
一、实验目的1. 熟悉信号发生器的基本原理和组成。
2. 掌握信号发生器的操作方法和使用技巧。
3. 学习通过信号发生器进行信号测试和调试的方法。
4. 培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理信号发生器是一种能够产生各种波形信号的电子设备,广泛应用于科研、生产和教学等领域。
本实验所使用的信号发生器为函数信号发生器,可以产生正弦波、方波、三角波等基本波形信号。
三、实验设备1. 信号发生器一台2. 示波器一台3. 测试电缆若干4. 负载电阻若干四、实验内容1. 信号发生器的基本操作(1)打开信号发生器,调整频率、幅度和波形等参数。
(2)观察信号发生器输出波形,确认波形是否正常。
(3)调整输出幅度,使其符合实验要求。
2. 正弦波信号的测试(1)将信号发生器设置为正弦波,调整频率和幅度。
(2)使用示波器观察输出波形,确认波形为正弦波。
(3)测试输出波形的频率、幅度和相位,记录数据。
3. 方波信号的测试(1)将信号发生器设置为方波,调整频率和幅度。
(2)使用示波器观察输出波形,确认波形为方波。
(3)测试输出波形的频率、幅度和占空比,记录数据。
4. 三角波信号的测试(1)将信号发生器设置为三角波,调整频率和幅度。
(2)使用示波器观察输出波形,确认波形为三角波。
(3)测试输出波形的频率、幅度和上升时间、下降时间,记录数据。
5. 信号发生器的应用(1)利用信号发生器产生各种波形信号,进行电路测试和调试。
(2)使用信号发生器进行信号调制和解调实验。
(3)利用信号发生器进行信号分析实验。
五、实验结果与分析1. 正弦波信号测试结果频率:1kHz幅度:2Vpp相位:0°2. 方波信号测试结果频率:1kHz幅度:2Vpp占空比:50%3. 三角波信号测试结果频率:1kHz幅度:2Vpp上升时间:50μs下降时间:50μs实验结果表明,信号发生器能够产生各种波形信号,且波形质量符合实验要求。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们熟悉了信号发生器的基本原理和组成,掌握了信号发生器的操作方法和使用技巧。
实验报告信号发生器的作用信号发生器是一种用于产生稳定的、周期性的电信号的仪器。
它可以用于各种不同的应用,包括电子实验、通信、电子产品测试和测量等领域。
在实验中,信号发生器是非常重要的工具,它可以产生各种类型的信号,用于对电路、设备和系统进行测试、分析和研究。
首先,信号发生器可以用来测试和评估电路的性能。
通过产生不同频率、振幅和波形的信号,可以测试电路的频率响应、幅频特性、相位特性和非线性特性等。
这对于评估电路的工作状况、找出故障和优化设计非常重要。
信号发生器还可以模拟各种不同的输入信号,用于测试电路在不同输入条件下的响应和性能。
其次,信号发生器可以用于通信领域的测试和研究。
在通信系统中,信号发生器可以产生各种调制信号、载波信号和时钟信号,用于测试和调试无线电、电视、卫星和光纤通信系统等。
它可以模拟不同的调制方式、协议和调制深度,并通过改变信号特性来评估通信系统的性能和稳定性。
此外,信号发生器还可以用于电子产品的测试和验证。
在电子产品的生产线上,信号发生器可以用来验证电路板、芯片和组件的工作状况和参数。
通过产生各种信号,并输入到待测试的电子产品中,可以检测和测量产品在不同工作条件下的响应和性能,以确保产品的质量和可靠性。
最后,信号发生器还可以用于科学研究和教学实验。
在科学研究中,信号发生器可以用于产生周期性的信号,用于研究和分析材料、元件和系统的特性和行为。
在教学实验中,信号发生器可以用来演示和解释电子原理、信号处理和通信原理等相关概念和理论,帮助学生理解和掌握相关知识。
综上所述,信号发生器在实验中的作用是非常重要的。
它可以产生各种类型的信号,用于测试、分析和研究电路、设备和系统的性能和行为。
无论是在科学研究、工程实践还是教学实验中,信号发生器都发挥着不可替代的作用,对于推动技术的发展和培养人才都起到关键的作用。
信号发生器实验步骤引言:信号发生器是电子实验中常用的仪器,用于产生各种类型的电信号。
本文将介绍信号发生器的实验步骤,包括设备准备、连接电路、调节参数等内容,帮助读者了解如何正确使用信号发生器进行实验。
一、设备准备1. 确保信号发生器处于关闭状态,插上电源线并连接到电源插座。
2. 检查信号发生器的各个连接端口是否干净、无杂质,并确保连接线的接头良好。
3. 确认所需的信号发生器的型号和规格,并查看相关的使用说明书,了解该型号的功能和操作方法。
二、连接电路1. 根据实验需要,选择适当的连接电路。
可以根据实验要求使用BNC连接器、万用表、示波器等设备连接信号发生器。
2. 将信号发生器的输出端口与所需的电路连接。
根据实验要求选择合适的连接线,并将其插入相应的接口。
3. 确保连接稳固可靠,避免因接触不良或松动而导致实验失败。
三、调节参数1. 打开信号发生器的电源开关,待其启动完成后,进入信号发生器的设置界面。
2. 根据实验要求选择所需的信号类型,如正弦波、方波、三角波等,并设置相应的频率、幅度等参数。
3. 根据实验要求调整信号发生器的输出电压和电流,确保其符合实验需求。
4. 可根据实验需要设置信号的偏置电压、相位差等参数。
5. 若需要连续输出信号,可设置信号发生器的连续输出功能。
四、观察实验结果1. 将实验电路连接到示波器或其他测量设备上,观察信号发生器输出信号的波形、频率、幅度等参数。
2. 根据实验需要,可以调整信号发生器的参数,比如频率、幅度等,观察信号的变化情况。
3. 使用示波器等设备对信号进行测量和分析,比如测量信号的峰值、频谱等信息。
五、实验注意事项1. 在进行实验前,要确保实验环境安全可靠,避免因电路连接错误或设备故障而导致意外事故。
2. 在调节信号发生器参数时,应注意逐步调节,避免突然改变参数值导致电路或设备的损坏。
3. 在使用示波器等设备进行测量时,要注意选择适当的量程和耦合方式,以获取准确的测量结果。
任务书【实验名称】基于运放的信号发生器设计【设计任务】本课题要求使用集成运算放大器制作正弦波发生器,在没有外加输入信号的情况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电路。
【设计要求】1、采用经典振荡电路,产生正弦信号,频率范围400Hz~100kHz2、双电源供电3、信号经过放大、驱动电路,可在1KΩ负载条件下:(1)正弦波最大峰-峰值3V,幅值可调,谐波失真小于3%【提供元器件】1、运算放大器LM3244、二极管5、电阻电容电位器同轴电位器一设计思路与解决方法模电实验报告设计要求①:采用经典振荡电路,产生正弦信号,频率范围100Hz~100kHz 解决方案:使用运算放大器LM324,组成由基本放大电路,选频网络,正反馈网络构成的经典振荡电路,产生自激振荡的正弦波。
使用同轴电位器,对信号的频率范围进行调节,使其在100Hz~100kHz时可产生幅值不变的正弦波。
设计要求②:双电源供电解决方案:选取数电箱的两个15V电压输出,将第一组的+15V端接在LM324的4管脚(即运放器的Vcc端);第一组的-15V接在第二组的+15V端,再将第二组的+15V端接地;第二组的-15V端接在LM324的11管脚(即运放器的GND端)设计要求③:信号经过放大、驱动电路,可在1KΩ负载条件下:(1)正弦波最大峰-峰值3V,幅值可调,谐波失真 3%2.1经典振荡器部分经典振荡器部分由基本放大电路,选频网络,正反馈网络组成。
其中,基本放大电路作用:使电路获得一定幅值的输出量;选频网络作用:确定电路的振荡频率,保证电路产生正弦波振荡;正反馈网络作用:在振荡电路中,当没有输入信号的情况下,输入正反馈信号作为输入信号。
一.实验原理振荡电路有RC正弦波振荡电路、桥式振荡电路、移相式振荡电路和双T网络式振荡电路等多种形式。
其中应用最广泛的是RC桥式振荡电路,电路如图1. 电路分析RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成,图中RC 选频网络形成正反馈电路,决定振荡频率0f 、1R 、f R 形成负反馈回路,决定起振的幅值条件,该电路的振荡频率,D1、D2为稳压管。
信号发生器实验报告一、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protuse 软件仿真电路的理想输出结果,克服了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。
该设计可产生低于10 Hz 的各波形输出,并已应用于实验操作。
信号发生器一般指能自动产生正弦波、方波、三角波电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成;也可以采用单片集成函数发生器。
这里,采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器,并确定了各元件的参数,通过调整和模拟输出,该电路可产生频率低于10 Hz 的3种信号输出,具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。
该电路已经用于实际电路的实验操作。
原理框架图:二、电源硬件电路图的设计(1)单片机的选择根据初步设计方案的分析,设计这样的一个简单的应用系统,可以选择带有EPROM 的单片机,应用程序直接存贮在片内,不用在外部扩展程序存储器,电路可以简化。
ATMEL 公司生产的AT89C 系列单片机,AT89C 系列与C51系列的单片机相比有两大优势:第一,片内程序存储器采用闪存存储器,使程序的写入更加方便;第二,提供了更小尺寸的芯片,使整个硬件电路的体积更小。
它以较小的体积、良好的性能价格备受亲密。
在家电产品、工业控制、计算机产品、医疗器械、汽车工业等应用方面成为用户降低成本的首选器件。
因此,我们可选用AT89C2051单片机。
该芯片的功能与MCS-系列单片机完全兼容,并且还具有程序加密等功能,物美价廉,经济实用。
AT89C2051是ATMEL公司生产的带2K字节课编程闪速存储器的8位COMS单计算机,工作电压范围为2.7~6V,全静态工作频率为0~24MHZ。
线性电子电路实验信号发生器专业:班级:姓名:学号:实验原理:一、方案比较网上方案:参考电路:方案比较:与网上方案相比,提供的参考电路有如下几个优点:①比较简单方便,比较两张电路图,可以明显看出参考电路比较简洁,所用的原件比较少,不容易出错,便于检查,而且比较便宜。
②网上方案所用的是ua747和ua741是通用的运放器,精度不高,性能不是很好。
而参考电路用的是TL084精度高,输入电阻很大,并且运行速度很快。
③网上方案用到了选择开关来选择接入的电路,使实验变得不方便。
而参考电路属于全自动,并不需要更多操作。
④网上方案在三角波——正弦波转换电路利用了场效应管3DJ13A而参考电路只用了TL084和电阻、电容,是一种技术上的进步。
二、电路图:参数设计:R1=10K R2=22K R3=1K R4=2K R5=1K R6=1K R7=10K R8=2K R9=10K R P1=10K R P2=10K C1=10nF C2=10nF 稳压管三、电路仿真结果方波:三角波及正弦波:四、硬件实物图五、调试结果:频率大约在500Hz~5KHz六、实验总结本次实验,参考了老师给的参考资料和网上资料,使用了Multisim仿真软件进行仿真,仿真出来的结果非常符合要求,非常理想。
但是在实物焊接后,因元器件和人工的原因,出现了误差,比较容易出现失真,误差比较大。
七、体会和建议1、要熟练掌握仿真软件的使用和对电路图的理解,这样才能比较容易的理解这个实验,不容易出现失误。
2、仿真结果没有出现理想的波形图,要检查电路,对电路的节点也要检测。
要有耐心。
3、电路排线要尽可能的少,这样对于后续的电路检测有很大的帮助。
信号发生器实验步骤引言信号发生器是一种用于产生各种不同类型的电信号的仪器,广泛应用于科研、教学和工程领域。
本实验将介绍如何使用信号发生器,并通过具体的实验步骤来展示其功能和应用。
实验目的1.了解信号发生器的基本原理和工作方式;2.掌握信号发生器的操作方法;3.学习使用信号发生器产生不同类型的信号。
实验仪器与材料•信号发生器•示波器•连接线实验步骤第一步:准备工作1.确保实验仪器和材料完好无损;2.将示波器与信号发生器连接,确保连接线插头正确连接到相应的接口上。
第二步:打开信号发生器1.按下信号发生器的电源按钮,打开仪器;2.等待一段时间,直到仪器启动完成。
第三步:设置基本参数1.使用旋钮或触摸屏设置输出频率。
根据实际需求,选择所需的频率范围,并输入相应数值;2.设置输出幅度,即信号的振幅。
根据实验要求,选择适当的幅度范围,并输入相应数值。
第四步:选择输出信号类型1.通过菜单或按钮选择所需的信号类型。
常见的信号类型包括正弦波、方波、三角波等;2.如果需要,根据实验要求进一步调整信号的参数,如占空比、频率调制等。
第五步:输出信号1.确认设置无误后,按下输出按钮,开始产生信号;2.使用示波器检测输出信号。
将示波器探头连接到信号发生器的输出端口,并调整示波器的垂直和水平刻度,以便观察到完整的信号波形。
第六步:观察和分析1.在示波器屏幕上观察到输出信号的波形;2.分析波形特征,如频率、幅度、周期等,并记录相关数据;3.如有需要,可以对产生的信号进行进一步处理和分析。
第七步:实验结束1.关闭输出按钮,停止产生信号;2.关闭信号发生器电源。
实验注意事项1.在操作过程中要小心谨慎,避免对仪器造成损坏;2.在调整参数时,要注意逐步调整,避免突然改变参数值导致异常情况;3.注意保持实验环境的安全和整洁,避免杂散信号的干扰。
实验扩展1.尝试使用不同的信号类型,并观察其波形特征的变化;2.探索信号发生器的其他功能和应用,如频率调制、相位调制等;3.尝试连接信号发生器到其他实验设备,如滤波器、放大器等,观察信号在不同设备中的响应。
信号发生器的实验原理信号类型是信号发生器的一个重要属性,常见的信号类型包括正弦波、方波、脉冲波和三角波等。
正弦波是一种周期性的波形,具有连续平滑的变化,广泛应用于各种电子设备的测试与研究中。
方波是一种持续时间相等的高电平和低电平的交替变化,用于测试和分析数字电路的性能。
脉冲波是一种窄宽的脉冲信号,适用于测量和分析电路的响应时间。
三角波是一种连续上升和下降的波形,常用于调试和测试滤波器的性能。
信号发生器利用振荡电路产生指定类型的信号。
振荡电路是一种能够通过自身反馈形成自持续振荡的电路。
信号发生器通常采用RC振荡器、LC振荡器或数字振荡器等不同类型的振荡电路。
其中RC振荡器是一种基于电容和电阻的简单振荡电路,通过在反馈路径上引入正反馈来实现振荡。
LC振荡器是一种基于电感和电容的振荡电路,通过在LC电路中进行能量转移来产生振荡。
数字振荡器是一种通过数字电路来产生频率可调的信号的振荡电路。
信号发生器还具备控制电路,用于调节信号的频率、振幅和相位等参数。
控制电路通常由数字电路和模拟电路组成。
数字电路通过数值计算和逻辑运算来控制信号的频率和相位。
模拟电路则通过电压和电流的调节来控制信号的振幅。
控制电路还可以实现信号的调制和解调功能,使信号发生器能够生成具有复杂调制方式的信号,如频率调制、幅度调制和相位调制等。
在实际应用中,信号发生器被广泛应用于各种领域。
在电子设备测试中,信号发生器用于检验和测量电子设备的性能参数,如频率响应、失真度和噪声等。
在通信领域,信号发生器被用于生成各种调制信号,用于测试和分析通信设备的性能。
在音频领域,信号发生器被用于产生各种音频信号,用于测试和调试音响设备和音频电路。
综上所述,信号发生器的实验原理涉及到信号类型、振荡电路和控制电路等方面。
通过产生不同类型、频率和振幅的信号,信号发生器在测试、测量和调试电子设备中起着重要的作用。
实验10正弦信号发生器实验
1、实验目的:
1)学习分频器,计数器和LPM_ROM的使用方法
2)学习DDS的基本原理。
2、实验原理:
图1 正弦信号发生器的原理图
图2 DDS信号源的原理图
3、实验内容
选择模式NO.5,打开试验箱左上侧的+/-12V开关(D/A输出需要),将示波器探头接于主系统左下角的两个挂钩处,最右侧的时钟选择,用短路帽接插clock0为65536Hz 或750KHz处,这时可以从示波器上看到波形输出
1)用VHDL语言描述一个16进制计数器,然后再描述一个正弦表译码器,使用
元件例化语句描述图1所示原理图(FPGA内部),在QuartusⅡ上进行编译、综
合、适配。
引脚锁定以及硬件下载测试。
时钟输入锁clcok0(750KHZ),正弦
表输出锁DAC0832输入,复位和时钟使能锁按键,进行编译、下载和硬件测
试。
2)用VHDL语言描述一个1024进制计数器,然后使用lpm_ROM再描述一个10
位地址的正弦表译码器,使用元件例化语句描述图1所示原理图(FPGA内部),
在QuartusⅡ上进行编译、综合、适配。
引脚锁定以及硬件下载测试。
3)如图2所示,把上述计数器改为+M计数器,M为3位,采用按键输入。
记录
4、思考
怎样提高输出频率的范围
参考程序见文件。
信号发生器实验报告
本实验使用的是13种基本的信号发生器,各种信号的发生方式、它的特点、参数和其特定应用场合都进行了详细的介绍。
实验分为三部分:实验前准备、实验操作和实验总结与讨论。
实验前准备时,开展了仪器以及各种试验电路的检查,确保相关仪器以及试验电路的准确性,为接下来实验提供了必要的条件和确保。
接下来进行实验操作时,首先熟悉了相关操作步骤和各个参数的功能,然后尝试了各种基本的信号发生模式,熟悉了各种信号的构成及其特点,以及它们的具体应用,并根据实验条件,对其进行了变换和测量,以明确信号变换和测量时各参数变化的影响,探讨出最符合要求的参数组合。
最后,在实验总结中首先汇总了上述实验的总结,可以得出以下结论:将所需的参数调整至最优的组合会使得所发生的信号能够满足实际需求、尽可能减少相关误差,以获得有效的测量结果。
此外,应对各种不同应用场景的参数的组合也要适当变化,以达到最佳效果。
最后,本实验可以说收获颇丰,熟悉了13种基本信号发生器的参数选择及其特点,从而掌握了一般信号发生器的操作流程,进而将所学到的知识运用到实际工程中,从而取得更好的效果。
信号发生器的实验原理
信号发生器的实验原理主要包括以下几个方面:
1. 振荡电路原理:信号发生器内部一般采用振荡电路产生高频信号。
振荡电路通常由放大器、反馈网络和补偿网络组成。
放大器负责增益,反馈网络提供正反馈将一部分输出信号输入到放大器的输入端,形成正反馈回路,使得放大器处于不稳定工作状态,从而产生振荡信号。
补偿网络则用于稳定和调节振荡器的频率。
2. 校准原理:信号发生器需要能够输出准确的特定频率和幅度的信号。
为了实现这一点,信号发生器通常会采用校准电路。
校准电路通过与已知频率和幅度的参考电平进行比较,反馈控制输出电平以达到校准的目的。
3. 频率调节原理:信号发生器通常需要具备宽频带调节的功能,即能够输出一定范围内的连续变化的频率信号。
这一功能通常通过采用可变频率的振荡电路和数字控制技术实现。
数字控制器可以通过软件实现频率的二进制变换和控制,从而达到频率调节的目的。
4. 波形和幅度调节原理:信号发生器通常需要输出不同形态的波形,如正弦波、方波、三角波等,并可以调节输出信号的幅度。
这是通过选择不同的振荡电路、放大电路和滤波电路来实现的。
不同电路的组合可以产生不同形态的波形,并可以通过控制放大器的增益来调节信号的幅度。
综上所述,信号发生器的实验原理主要包括振荡电路原理、校准原理、频率调节原理和波形调节原理。
不同的信号发生器可能采用不同的电路和控制技术,但其基本原理是类似的。
信号发生器实验报告摘要:本实验旨在通过使用信号发生器,对不同频率和幅度的信号进行产生和测量,探索信号发生器的基本原理和应用。
通过实验可以进一步理解信号发生器的工作原理以及频率和幅度的关系,并掌握信号发生器的操作方法。
1.引言2.原理3.实验步骤3.1准备工作:将信号发生器连接到电源,打开电源开关,并等待设备启动。
3.2选择频率:根据需要选择一个特定的频率,调整频率控制旋钮,并观察频率显示器上的数值变化。
3.3设置幅度:根据需要选择一个特定的幅度,调整幅度控制旋钮,并观察幅度显示器上的数值变化。
3.4选择波形:根据需要选择合适的波形,如正弦波、方波、三角波等,调整波形控制旋钮,并观察波形。
3.5连接测量仪器:将信号输出端口连接到示波器或其他测量仪器上。
根据需要选择不同的接口和线缆。
3.6测量信号参数:根据需要使用示波器或其他测量仪器,测量并记录信号的频率、幅度等参数。
4.实验结果通过实验,我们成功地产生了不同频率和幅度的信号,并使用示波器对其进行了测量。
根据测量数据,我们制作了频率-幅度图和波形图,对信号的特性进行了分析和比较。
5.讨论与分析在实验中,我们观察到信号发生器能够准确地产生所需的信号,并且改变频率和幅度时,输出信号的特性也相应改变。
通过对信号的测量,我们验证了信号发生器的性能和准确性。
6.实验总结通过本次实验,我们学习和掌握了信号发生器的基本原理和应用。
实验中我们成功地产生了不同频率和幅度的信号,并对其进行了测量和分析。
通过这些实验,我们进一步加深了对信号发生器的理解和应用能力。
信号发生器摘要函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器,集成函数波形发生器一般都采用ICL8038或5G8038。
本文介绍由单片机AT89S52和D/A转换器DAC0832及LM35组成的函数波形发生器,该电路能够产生正弦波、方波和三角波信号,频率能在100Hz~100kHz范围内可调。
关键词:函数波形发生器;单片机AT89S52; D/A转换器DAC0832;LM358;电位器;稳压管;二极管;第一部分:系统需求分析一、概论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。
本设计要求实现一个信号发生器,能够产生正弦波,三角波和方波信号。
二、技术指标(1)输出信号频率在100Hz~100kHz范围内可调;(2)输出信号频率稳定度优于10-3;(3)在1k 负载条件下,输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0~5V范围内可调;三、要求(1)信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形(2)输出信号波形无明显失真;(3)自制稳压电源。
第二部分:方案设计与论证一、方案论证与比较函数信号产生方案对于函数信号产生电路,一般有多种实现方案,如模拟电路实现方案、数字电路实现方案(如DDS 方式)、模数结合的实现方案等。
数字电路的实现方案:一般可事先在存储器里存储好函数信号波形,再用D/A 转换器进行逐点恢复。
这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A 转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。
信号发生器实验总结
在信号发生器实验中,我们学习了信号发生器的基本原理和使用方法。
信号发生器是一种能够产生不同类型的电信号的仪器,常用于电子实验和测试中。
在实验中,我们首先了解了信号发生器的各个部分的功能。
它由源、控制电路、计数器和调制信号组成。
源部分负责产生基本的电信号,例如正弦波、方波和脉冲信号。
控制电路负责调节信号的频率、振幅和相位。
计数器可以用来测量信号的频率和周期。
调制信号则是在基本信号上加上调制信号,用以产生调制信号。
在实验中,我们通过调节信号发生器的各项参数,产生了不同类型的信号。
我们观察到,随着频率的增加,正弦波的周期变短,振幅保持不变;而方波的占空比则随频率的增加而增加。
我们还学习了如何用计数器测量信号的频率和周期。
除了产生基本信号外,我们还学习了如何对信号进行调制。
我们使用了调制信号产生器,将调制信号与基本信号相乘,从而产生了调制信号。
信号发生器实验不仅帮助我们深入理解了信号发生器的工作原理,还让我们掌握了如何使用信号发生器产生不同类型的信号,并进行调制。
这对于我们进行电子实验和测试时非常有帮助。
实验过程中我们也遇到了一些问题,例如信号发生器的输出不稳定,频率测量不准确等,这些问题需要我们进一步思考和解决。
总的来说,信号发生器实验是一次很有收获的实验,通过实际操作和观察,我们深入了解了信号发生器的原理和使用方法。
在今后的学习和工作中,我们能够更加熟练地使用信号发生器,并将其应用到实际的电子实验和测试中。
实验十任意信号发生器座位号: 第一组B5姓名:陈翔宇1104210311 小组成员: 董泽人1104210202于杏 1104210101 指导老师: 李彧晟2014年一、实验目的1、熟悉DSP的软硬件开发平台2、熟悉TI DSP软件集成开发环境3、学习DSP程序的编程开发4、熟悉工程代码产生方法5、掌握TMS320F2812的ADC外设的使用6、熟悉TMS320F2812的中断的设置7、掌握代码调试的基本方法二、实验仪器计算机、C2000 DSP 教学实验箱、XDS510USB仿真器、示波器和信号源等。
三、注意事项进入CCS顺序:1、打开C2000实验箱电源(确认实验箱电源正常加载)2、点击CCS2(C2000) 进入开发界面退出CCS顺序:1、关闭CCS2(C2000)应用程序2、关闭C2000实验箱电源四、实验内容建立工程,编写DSP的主程序,并对工程进行编译、链接,利用现有DSP 平台实现数据的采集、存储以及模拟还原,通过图表以及示波器观察结果。
五、实验要求实验指导书上的要求:1、独立完成项目编译、链接、调试的全过程;2、利用数码显示管,在DSP初始化子模块后添加语句或者编写程序,使之能够显示实验日期;3、记录实验中各子程序包括主程序的入口实际地址,与memory比较,指出分别位于什么类型的存储器中;4、指出波形数据保存的空间地址,并以图形方式显示线性调频信号的波形,并保存,附在实验报告中。
课件上的要求:5、数码管显示实验日期或学号(同要求2);6、指出线性调频信号波形的存储地址,作图显示,并在示波器上输出该波形;7、改变正弦信号频率编程实现,在示波器上验证,要求记录改变参数以及实测频率。
六、实验步骤及结果1、检查DSP平台(仿真器、实验箱、计算机)之间的连接,打开计算机及实验板电源,检查电源加载是否异常;2、打开CCS,执行命令Project→New,弹出“Project Creation”对话框,在第一项Project Name中输入工程名“A2”,在第二项Location中选择D盘名为a文件夹下的A2文件夹中,其余默认,单击“完成”。
3、单击Project→Add Files to Project,找到实验十的范例程序所在位置,拉下文件类型选择框改为“显示所有类型文件”,选中第一个需要加入工程的文件,按住shift键,选中最后一个需要加入的文件,点击确认,这样,所有需要添加进去的.c文件、.cmd文件和.lib文件都添加进了工程。
4、打开source下的RamGen.c文件,进入c程序编辑界面;将初始化LED 的程序段改为下面程序:/* 初始化LED */*LED8 = 0x66; // LED8显示4*(LED8+0x100) = 0x06; // LED7显示1*(LED8+0x200) = 0x86; // LED6显示1.*(LED8+0x300) = 0x06; // LED5显示1*(LED8+0x400) = 0xE6; // LED4显示4.*(LED8+0x500) = 0x06; // LED3显示1*(LED8+0x600) = 0x3F; // LED2显示0*(LED8+0x700) = 0x5B; // LED1显示2*(LEDWR) = 0XFF; // WIRTE DATA TO LED程序功能:LED显示实验日期“2014.11.14”。
5、Project→build,编译链接生成.out文件后,点击File→Load Program,选择A2.out,运行程序。
数码管显示日期正常,结果如下:要求2和5完成。
6、选中main,单击右键,选择Add to Watch Window,观察变量查看窗口数值。
变量查看窗口中main的value一栏显示0x0000 0000,得到主程序的入口地址为0x0000 0000,打开F2812_EzDSP_RAM_lnk.cmd文件,Memory 定义部分如下:MEMORY{PAGE 0 :RAMM0 : origin = 0x000000, length = 0x000400BEGIN : origin = 0x3F8000, length = 0x000002PRAMH0 : origin = 0x3F8002, length = 0x000FFERESET : origin = 0x3FFFC0, length = 0x000002PRAM : origin = 0x100000, length = 0x10000PAGE 1 :RAMM1 : origin = 0x000400, length = 0x000400DRAMH0 : origin = 0x3f9000, length = 0x001000}由上面定义可以得到主程序位于程序存储器的RAMM0块。
要求3完成。
7、接下来修改程序,产生线性调频信号:信号形式:2()cos(),t [0.0128:0.0128],K 39062,N 1024s t Kt π=∈-==。
经分析,该信号可表示为2()cos(()),[0.0128:0.0128],K 39062,N 1024,[0:1023]i i s t Kf i N Nπ=∈-==∈其中,()i f N为一个关于i 和N 的线性函数。
设该函数等于:y kx b =+使得1,0.0128102422*0.0128,0.012810241024......1023,0.01281024x y x y x y ⎧==-⎪⎪⎪==-+⎪⎨⎪⎪⎪=≈⎪⎩由此得到0.01282,0.0128k b N⨯==-。
所以将原程序中正弦信号内存赋值部分修改为如下:for(i=0;i<1024;i++)*(RamAddr+i) = (int)((cos(39062*Pi*(2*0.0128*i/N-0.0128)*(2*0.0128*i/N-0.0128))*2048));经Build →Load Program →Run 后,打开图形显示窗口View →Graph →Time/Frequency ,将数据起始地址设置为RamAddr ,长度设置为1024。
结果如下:将OUT3接到示波器,可以得到示波器显示:选中程序中RamAddr,添加至观察窗口,可以得到波形数据保存地址的起始地址为:0x0010 0000。
要求4和6完成。
8、打开原正弦信号发生器c程序,将内存赋值部分改回去,部分关键程序如下:/* 内存赋值*/for(i=0;i<1024;i++) *(RamAddr+i) = (int)((sin(2*Pi/N*i)*4096));while(1){ for(i=0;i<1024/1;i++){//tmp = (int)(*(RamAddr+i))<<2;*(DAC1Addr) = (unsigned int)((*(RamAddr+1*i))<<2) + 0x8000;}}build→Load Program→Run→View→Graph→Time/Frequency→OK,可以得到图形如下:示波器显示如图:其中,横坐标为0.2ms/格,纵坐标为0.2V/格。
所以正弦信号频率为f=1/0.96ms=1.04kHz。
改变正弦信号频率,程序修改为:/* 内存赋值*/for(i=0;i<1024;i++) *(RamAddr+i) = (int)((sin(2*2*Pi/N*i)*4096));结果如下:频率为f=1/0.48ms=2.08kHz。
七、实验思考1、打开工程的.map文件,查看.text、.data、.bss段之外,还有哪些有实际长度的段,查找相关资料,指出其含义与作用。
答:除了.text、.data、.bss段外,还有下面这些段:output section page origin length attributes/input.cinit 0 003f8002 0000002e.reset 0 003fffc0 00000002 DSECT.stack 1 00000400 00000400 UNINITIALIZED.ebss 1 003f9000 0000008c UNINITIALIZED 查阅资料可知各段的作用分别为:.cinit:变量初值表.reset:复位.stack:堆栈.ebss:长调用得.bss(超过了64K)的地址限制2、在保持源文件功能正确的前提下,仅修改.cmd配置命令文件,改变段的地址分配,链接工程后,执行程序,如果出现错误,思考原因。
答:根据DSP2418的存储器映射图,按照所需存储文件大小不大于存储区内存的原则,将.cmd文件中的Page 0中的Rammo块的起始地址由0x0000 0000改为0x0000 0008,编译运行程序,没有出现错误。
在变量观察窗口里发现main的起始地址变为0x0000 0008。
3、在不修改波形数值计算子模块前提下,即保持波形数值表中的数据,依照DDS原理,修改程序,调整线性调频信号的输出周期。
答:依照DDS原理,波形数值表中的数值不变,要改变信号输出周期即改变数值写入DSP部分。
将程序修改为下如下:while(1){ for(i=0;i<1024/2;i++){//tmp = (int)(*(RamAddr+i))<<2;*(DAC1Addr) = (unsigned int)((*(RamAddr+2*i))<<2) + 0x8000;}}示波器输出如下:读程序可知,程序中的两个粗体2决定了DSP从波形数据中读取数据的间隔(步长),通过调整该数即可将产生的信号的频率改变。
八、实验总结在试验九的基础上,熟悉的实验的流程和基本操作,这次实验在原有正确程序的基础上,根据老师在试验开始前给大家讲过的实验要求对源程序添加正确公式,然后再修改相关参数,获取多个波形。
在这次实验中,我们在波形及相关结果记录上做的不太好,写报告时波形对号入座时才发现问题,没有按照预期的时间交上报告。
所以,对实验结果进行及时并准确的记录也是实验的一个重要步骤,有了这次的教训,以后会格外注意避免类似错误的发生。