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脉冲信号发生器的工作原理脉冲信号发生器是一种电子仪器，用于产生具有特定频率、幅度和占空比的脉冲信号。
它在电子实验、通信系统测试、数字电路设计等领域中广泛应用。
本文将从脉冲信号发生器的工作原理角度进行介绍。
脉冲信号发生器的工作原理可以简单描述为：通过内部电路产生一个稳定的基准信号，然后经过一系列的频率、幅度和占空比调节电路进行处理，最终输出所需的脉冲信号。
脉冲信号发生器的核心是稳定的基准信号。
这个基准信号可以是一个固定频率的正弦波，也可以是一个矩形波。
通常采用的是石英晶体振荡器作为基准信号源，因为石英晶体具有稳定性好、可靠性高的特点。
接下来，基准信号经过分频电路进行频率调节。
分频电路是由计数器和比较器构成的。
计数器用于计数基准信号的周期数，而比较器则根据设定的分频系数将计数器的输出与基准信号进行比较。
当计数器的输出与比较器的输出相等时，比较器将产生一个脉冲信号，作为分频电路的输出。
通过调节计数器的初值和分频系数，可以得到不同频率的脉冲信号。
然后，经过幅度调节电路对信号幅度进行调节。
幅度调节电路通常由放大器、可变电阻和反馈网络组成。
放大器用于放大基准信号的幅度，可变电阻用于调节放大倍数，而反馈网络则使得输出信号与输入信号保持一致。
通过调节可变电阻的阻值，可以得到不同幅度的脉冲信号。
经过占空比调节电路对信号的占空比进行调节。
占空比调节电路通常由可变电阻和比较器构成。
可变电阻用于调节比较器的阈值电平，而比较器则根据输入信号与阈值电平的关系产生输出。
通过调节可变电阻的阻值，可以改变比较器的阈值电平，从而实现不同占空比的脉冲信号。
除了以上核心部分外，脉冲信号发生器还可以配备其他功能模块，例如触发源、同步信号源、外部调制等。
触发源用于触发脉冲信号的开始，同步信号源用于将脉冲信号与其他信号同步，而外部调制模块则可以对脉冲信号进行调制，实现更复杂的波形输出。
脉冲信号发生器通过内部的基准信号源、分频电路、幅度调节电路和占空比调节电路等部分的协同工作，可以产生具有特定频率、幅度和占空比的脉冲信号。
脉冲信号发生器摘要：本实验是采用fpga方式基于Alter Cyclone2 EP2C5T144C8的简易脉冲信号发生器，可以实现输出一路周期1us到10ms，脉冲宽度：0.1us到周期-0.1us,时间分辨率为0.1us的脉冲信号，并且还能输出一路正弦信号（与脉冲信号同时输出）。
输出模式可分为连续触发和单次手动可预置数（0~9）触发，具有周期、脉宽、触发数等显示功能。
采用fpga计数实现的电路简化了电路结构并提高了射击精度，降低了电路功耗和资源成本。
关键词：FPGA；脉冲信号发生器；矩形脉冲；正弦信号；1 方案设计与比较脉冲信号产生方案：方案一、采用专用DDS芯片的技术方案：目前已有多种专用DDS集成芯片可用，采用专用芯片可大大简化系统硬件制作难度，部数字信号抖动小，输出信号指标高；但专用芯片控制方式比较固定，最大的缺点是进行脉宽控制，测量困难，无法进行外同步，不满足设计要求。
方案二、单片机法。
利用单片机实现矩形脉冲，可以较方案以更简化外围硬件，节约成本，并且也可以实现灵活控制、能产生任意波形的信号发生器。
但是单片机的部时钟一般是小于25Mhz，速度上无法满足设计要求，通过单片机产生脉冲至少需要三条指令，所需时间大于所要求的精度要求，故不可取。
方案二：FPGA法。
利用了可编程逻辑器件的灵活性且资源丰富的特点，通过Quartus 软件的设计编写，实现脉冲信号的产生及数控，并下载到试验箱中，这种方案电路简单、响应速度快、精度高、稳定性好故采用此种方案。
2 理论分析与计算脉冲信号产生原理：输入量周期和脉宽，结合时钟频率，转换成两个计数器的容量，用来对周期和高电平的计时，输出即可产生脉冲信号。
脉冲信号的精度保证：时间分辨率0.1us，周期精度：+0.1%+0.05us，宽度精度：+0.1%+0.05us，为满足精度要求，所以所选时钟频率至少1/0.05us=20MHZ,由于试验箱上大于10MHZ只有50MHZ，故选时钟信号50MHZ，此时精度1/50MHZ=0.02us<0.05us，满足精度要求。
摘要：本实验是采用fpga方式基于Alter Cyclone2 EP2C5T144C8的简易脉冲信号发生器，可以实现输出一路周期1us到10ms，脉冲宽度：0.1us到周期-0.1us,时间分辨率为0.1us的脉冲信号，并且还能输出一路正弦信号（与脉冲信号同时输出）。
输出模式可分为连续触发和单次手动可预置数（0~9）触发，具有周期、脉宽、触发数等显示功能。
采用fpga计数实现的电路简化了电路结构并提高了射击精度，降低了电路功耗和资源成本。
关键词：FPGA；脉冲信号发生器；矩形脉冲；正弦信号；引言(一)方案设计与比较脉冲信号产生方案：方案一、采用专用DDS芯片的技术方案：目前已有多种专用DDS集成芯片可用，采用专用芯片可大大简化系统硬件制作难度，内部数字信号抖动小，输出信号指标高；但专用芯片控制方式比较固定，最大的缺点是进行脉宽控制，测量困难，无法进行外同步，不满足设计要求。
方案二、单片机法：利用单片机实现矩形脉冲，可以较方案以更简化外围硬件，节约成本，并且也可以实现灵活控制、能产生任意波形的信号发生器。
但是单片机的内部时钟一般是小于25Mhz，速度上无法满足设计要求，通过单片机产生脉冲至少需要三条指令，所需时间大于所要求的精度要求，故不可取。
方案二：FPGA法：利用了可编程逻辑器件的灵活性且资源丰富的特点，通过Quartus软件的设计编写，实现脉冲信号的产生及数控，并下载到试验箱中，这种方案电路简单、响应速度快、精度高、稳定性好故采用此种方案。
(二)理论分析与计算脉冲信号产生原理：输入量周期和脉宽，结合时钟频率，转换成两个计数器的容量，用来对周期和高电平的计时，输出即可产生脉冲信号。
脉冲信号的精度保证：时间分辨率0.1us，周期精度：+0.1%+0.05us，宽度精度：+0.1%+0.05us，为满足精度要求，所以所选时钟频率至少1/0.05us=20MHZ,由于试验箱上大于10MHZ只有50MHZ，故选时钟信号50MHZ，此时精度1/50MHZ=0.02us<0.05us，满足精度要求。
电子技术综合训练设计报告题目：脉冲信号发生器姓名：学号：班级：同组成员：指导教师：日期：2011年12月29日内容摘要脉冲信号发生器主要用来作为各种电子设备的信号源,此电路要求达到:设计并制作一个信号发生器，基本要求如下：1、能够输出1KHZ正弦波信号；2、由该1KHZ脉冲信号产生100HZ脉冲信号；3、由100HZ脉冲信号产生10KHZ脉冲信号；4、输出信号能够在这三种信号中通过电子开关进行选择，电子开关由按键控制，并且能够对选择的信号用发光二极管指示；实现方法：RC文氏振荡器产生正弦波﹑通过过零比较器转化为脉冲信号﹑经过分频倍频电路实现脉冲宽度的调节﹑由模拟开关﹑四进制计数器﹑译码器实现三种波形之间的转化。
本次设计的要点在于电路的线路的连接及焊接，通过设计体会理论与实际结合的重要性。
关键词：脉冲信号发生器﹑正弦波﹑脉冲信号、电子开关。
目录一﹑设计任务及其要求要求： (4)1.1设计并制作一个信号发生器， (4)1.2 基本要求如下： (4)1.3 发挥部分： (4)二﹑系统设计 (5)2.1 系统要求 (5)2.2 方案设计 (5)2.3 方案的选择和确定 (5)2.3.1正弦波的产生 (5)2.3.2波形变换 (6)2.3.3分频倍频 (6)2.3.4电子开关 (6)2.4 设计指标 (7)2.5 系统组成及其工作原理 (7)三﹑单元电路设计 (9)3.1 单元电路A(RC振荡电路) (9)3.1.1 RC低频桥式正弦波振荡电路 (9)3.1.2 参数计算 (12)3.2单元电路B(过零比较器) (13)3.3 单元电路C﹙分频电路﹚ (15)3.4 单元电路D（倍频电路） (17)3.5 单元电路E（模拟开关） (19)3.6 单元电路F(74LS112型双JK触发器) (21)3.7 单元电路G(74LS139) (23)3.8 直流稳压电源电路 (24)四、系统仿真 (25)五﹑电路安装与调试 (26)5.1电路安装 (26)5.2 电路调试 (27)5.3 系统功能及性能测试 (27)六﹑结论 (28)七﹑参考文献 (30)八、总结、体会及建议 (31)一﹑设计任务及其要求要求：1.1设计并制作一个信号发生器，1.2 基本要求如下：1.能够输出1KHZ正弦波信号；2、由该1KHZ脉冲信号产生100HZ脉冲信号；3、由100HZ脉冲信号产生10KHZ脉冲信号；4、输出信号能够在这三种信号中通过电子开关进行选择，电子开关由按键控制，并且能够对选择的信号用发光二极管指示；5、电源：220V/50HZ的工频交流电供电；（注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源能够满足电路要求）6、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim 或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告。
