数控脉冲信号发生器(电子系统设计)

02.00版2008年7月信号发生器¸SMB100A开创中档信号源的新标准出色的信号特性、高度的灵活性加上低成本是我们选择信号源的主要标准。

R&S®SMB100A模拟信号发生器可以充分满足上述需求，因为这正是它的设计初衷所在。

从技术特点来看，R&S®SMB100A可谓开创了中档机的新标准，尤其在高输出功率和信号纯度方面。

不仅如此，R&S®SMB100A的服务理念还允许用户自己进行维护。

采用简单的模块化设计，现场即可进行设备服务—既方便又快捷，从而降低了用户的设备保有成本，保证了实验室和生产应用的高可用性。

在同类型产品中，R&S®SMB100A的射频特性更为出色，这使其成为一款通用型仪器。

出色的射频特性，加上小巧的外形，以及重量轻，使之成为用途广泛的理想测量仪器。

因此，R&S®SMB100A是用于产品开发、生产、服务的理想工具。

简而言之，哪里需要模拟射频信号，哪里就需要它。

它的频率覆盖范围广，从 9 kHz～6 GHz，能够覆盖大量的重要射频应用频率。

因而，R&S®SMB100A是高达5.7 GHz的重要ISM波段应用的完美选择。

同时由于其频率下限低至9 kHz，因而也适合 EMC 测量应用。

在标准配置下，除了提供纯净的 CW 信号之外，还提供最常用的 AM 和 FM/ϕM 等模拟调制信号。

而且，R&S®SMB100A还可配备脉冲信号发生器和脉冲调制器，以满足脉冲应用领域的需求。

R&S®SMB100A的标准配置功能齐全，几乎不再需要单独添加其他选件。

在技术特性方面，R&S®SMB100A 开创了中档信号源的新标准2信号发生器¸SMB100A信号发生器¸SMB100A 3¸SMB100A 简介同类产品中输出功率最高整个1 MHz ～6 GHz 频率范围内的指定输出功率 >+18 dBm在高达6 GHz 频率范围内最大电平的典型值为+ 25 dBm （超量程）…提供足够功率储备，以代替外部放大器通用射频信号源频率范围宽达9 kHz ～6 GHz ，覆盖射频应用中的主要频率波段综合频率、电平、低频扫描功能支持AM 、FM/ϕM 、脉冲调制等所有重要的模拟调制方式内部低频信号发生器提供高达 1 MHz 的正弦波信号以及高达20 kHz 的方波信号直观的用户操作界面和信号流图形显示，方便用户操作上下文敏感的在线联机帮助功能，确保仪器得到有效利用…¸SMB100A 是众多应用领域的理想信号源◆◆◆◆◆◆◆◆中等频率范围内信号质量最佳SSB 相位噪声非常低，典型值为–128 dBc （偏离载波20 kHz ，1 GHz 载波频率，1 Hz 测量带宽）即便在输出频率很低的情况下也依然具有非常低的SSB 相位噪声（采用9 kHz ～23.4375 MHz 的新型DDS 合成器而非下变频器）非谐波抑制的典型值为–85 dBc (偏离载波 >10 kHz ，载波频率 <1.5 GHz ）宽带噪声非常低，典型值为–152 dBc （偏离载波 >10 MHz ， 1 GHz 载波频率，输出功率>5 dBm)当最大指定输出功率为+18 dBm 时，谐波典型值为–30 dBc…用途广泛，测量精确生产测量的理想功能切切换时间短，通过远程控制，频率切换的典型值为1.6 ms ，而电平切换的典型值1.2 ms ，“列表”模式下典型值为 650 µs ，保证了测量产能测量精确度和可重复性高，使产品产量得到了保证输出功率高达+ 25 dBm ，补偿了信号在到达DUT 途中的电平损耗仪器标准配置采用频率高达6 GHz 的无磨损电子衰减器，并且具有过压保护功能。

电子系统设计实验室设备1.计算机和软件：电子系统设计实验室需要配备高性能的计算机，可以用于设计和模拟电子系统。

这些计算机应该有足够的存储容量和处理能力，以运行一些复杂的设计和仿真软件，如Cadence OrCAD、Altium Designer等。

此外，实验室还需要配备一些通用软件，如MATLAB、LabVIEW等，以支持学生进行数据分析和实验结果的处理。

2.电源供应器：实验室需要配备各种不同类型和功率的电源供应器，用于提供实验中所需的各种电压和电流。

这些电源供应器可以是数字式或模拟式，应具备调节电压和电流的功能，以满足不同实验的需求。

3.波形发生器和信号发生器：波形发生器和信号发生器用于产生各种波形和信号，以测试和调试电子系统的性能。

实验室需要配备不同频率、幅度和波形类型的波形发生器和信号发生器，以满足各种实验的需求。

4.逻辑分析仪和示波器：逻辑分析仪和示波器用于监测和分析电子系统的信号和波形。

实验室需要配备不同采样率和分辨率的逻辑分析仪和示波器，以帮助学生实时监测和分析他们的电子系统的性能。

5.单片机和开发板：单片机是电子系统设计的重要组成部分，实验室需要配备各种不同类型和规格的单片机和相应的开发板。

这些单片机和开发板可以帮助学生实践他们在课堂上所学到的知识和技术，进行各种实验和项目。

6.电子元件和元器件：实验室需要配备各种常见的电子元件和元器件，如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。

这些元件和元器件可以用于实验和项目的构建和调试，学生可以通过实际搭建电路来加深对电子系统设计原理的理解。

7.打印机和激光切割机：打印机和激光切割机可以用于打印和制作电路板和电子系统的外壳。

实验室需要配备高质量的打印机和激光切割机，以便学生可以将他们的设计变成实际的产品。

总结起来，一个电子系统设计实验室需要配备计算机和软件、电源供应器、波形发生器和信号发生器、逻辑分析仪和示波器、单片机和开发板、电子元件和元器件、打印机和激光切割机等设备。

电子技术课程设计说明书题目名称：TTL脉冲发生器的设计与制作姓名：钱振超班级：机械091学号：200933315117日期：2012年2月23日嘉兴学院机电工程学院摘要函数发生器是一种可以同时产生方波、三角波和正弦波的专用集成电路。

当调节外部电路参数时，还可以获得频率、幅值可调的三种波。

因此，广泛用于仪表之中。

TTL脉冲信号发生器是其中的一种。

TTL脉冲信号发生器的原理主要分为四部分，即时间基准电路、闸门电路、脉冲数值设定电路、译码和显示电路。

其要点在于电路的线路连接及焊接，通过设计体会理论与实际相结合的重要性。

本设计系统以74LS290\74LS48D及555定时器为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。

输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。

另外由于该系统具有调制信号输入端，所以可以用来对低频信号进行频率调制。

关键字：信号发生器、基准电路、占空比、调制信号此计方案的论证选择主要是针对信号设定及显示部分。

故接下来进行该部分电路的论证、比较、选择。

目录一、设计任务和要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)二、系统设计 (2)2.1系统要求 (2)2.2方案设计 (2)2.3系统工作原理 (3)三、单元电路设计 (4)3.1 555定时器组成的多谐振荡器 (4)3.1.1 电路结构及工作原理 (4)3.1.2 电路仿真 (5)3.1.3 元器件的选择及参数确定 (5)3.2 74LS290计数器 (5)3.2.1电路结构及共组原理 (5)3.2.2电路仿真 (6)3.3 74LS48D译码器 (6)3.3.1 电路结构及工作原理 (6)3.3.2元器件的选择及参数确定 (7)四、系统仿真 (8)五、电路安装、调试与测试 (8)5.1电路安装 (8)5.2电路调试 (9)5.3系统功能及性能测试 (9)5.3.1测试方法设计 (9)5.3.2测试结果及分析 (9)结论 (9)参考文献 (10)总结 (10)附录 (11)一、设计任务和要求1.1 设计任务设计并制作一个TTL脉冲信号发生器。

EDA技术课程大作业设计题目：正负脉宽数控调制信号发生器院系：安阳工学院电子信息与电气工程系学生姓名：学号：200902070001专业班级：电子信息工程专升本2010年12 月8 号正负脉宽数控调制信号发生器1.设计背景和设计方案1.1 设计背景随着EDA的发展,信号发生器能和任何数字器件组合在一起,在任何条件下给出很高的波形质量.通过软件仿真,可以验证设计的正确性.信号发生器是够产生大量标准信号和用户定义信号并保证高精度和高稳定性的仪器.1.2系统原理设计框图图11.3试验目的（1）学会正负脉宽数控可调的方波信号发生器的设计。

（2）学会用元件例化语句描述顶层设计。

1.4试验原理图1是脉宽数控调制信号发生器逻辑图，此信号发生器是由两个完全相同的可自加载加法计数lcnt8组成的，它的输出信号的高低电平脉宽可分别由两组8位预置数进行控制。

如果将初始值可预置的加法计数器的溢出信号作为本计数器的初始预置加载信号LD，则可构成计数初始值自加载方式的加法计数器，从而构成数控分频器。

图A中D触发器的一个重要功能就是均匀输出信号的占空比，提高驱动能力。

这对驱动诸如扬声器或电动机十分重要。

2.方案实施2.1试验设计思路（1）说明以上两个程序中各语句及整个程序完成的功能，在quartusⅡ中输入源程序，然后进行编译和仿真，验证其正确性。

（2）引脚锁定。

在GW48-CK试验系统中，选择试验电路结构图NO.1，由试验电路结构图和图a确定引脚的锁定。

输入时钟CLK接CLOCK0（用于发声时，接频率65536HZ）；8位数控预置输入B[7..0]接PIO7~PIO0,由键1和键2控制输入，输入值分别显示于数码管2和数码管1；输出PSOUT接SPEAKER（对应1032E是第5引脚PIN5;对应EPF10K是第3引脚PIN3）。

（3）硬件验证。

向目标芯片下载适配后的逻辑设计文件，通过键2和键1输入控制高电平信号脉宽的预置数（显示于数码管2和1）；由键4和键3输入控制低电平信号脉宽的预置数（显示于数码管4和3）；取待分频率F=12 MHZ，6MHZ,或3MHZ,通过短路帽输入CLK9;频率输出可利用示波器观察波形随预置数的变化而变化的情况。

eda课程信号发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解EDA课程中信号发生器的原理与功能，掌握相关电子元件的工作特性。

2. 学生能够掌握信号发生器的分类、特点及应用场景，了解各类信号发生器的优缺点。

3. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的信号发生器电路。

技能目标：1. 学生能够熟练运用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试。

2. 学生能够独立完成信号发生器的硬件搭建，并进行基本的性能测试。

3. 学生能够通过实际操作，提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子工程的兴趣，激发创新意识，形成主动学习的习惯。

2. 学生能够培养团队协作精神，学会与他人沟通交流，共同解决问题。

3. 学生能够认识到信号发生器在现代社会中的重要作用，增强社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生，在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，明确以上课程目标。

通过分解目标为具体的学习成果，使学生在掌握专业知识的同时，提高实践操作能力和团队协作能力，培养良好的情感态度价值观。

为后续的教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。

主要内容包括：1. 信号发生器原理与分类：讲解信号发生器的基本原理、功能及分类，重点介绍函数发生器、脉冲发生器等常见类型的工作原理及应用。

2. 电子元件特性分析：分析常用电子元件（如运放、晶体管、二极管等）在信号发生器中的作用，掌握其工作特性。

3. 信号发生器电路设计：根据实际需求，设计不同类型的信号发生器电路，分析电路性能，优化设计方案。

4. EDA软件应用：教授学生如何使用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试，提高实际操作能力。

5. 硬件搭建与性能测试：指导学生搭建信号发生器硬件电路，进行基本性能测试，分析测试结果，找出问题并解决。

教学内容安排如下：1. 第1周：信号发生器原理与分类，电子元件特性分析。

摘要:本设计采用EDA技术，通过FPGA芯片实现了数控脉冲宽度调制信号发生器的设计，本文采用Verilog 硬件描述语言来说明电路，完成对电路的功能仿真。

通过D触发器及两个可加载8位计数器lcnt8.v实现本设计。

与传统的设计方式相比，本设计由于采用了FPGA芯片来实现，它将大量的电路功能集成到一个芯片中，并且可以由用户自行设计逻辑功能，提高了系统的集成度和可靠性。

关键词：EDA技术、FPGA芯片、硬件描述语言、信号发生器Abstract:This design uses the EDA technology, through the FPGA chip to realize numerical control pulse width modulation signal generator design, the use of Verilog hardware description language to describe the circuit circuit, complete function simulation. Through the D trigger and two can be loaded in 8bit counter lcnt8.v to achieve the design. Compared with traditional design methods, the design adopts FPGA chip to achieve, it will be a large number of circuit functions are integrated into one chip, and can be designed by the user logic function, improve the system integration degree and reliability.Keywords:EDA technology, FPGA chips, hardware description language,Signal generator前言目录前言 (1)1 EDA技术发展及VHDL 简介 (2)1.1 EDA技术的介绍 (2)1.2 EDA技术的发展 (2)1.3 EDA技术的发展趋势 (3)1.4 VHDL简介 (3)2 总体方案设计 (4)2.1设计内容 (4)2.2设计方案比较 (4)2.3方案论证 (5)2.4方案选择 (6)3 特殊器件的介绍 (7)3.1 CPLD器件介绍 (7)3.2 FPGA器件介绍 (7)3.3 EP1K30TC144器件介绍 (8)4 单元模块设计 (9)4.1 供电电路 (9)4.2 PS配置电路 (10)4.3有源晶振电路 (11)4.4 八位计数器输入电路 (11)4.5 D触发器电路 (12)5 最小系统原理图 (13)6 软件实现 (14)6.1软件设计 (14)6.2思考题扩展 (16)7 系统仿真及调试 (20)7.1仿真 (20)7.2 调试 (21)8 总结 (23)9 参考文献 (24)前言随着电子技术的发展，人们的生活水平和质量不断提高，生活设备的智能化程度也越来越高，这些都离不开电子产品的进步。

基于DDS的程控信号发生器设计尚建荣【摘要】A program-controlled signal generator based on DDS was designed, which used direct digital frequency synthesis technology (DDS) and computer control technology, selected AD9851 and AT89S52 SCM of Analog Devices Company as control devices and realized software application design with C language. The signal generator can produce stable excitation signal and has high practical value.%采用了直接数字频率合成技术(DDS)和计算机控制技术,选择美国Analog Devices公司的高度集成DDS 芯片AD9851和AT89S52单片机作为控制器件,设计了一种基于DDS的程控信号发生器.用C语言进行了软件应用设计.实验结果表明,该信号发生器能较好地产生较高稳定度的激励信号,具有较高的实用价值.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)009【总页数】4页(P105-107,110)【关键词】DDS;信号发生器;AD9851;AT89S52【作者】尚建荣【作者单位】西安邮电学院,陕西西安710121【正文语种】中文【中图分类】TN87-34信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。

它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。

信号的频率和稳定度是信号发生器的重要指标，一般的信号发生器很难满足特定的要求，本文运用计算机控制技术和直接数字频率合成技术(Direct Digital Frequency Synthesis)开发出基于DDS的程控信号源[1]。

pwm 信号发生器的设计
脉冲宽度调制（Pulse Width ModulaTIon.PWM）控制技术以其控制简
单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术和模拟信号数字传输通信领域最广泛应用的控制方式，因此研究基于PWM 技术的脉冲宽度及周期可
调的信号发生器具有十分重要的现实意义。

这篇文章主要就是说明计数器计算时钟脉冲的上升沿个数，再通过输出电平反复翻转得到计数个数（脉冲宽度）可控的PWM 信号。

为了使本次设计产生的PWM 信号能用于频率稳定度高的晶振，故在系统设计中添加了一个分频模块，因此PWM 信号发生器由分频器和信号发
生器两个部分组成。

其组成框图如图2.1 所示
PWM 信号发生器的总体设计流程图如图2.2 所示。