11级电气电子技术课程设计任务书-秒信号发生器

信号发生器课程设计报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录一、课题名称 (2)二、内容摘要 (2)三、设计目的 (2)四、设计内容及要求 (2)五、系统方案设计 (3)六、电路设计及原理分析 (4)七、电路仿真结果 (7)八、硬件设计及焊接测试 (8)九、故障的原因分析及解决方案 (11)十、课程设计总结及心得体会 (12)一、课题名称：函数信号发生器的设计二、内容摘要：函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。

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,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。

三、设计目的：1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识，培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。

2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。

3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试，并能进一步解决出现的基本问题，不断完善设计。

4、掌握常用元器件的识别和测试，熟悉万用表等常用仪表，了解电路调试的基本方法，提高实际电路的分析操作能力。

5、在仿真结果的基础上，实现实际电路。

四、设计内容及要求：1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分（1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。

（2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。

课程设计任务书
课题名称信号发生器的设计完成时间
指导教师职称学生姓名班级
总体设计要求和技术要点
总体设计要求及技术要点：
1．基本要求
（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）输出信号频率在100Hz～100kHz范围内可调, 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V opp在0～5V范围内可调；
（4）输出信号波形无明显失真；
（5）自制稳压电源。

2．发挥部分
（1）将输出信号频率范围扩展为10Hz～1MHz，输出信号频率可分段调节：在10Hz～1kHz范围内步进间隔为10Hz；在1kHz～1MHz范围内步进间
隔为1kHz。

输出信号频率值可通过键盘进行设置；
（2）在50 负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值V opp在0～5V范围内可调，调节步进间隔为0.1V，输出信号的电压值可通过键盘进行设置；
（3）可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值；
（4）其他。

工作内容及时间进度安排
课程设计成果
1．课程设计实物
2．课程设计报告书及答辩报告。

课程设计说明书课题名称：简易信号发生器设计专业名称：电气类学生班级： 081学生姓名：学生学号：指导教师：课程设计任务书设计任务：设计构成正弦波、三角波、方波函数信号发生器。

1、设计要求：（1）电路能输出正弦波、方波和三角波等波形；（2）输出信号的频率要求可调；（3）拟定测试方案和设计步骤；（4）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；（5）在面包板上或万能板上安装电路；（6）测量输出信号的幅度和频率；（7）写出设计性报告。

2、技术指标频率范围：100Hz-1KHz，1KHz-10KHz；输出电压：方波Vp-p≤24V,三角波Vp-p＝6V；正弦波Vp-p＝１V；方波ｔｒ＜３０ｕｓ。

目录第一章方案讨论1.1数字电路实现方案...........1.2模数结合的方案............1.3 模拟电路的实现方案........1.3.1 模拟电路实现方案一........1.3.2 模拟电路实现方案二 .......1.3.3 模拟电路实现方案三........第二章单元电路分析2.1 正弦波发生器..........2.2 三角波、方波发生器.......2.2.1 比较器+RC电路........2.2.2 比较器+积分器.......第三章简易函数发生器总电路图分析3.1 简易函数发生器电路的分析..........3.2 简易函数发生器电路的组装与调试........ 第四章元器件清单.........第五章设计总结........第一章方案讨论根据实验任务的要求，对信号产生部分，一般可采用多种实现方案：如模拟电路实现方案、数字电路实现方案、模数结合的实现方案等。

1.1数字电路实现方案数字电路实现方案：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。

项目2 信号发生器项目任务通过本项目的学习和实践,使学习者掌握以下理论知识和职业技能;2.1.1 知识点1.信号发生器的基本概念及应用范围;2.函数信号发生器的基本组成原理,以及信号发生器的主要性能指标;3.熟悉信号发生器的使用方法及注意事项;2.1.2 技能点熟练使用函数信号发生器提供各种测试用信号;项目知识2.2.1 信号发生器基本概念2.2.1.1 定义信号发生器又称信号源,它是在电子测量中提供符合一定电技术要求的电信号的设备,它能提供不同波形、频率、幅度大小的电信号,主要是正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等,为测试提供不同的信号源;它与电子线路中的电流源、电压源的区别在于它是提供的是电信号,而后者只是提供的是电能;2.2.1.2 分类信号发生器可按输出波形和输出频率两种方法进行分类;1. 按输出波形分类,信号发生器可分为以下四种类型：1正弦波信号发生器：可产生正弦波或受调制的正弦波;2脉冲信号发生器：可产生脉宽可调的重复脉冲波;3函数信号发生器：可产生幅度与时间成一定函数关系的信号,如正弦波、三角波、方波、锯齿波、钟形波脉冲等;4噪声信号发生器：可产生各种模拟干扰的电信号;2. 按输出频率可分类,信号发生器可为以下六种类型：1超低频信号发生器：频率范围为～1KHz; 2低频信号发生器：频率范围为1Hz ～1MHz; 3视频信号发生器：频率范围为20Hz ～10MHz; 4高频信号发生器：频率范围为200KHz ～30MHz; 5甚高频信号发生器：频率范围为30～300Hz; 6超高频信号发生器：频率范围为300MHz 以上;2.2.2 几种常用信号发生器2.2.2.1 正弦波信号发生器1．频率特性1频率范围;指仪器 各项指标都能得到保证时的输出频率范围,更确切地说,应称为“有效频率范围”;2频率准确度;指信号发生器度盘或数字显示数值o f 与实际输出信号频率f 间的偏差;可用频率的绝对偏离绝对误差0f f f -=∆,或用相对偏离相对误差 α来表示,即0f f∆=α,式中,o f 为标称频率; 3频率稳定度;指在其他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;频率稳定度实际上是频率不稳定度指标要求与频率准确度有关,一般振荡器的频率稳定度应比所要求的准确度高1～2个数量级;2．输出特性一个正弦信号源的输出特性主要有：1输出信号的幅度;输出信号的幅度常采用两种表示方式：其一,直接用正弦波有效值单位用V,mV 或μV 表示；其二,用绝对电平单位用dBm 或dB 表示;2输出电平范围;表征信号源能提供的最小和最大输出电平的可调范围;3输出电平的频响;指在有效频率范围内调节频率时,输出电平的变化,也就是输出电平的平坦度; 4输出电平准确度;主要由电压表刻度误差、衰减器衰减误差、0dB 准确度和输出衰减器决定;它会随温度与供电电压波动的影响而变化;常用“工作误差”来评价仪器的准确度;5输出阻抗;信号源的输出阻抗视类型不同而异;低频信号发生器输出阻抗一般有75Ω,150Ω,600Ω几种;高频信号发生器一般为50Ω或75Ω不平衡输出;6输出信号的频谱纯度;反映输出信号波形接近正弦波的程度,常用非线性失真度谐波失真度表示;一般信号源的非线性失真度应小于1%;3. 调制特性高频信号发生器在输出正弦波的同时,一般还能输出一种或一种以上的已被调制的信号,多数情况下是调幅信号和调频信号,有些还带有调相和脉冲调制等功能;例如QF1481型合成信号发生器同时具有调幅、调频、调相和脉冲调制特性;当调制信号由信号发生器内部产生时,称为内调制;当调制信号由外部加入信号发生器进行调制时,称为外调制;这类带有输出已调波功能的信号发生器,是测试无线电收发设备等场合不可缺少的仪器;2.2.2.2 低频信号发生器低频信号发生器由主振器、电压放大器、输出衰减器和电子电压表组成;如图2-1所示; 1．主振器主振器是低频信号发生器的核心电路;它产生频率可调的正弦信号,决定了信号发生器的有效频率范围和频率稳定度;低频信号发生器中产生振荡信号的方法很多,但日前主要采用RC 文氏桥振荡器,图2-2所示的振荡器由两级RC 网络和放大器组成;图中R1和C1,R2,C2组成正反馈臂,跨接于放大器的输入端和输出端之间,产生了正弦振荡;振荡频率由R 1,C 1和R 2,C 2各元件参数决定;A 为两级放大器,R F ,R T 组成负反馈臂,起到自动稳幅作用;该电路的振荡频率f n 为：2211021C R C R f π=由上式可知,改变电阻RR 1或R 2电阻CC 1或C 2的大小均可以改变输出信号的振荡频率;通常电阻R 用于频率微调,输出信号的同谋由输入出衰减器控制;2．电压放大器电压放大器兼有隔离和电压放大的作用;隔离是为了不使后级电路影响主振荡器的工作；放大是把振荡器产生的微弱振荡信号进行放大,使信号发生器的输出电压达到预定的技术指标,要求其具有输入阻抗高、输出阻抗低有一定的带负载能力、频率范围宽、非线性失真小等性能;一般采用射极跟随器或运算放大器组成的电压跟随器;3．输出衰减器输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率;通常分为连续调节和步进调节;连续调节由电阻电位器实现,即输出微调；步进调节由波段转换开关步进调节电阻分压器实现并以分贝值为刻度,也称为输出粗调;4．电子电压表电子电压表一般采用均值检波器作为信号输出指示器;用来显示输出电压或输出功率的幅度或对外部信号电压进行测量; 2.2.2.3 高频信号发生器高频信号发生器也称为射频信号发生器,信号的频率范围在300KHz-300MHz 之间,广泛应用于高频电子线路的测试实验中;该仪器具有一种或一种以上的组合调制包括正弦调幅、正弦调频以及脉冲调制功能,以满足各种通信电路及设备的测试;此外,该类仪器的输出信号的频率、电平、调制度均可在一定范围内调节,并能准确读数;高频传号发生器组成原理：高频信号发生器主要由主振级、缓冲级、调制级、内调制振荡器、输出级监测器等部分组成;如图2-3所示;1．主振级调制级是信号发生器的核心 ,用于产生高频振荡信号并可实现调频功能;它一般采用可调频率范围、频率准确度高、稳定性好的LC 振荡器,如变压器耦合振荡器、三点式振荡器等;其振荡频率一般改变L 进行分挡粗调；改变C 进行细调; 2．缓冲级缓冲级主要起隔离放大作用,用来隔离调制级对主振级产生的不良影响,保证主振级工作稳定,并将主振信号放大到一定的电平;3．调制级调制级实现调制信号对载波的调制,它包括调频、调幅和脉冲调制等调制方式;调频方式主要用于30Hz-1000MHz 的信号发生器中；调幅方式多用于300kHz-30MHz的高频信号发生器中；脉冲调制方式多用于300MHz以上的微波信号发生器中;信号发生器的调制方式通过面板上的选择开关来进行选择;调制信号可来自内调制振荡器,也可来自外部其他信号源;4．内调制振荡器内调制振荡器用于产生调制信号,提供符合调制级要求的音频正弦调制信号;5．输出级高频信号发生器输出级具有如下功能：1输出级包含功率放大级,提供足够的输出功率;2输出级具有输出微调和步进衰减电路,使得输出信号的幅度大小可以任意调节;3阻抗匹配：在信号发生器输出端与负载之间加入阻抗变换,使其工作在负载匹配的条件下,否则不仅要引起衰减系数误差,而且还可能影响前级电路的正常工作．减少信号发生器的输出功率,在输出电缆中出现驻波;6．监测器监测器一般由调制显示仪表和电子电压表组成;用于检测输出信号的载波幅度、调幅度等参数;7．电源用来供给整机各部分电路所需的交直流电源;函数信号发生器函数信号发生器,它具有调频、调幅等调制功能和压控频度特性,可产生正弦波、方波、三角波等函数波形,广泛用于通信生产测试、仪器维修等工作中;函数发生器主要有比较器、积分器、差分放大器三大主要模块电路构成;经比较器产生方波,再经过积分器产生三角波,而后由积分器输出信号反馈给比较器,比较器和积分器组成正反馈闭合电路,使其能够完成自激震荡,分别输出方波和三角波;再经过级间耦合电容接入差分放大器,使其再对三角波进行整形变换,最后输出标准正弦波;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;信号发生器使用与维护常识选择信号发生器的一般原则信号发生器的应用广泛,种类型号繁多,选择时一般根据具体使用情况进行选择：1.根据被测信号波形选择;2.根据被测信号频率选择;3.根据测试功能选择;低频信号发生器主要用于检修、测试或调整各种低频放大器、扬声器、传声器、滤波器等器件的频率特性,也可用于高频信号发生器的外调制信号源;此外,在校准电子电压表时,它可提供交流信号电压;高频信号发生器主要用于测量各种无线电接收机的灵敏度、选择性等参数,同时也为调试高频电子电路提供所需的各种模拟射频信号;函数发生器可用于伺服系统、自动测试系统、音频放大器、滤波器等的实验研究中,也可用于神经刺激和麻醉等医疗研究;脉冲信号发生器是专门用来产生脉冲波形的信号源,可用于测试视频放大器、宽带电路的振幅特性、过度特性,逻辑元件的开关速度、数字电路研究以及示波器的检定与测试等;它广泛用于电子测量系统以及数字通信、雷达、激光、航天、计算机技术、自动控制等领域;4.根据测量准确度要求选择;信号发生源按性能指标可分为普通和标准信号发生器;前者是指对输出信号的频率、幅度准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类信号发生器,后者是指输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内可连续调节,且读数准确、稳定,屏蔽良好的中、高挡信号发生器;使用注意事项1. 使用前应认真阅读仪器说明书,了解其基本性能、使用方法;2. 接通电源前,检查测量装置的接线是否正确;仪器的量程、频段、衰减、输出等旋钮是否有松脱、错位现象;3. 仪器预热;4. 对于表针指示的仪器,应在接通电源前进行机械调零;观察指针是否指零或规定值,如有差异,可用螺丝刀轻轻旋转机械调零旋钮,使表针指示为零;在仪器通电并充分预热后,进行电气调零,将仪器的输入端短路,调节仪器使其读数指示零或规定值;对于具有内部校准装置的仪器,使用前要正确校准;5. 正确连接测量电路连线,并选择合适的量程;6. 日常维护应注意：防尘、防潮、防腐、防振动等;项目实施2.3.1 EE1640C型函数信号发生器发生器简介2.3.1.1 EE1640C函数信号发生器主要特征1．采用大规模单片集成精密函数发生器电路,使得该机具有很高的可靠性及优良性能/价格比;2．采用单片微机电路进行整周期频率测量和智能化管理,对于输出信号的频率幅度用户可以直观、准确的了解到特别是低频时亦是如此,因此极大的方便了用户;3．该机采用了精密电流源电路,使输出信号在整个频带内均具有相当高的精度,同时多种电流源的变换使用,使仪器不仅具有正弦波、三角波、方波等基本波形,更具有锯齿波、脉冲波等多种非对称波形的输出,同时对各种波形均可以实现扫描、FSK调制和调频功能,正弦波可以实现调幅功能;此外,本机还具有单次脉冲输出;4．整机采用中大规模集成电路设计,优选设计电路,元件降额使用, 全功能输出保护,以保证仪器高可靠性,平均无故障工作时间高达数千小时以上;2.3.1.2 主要技术指标1.输出频率：～10MHz,分为1、10、100、1K、10K、100K、1M、10M等8个档位;2.功率输出：≥10W选件;3.可输出点频正弦信号：50Hz选件;4.输出幅度：10V p-p50Ω、20V p-p1MΩ;5.可同时显示频率最大8位和幅度3位,且幅度显示单位可切换显示峰峰值V p-p和有效值Vrms;6.可输出正弦波、三角波、方波、正负向锯齿波等七种波形;7.可输出单次脉冲;8.可输出TTL/CMOS,且CMOS电平可调;9.多调制输出方式：调频、调幅、扫频、FSK;10.具有内外调幅、调频功能;11.正弦波失真度：≤%;12.方波沿：≤20ns;13.输出波形占空比可调,有直流偏置功能;14.输出信号衰减0dB/20dB/40dB/60dB;15.数字频率计测量范围：～100MHz8位显示;16.灵敏度：50mVrms;17.具有全功能输出保护,且主函数输出具有错接报警功能;18.采用大规模集成电路、SMT贴装工艺,高可靠性、散热性能好机后有排风扇,MTBF≥10000小时;2.3.1.3 操作面板说明EE1640C型函数信号发生器发生器操作面板如图2-5所示,各操作按钮及旋钮功能如下：1.频Array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或“OFF”位置时,则输出对称信号;5.函数输出信号直流电平调节旋钮：调节范围：-10V～+10V空载,-5V～+5V50Ω负载,当电位器处在中心位置时,则为0电平;6.函数信号输出幅度调节旋钮：调节此旋钮可改变输出的幅度,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;调节此电位器可调节调频的频偏范围、调幅时的调制度和FSK调制时的高低频率差值,逆时针旋到底为关调制;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;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”进入系统;电平调节旋钮：调节此电位器可以调节输出的CMOS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.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.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：按此按钮可选择正弦波、三角波、脉冲波输出;13.衰减选择按钮：可选择信号输出的0dB、20dB、40dB、60dB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Vp-p与有效值Vrms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;16.单脉冲选择按钮：控制单脉冲输出,每揿动一次此按钮,单脉冲输出电平翻转一次;17.整机电源开关：此按键揿下时,机内电源接通,整机工作;此键释放为关掉整机电源;18.外部输入端：当方式选择按钮选择在外部调制方式或外部计数时,外部调制控制信号或外测频信号由此输入;19.函数输出端：输出多种波形受控的函数信号,输出幅度20Vp-p空载,10Vp-p50Ω负载;20.同步输出端：当CMOS电平调节旋钮逆时针旋到底,输出标准的TTL幅度的脉冲信号,输出阻抗为600Ω；当CMOS电平调节旋钮打开,则输出CMOS电平脉冲信号,高电平在5V～≥可调;21.单次脉冲输出端：单次脉冲输出由此端口输出,“0”电平：≤,“1”电平：≥3V;22.点频输出端选件：提供50Hz的正弦波信号;23.功率输出端选件：提供≥10W4Ω负载的正弦波功率输出,频率范围20Hz～40kHz;2.3.1.4 EE1640C系列函数信号发生器操作指南1．测量、试验的准备工作请先检查市电电压,确认市电电压在220V±10%范围内,方可将电源线插头插入本仪器后面板电源线插座内,供仪器随时开启工作;2．自校检查在使用本仪器进行测试工作之前,可对其进行自校检查,以确定仪器工作正常与否;3．仪器启动按下面板上的电源按钮,电源接通;面板上所有数码管和发光二极管全部点亮2秒后,再闪烁显示仪器型号例如“EE1641C”1秒,之后根据系统功能中开机状态设置,波形显示区显示当前波形“～”,频率显示区显示当前频率档“1k”,衰减显示区显示当前衰减档“0dB”；其余则保持上次关机前的状态;2由“频率选择”按钮选定输出函数信号的频段,由“频率调节”旋钮调整输出信号频率,直到所需的工作频率值；3由“波形选择”按钮选定输出函数的波形分别获得正弦波、三角波、脉冲波；4由信号幅度选择器和“幅度调节”旋钮,选定和调节输出信号的幅度；5由信号直流电平设定器选定输出信号所携带的直流电平；6输出波形占空比调节器可改变输出脉冲信号占空比,占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率;与此类似,输出波形为三角或正弦时可使三角波调变为锯齿波,正弦波调变为正与负半周分别为不同角频率的正弦波形,且可移相180度;2.3.2 操作实例2.3.2.1 函数信号发生器操作实例1技能要求输出频率为的三角波,其幅度为10V p-p;操作步骤1．测量、试验的准备工作;2．自校检查;3．仪器启动;4. 函数信号输出;1由“波形选择”按钮选择三角波档,三角波灯亮;2由“频率选择”按钮“←”或“→”选择C“10k”档灯亮,再调节“频率微调”旋钮,调整输出信号频率至频率显示为;3调节“幅度选值”和“幅度调节”旋钮至幅度显示为10,“V”、“p-p”灯亮;2.3.2.2 函数信号发生器操作实例2技能要求输出方波,其为频率366Hz,幅度为87mV p-p,占空比为70%;操作步骤1．测量、试验的准备工作;2．自校检查;3．仪器启动;4. 函数信号输出;1按下正弦波“波形选择”按钮,正弦波灯亮;2由“频率选择”按钮“←”或“→”选择“100”档灯亮,再调节“频率微调”旋钮,调整输出信号频率至频率显示为366Hz;3按“衰减选择”按钮,40dB衰减灯亮,调节“幅度调节”旋钮至幅度显示为87,“mV”、“p-p” 灯亮;4调节输出波形占空比调节旋钮至70%;常见故障及检修方法EE1640C系列函数信号发生器采用大规模集成电路和贴片电路,可靠性高,发生故障的可能性较小;下面是几种常见的故障以及维修方法：1. 开机无显示;解决方法：首先打开电源插座里的保险丝查看是否完好;保险丝位置处如果完好,则打开仪器的外壳,将仪器内部的排线重新插紧;2. 调节多圈电位器时,频率不起作用;解决方法：由于多圈电位器属于易损件,在使用很长时间后易损坏;如果在使用时发现调节频率旋钮不可调时,基本可判断是多圈电位器损坏;3. 无同步输出;解决方法：首先检查同步输出高频头射频电缆是否符合芯线与芯线通,地线与地线通,芯线与地线不通的原则;其次,检查N1674LS044脚有无输出信号,如无则检查N1574HC1328脚有无输出信号;4. 无CMOS输出信号;解决方法：首先检查面板上的CMOS电平调节电位器是否已坏,其次检查仪器主板N17B74LS068脚有无输出电8压以及判断K2G6H-2-5V继电器是否已坏;5. 主函数无输出;解决方法：首先检查主函数输出高频头射频电缆是否符合芯线与芯线通,地线与地线通,芯线与地线不通的原则;其次,检查电阻R165或R166有无输出信号,如有则可判断是衰减器坏,如无则是幅度放大电路坏;6. 单脉冲无输出;解决方法：首先检查单脉冲输出高频头射频电缆是否符合芯线与芯线通,地线与地线通,芯线与地线不通的原则;其次,检查显示板上的D1774HC1234脚、5脚有无信号,74HC74脚和6脚有无信号,D185以及D1974HC04 8脚有无信号;7. 不测频;解决方法：检查是否将输入灵敏度设置过低;如果输入灵敏度合适,那么检查外部输入高频头射频电缆是否符合芯线与芯线通,地线与地线通,芯线与地线不通的原则;如果测频灵敏度不够可调节电位器RP13,使计数灵敏度能够满足要求;如果低通和衰减不正常,则检查对应的两个继电器K7、K8是否完好;8. 输出波形不衰减;解决方法：有可能是衰减器坏,打开衰减器的上盖,检查里面的继电器K5、K6是否损坏;9. 幅度显示不对;解决方法：检查N33LM331的第7脚有一随之变化的直流电平,而第3脚应有一随之变化的脉冲波;如无便可判定LM331坏;10. 主函数无正弦波输出;解决方法：检查K4G6H-2-5V继电器是否损坏;11. 功率输出无波形输出;解决方法：与功率放大电路板连接的排线有无连接牢固,是否松动;如果排线没问题,则检查N507815为15V和N517915为-15V的电压是否正常;。

某某学校设计报告课题：数显秒发生器学号：xxxxxxxxxxx设计人：xxxx指导老师：xxxx设计时间：xxxxxx注：该电路可行，不存在什么问题，有问题，只可能是你的焊接问题哦！OVER！！！！！目录1、系统设计 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 总体设计方案 (1)1.2.1 设计思路 (1)1.2.2 设计部分 (1)1.2.3 设计总框图 (2)2、各功能模块设计 (2)2.1 电源电路 (2)2.1.1 电路图 (2)2.2 100进制计数器 (3)2.2.1 电路图 (3)2.2.2 工作原理 (3)2.3 555多谐振荡器 (4)2.3.1 电路图 (4)2.3.2 工作原理 (4)2.4 译码显示电路 (2)2.4.1 电路图 (2)2.4.2 工作原理 (3)2.4.2 限流电阻选择 (4)2.5 上电及按键复位电路 (4)2.5.1 原理图 (4)2.5.2 工作原理 (5)2.5.3 参数选择 (5)3、调试分析 (5)3.1 电路测试 (5)3.2 测试仪器 (5)4、结果分析 (6)4.1 上电复位 (6)4.2 按键复位 (6)5、设计工作总结 (6)6、附件 (7)6.1 元器件清单 (7)6.2 原理图 (8)6.3 PCB图 (9)6.4 实物图 (9)7、参考文献 (10)数显秒发生器摘要：本课程设计设计的数显秒主要由电源电路、自激振荡器和十进制计数器、译码显示电路、上电及按键复位电路数码管组成，实现时钟信号周期为1秒触发两位数码管显示00、01、02、…99秒，并且周而复始。

关键字：数码管，555，上电及按键复位，74LS161计数器，驱动译码。

1、系统设计1.1 设计任务(1)能让两位数码管显示00、01、02、……99秒，周而复始；(2)时钟信号来自振荡电路；(3)有上电及按键复位功能。

1.2 总体设计方案1.2.1 设计思路设计由5部分构成，首先由2片74LS161十六进制加法计数器构成100进制计数器（0-99）；接着由555定时器构成的多谐振荡器产生周期为1s的时钟信号作为计数器的时钟脉冲；其次将计数器的输出送至译码驱动器74LS48（输出高电平），并且送至共阴数码管进行秒显示；再次，所有的芯片驱动电源均由三端稳压块7805稳压后输出；最后，在电路中加入上电及按键复位功能，方便电路进行清零工作。

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，并利用仿真软件仿真电路的理想输出结果，克服Y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。

本设计是信号发生器的设计，主要由比较器、积分器、差分放大器构成，它能产生频率范围为1KHZ〜10KHZ内的方波、三角波、正弦波。

关键词方波；正弦波；三角波；信号发生器 (I)第1章绪论 (1)第2章方案论证及系统框图 (2)2.1方案比较 (2)2.2系统框图 (3)第3章单元电路设计 (4)3.1方波一三角波产生电路 (4)3. 1. 1比较器电路 (4)3.1.2积分电路 (5)3.1.3参数计算与元件选择 (8)3.2三角波一正弦波产生电路 (9)3.2. 1差分放大器电路 (9)3.2.2参数计算与元件选择 (10)第4章仿真电路与调试 (12)4.1方波波形 (12)4.2三角波波形 (13)4.3正弦波波形 (13)4.4方波转换三角波 (14)4.5三角波转换正弦波 (14)总、*吉 (15)& 谗1 (16) (17)附录1整机原理图 (18)附录2元件明细表 (19)第1章绪论凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。

信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。

正弦信号是使用最广泛的测试信号。

这是因为产生正弦信号的方法比较简单，而且用正弦信号测量比较方便。

正弦信号源又可以根据工作频率范围的不同划分为若干种。

信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。

信号发生器课程设计目录绪论前言1 方案论证与比较-------------------------------------------------------------- 信号发生器的大体流程------------------------------------------------------------2. 系统功能要求设计------------------------------------------------------------------------3.系统硬件设计3.1总体系统原理图----------------------------------------------------------------------- 3.2 主控制器设计--------------------------------------------------------------------------3.3 显示电路-------------------------------------------------------------------------------- 3.4 按键电路-------------------------------------------------------------------------------- 3.5 信号产生且放大电路---------------------------------------------------------------- 3.6 波形输出电路-------------------------------------------------------------------------3.7 可调直流稳定电源电路-------------------------------------------------------------4.波形仿真4.1正弦波的仿真-------------------------------------------------4.2 方波的仿真--------------------------------------------------5.结束语---------------------------------------------------------------------------------------6.参考文献-------------------------------------------------------------------------------------前言波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。

题目秒脉冲发生器摘要555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5千欧的电阻而成名。

此电路后来竟风靡世界。

目前，流行的产品有4个：BJT两个：555,666（含两个555）；COMOS两个：7555,7556（含两个7555）555定时器是一种通用的集模拟与逻辑功能为一体的中规模集成电路。

利用这种集成单片，只要适当配接少量元件，可以很方便地构成脉冲产生和变换电路及具有其他定时功能的电路，在电子系统，电子玩具，家用电器等方面都有广泛的应用555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。

我们的这个课程设计也应用到了555定时器产生秒脉冲的功能。

关键词555定时器；脉冲；LED灯；电路；电路图目录（一）设计目的 (4)（二）设计要求 (4)（三）设计内容 (5)1实验原理 (5)2电路原理图 (5)3实验器材 (6)4实验步骤 (6)（四）仿真结果 (7)（五）焊接好的成品图 (8)（六）成品性能检测 (9)（七）总结 (10)(一)设计目的1. 培养理论联系实际的真确设计思想，训练综合运用已学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。

2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。

3. 有利于我们逻辑思维的锻炼，程序设计能直接有效地训练学生的创新思维、培养分析问题、解决问题能力。

即使是一个简单的程序，依然需要学生有条不理的构思。

4. 有利于培养学生严谨认真的学习态度和创新能力。

5. 熟悉一些基本器件的应用。

6. 熟悉多功能板的焊接工艺技术和电子线路系统的装调技术。

（二）设计要求设计一个带555定时器的秒脉冲发生器，通过555定时器产生单位秒脉冲，并将其输出端接到一个LED灯泡上，我们通过观察LED灯泡的状态，可以看到它不停地闪烁，进行明暗两种状态的交替变化，交替时间大约为0.75s。

信号发⽣器课程设计完整版多功能信号发⽣器摘要随着EDA技术以及⼤规模集成电路技术的迅猛发展，波形发⽣器的各⽅⾯性能指标都达到了⼀个新的⽔平。

Altera,Xilinx,AMD 等公司都推出了⽐较好的CPLD和FPGA产品，并为这些产品的设计配备了设计、下载软件，这些软件除了⽀持图形⽅式设计数字系统外，还⽀持设计多种数字系统的语⾔，使数字系统设计起来更加容易。

SOPC-NIOS EDA/SOPC实验开发系统是根据现代电⼦发展的⽅向，集EDA和SOPC系统开发为⼀体的综合性实验开发系统，除了满⾜⾼校专、本科⽣和研究⽣的SOPC 教学实验开发之外，也是电⼦设计和电⼦项⽬开发的理想⼯具。

整个开发系统由核⼼板SOPC-NIOSII-EP2C35、SOPC开发平台和扩展板构成，根据⽤户不同的需求配置成不同的开发系统。

采⽤CPLD/FPGA器件在QuartuesII 设计环境中⽤VHDL语⾔完成的波形发⽣器具有频率稳定性⾼，可靠性⾼，输出波形稳定等特点。

本⽂介绍了基于EDA技术的波形发⽣器的研究与设计。

在本课程设计中使⽤Altera公司的EP2C35系列的FPGA芯⽚，利⽤SOPC-NIOSII-EP2C35开发板⾼速AD/DA转换模块等资源，运⽤LPM-ROM制定的⽅法设计的波形发⽣器，利⽤4×4键盘阵列实现了正弦波，⽅波，三⾓波，以及锯齿波四种波形的输出及频率和幅度的控制，并利⽤液晶显⽰模块实现信号频率、波形和幅度的显⽰，经过实际下载到FPGA实验板上，设计要求已经完全实现。

关键字：FPGA；VHDL；EDA；QUARUS2；多功能信号发⽣器⽬录1.摘要-----------------------------------------------------------12.多功能发⽣器设计⽬的与设计的意义-------------------------------3 2.1多功能发⽣器设计⽬的---------------------------------------32.2多功能发⽣器设计的意义-------------------------------------33.多功能发⽣器课程设计的内容及相关要求---------------------------34多功能发⽣器设计的⽅案以及相关原理-----------------------------44.1. 多功能发⽣器设计的原理框图-------------------------------44.2 多功能信号发⽣器的实现的⽅案------------------------------44.21 频率产⽣模块------------------------------------------44.22 键盘控制模块------------------------------------------54.23 波形控制模块------------------------------------------64.24 16*16点阵显⽰模块和数码管显⽰模块--------------------74.25 ⽤LPM-ROM制定的波形数据的⽂件模块--------------------75.多功能发⽣器的仿真结果及波形------------------------------------86 多功能发⽣器设计的⼼得体会--------------------------------------87. 多功能发⽣器设计的参考⽂献-------------------------------------98.附录-----------------------------------------------------------10 附录A 多功能发⽣器的原理总框图-------------------------------10附录B 各个模块的相关程序-------------------------------------12B.1 频率控制模块的程序----------------------------------12B.2 键盘控制模块程序------------------------------------15B.3 波形控制模块程序------------------------------------18B.4 16*16点阵与数码管显⽰模块--------------------------20B.5 波形数据⽂件程序------------------------------------262.多功能发⽣器设计⽬的与设计的意义2.1 设计⽬的（1）掌握⽅波—三⾓波——正弦波函多功能发⽣器的原理及设计⽅法。

目录一．设计题目 ............................................................................................................................................ - 1 -二．设计要求 ............................................................................................................................................ - 1 -三．题目分析 ............................................................................................................................................ - 1 -1．方波、三角波、正弦波发生器方案........................................................................................... - 1 -1.1 方案一原理框图.................................................................................................................. - 1 -1.2方案二原理框图................................................................................................................... - 1 -1.3 函数发生器的选择方案...................................................................................................... - 2 -2．各组成部分的工作原理............................................................................................................... - 2 -2.1 方波发生电路的工作原理.................................................................................................. - 2 -2.2 方波--三角波转换电路的工作原理 ................................................................................... - 3 -2.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 ................................................................................ - 4 -四．整体构思 ............................................................................................................................................ - 4 -五．具体实现 ............................................................................................................................................ - 5 -1. Multisim 11.0进行电路仿真 ......................................................................................................... - 5 -1.1输出方波电路的仿真........................................................................................................... - 7 -1.2方波—三角波电路的仿真................................................................................................... - 7 -1.3方波—正弦波电路的仿真................................................................................................... - 8 -1.4 波形汇总.............................................................................................................................. - 8 -2. Altium Designer Summer 09画电路板.......................................................................................... - 9 -六．各部分定性说明以及定量计算....................................................................................................... - 10 -七．设计心得体会 .................................................................................................................................. - 11 -九．参考文献 .......................................................................................................................................... - 12 -一．设计题目：信号发生器二．设计要求：可以产生正弦波、三角波和方波；输出频率和幅度可以在一定范围内连续可调；频率稳定度较高。