智能信号发生器设计与制作实训报告

本科毕业设计（论文）

题 目 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系）指导教师 完成时间

基于单片机的信号发生器设计

基于单片机的智能信号发生器设计

基于单片机的智能信号发生器设计

摘 要

本文所设计的系统是利用STC89C51单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源，即采用STC89C51 单片机作为控制核心，而在外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM358）、按键和LCD液晶显示电路等，通过按键可控制产生方波、锯齿波、三角波、正弦波，同时用LCD液晶显示对应的波形输出。

文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法，单片机STC89C51的基础理论，以及与电路设计有关的各种芯片，并着重介绍了利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路设计和软件编程。

本文所设计的系统设计简单、性能优良、性价比高，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一

本科毕业设计（论文）

题 目 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系）指导教师 完成时间

基于单片机的信号发生器设计

基于单片机的智能信号发生器设计

基于单片机的智能信号发生器设计

摘 要

本文所设计的系统是利用STC89C51单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源，即采用STC89C51 单片机作为控制核心，而在外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM358）、按键和LCD液晶显示电路等，通过按键可控制产生方波、锯齿波、三角波、正弦波，同时用LCD液晶显示对应的波形输出。

文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法，单片机STC89C51的基础理论，以及与电路设计有关的各种芯片，并着重介绍了利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路设计和软件编程。

本文所设计的系统设计简单、性能优良、性价比高，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一

本科毕业设计（论文）

题 目 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系）指导教师 完成时间

基于单片机的信号发生器设计

基于单片机的智能信号发生器设计

基于单片机的智能信号发生器设计

摘 要

本文所设计的系统是利用STC89C51单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源，即采用STC89C51 单片机作为控制核心，而在外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM358）、按键和LCD液晶显示电路等，通过按键可控制产生方波、锯齿波、三角波、正弦波，同时用LCD液晶显示对应的波形输出。

文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法，单片机STC89C51的基础理论，以及与电路设计有关的各种芯片，并着重介绍了利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路设计和软件编程。

本文所设计的系统设计简单、性能优良、性价比高，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一

函数信号发生器的设计、与装配实习

一．设计制作要求：

掌握方波 一 三角波 一 正弦波函数发生器的设计方法与测试技术。学会由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统的布线方法。掌握安装、焊接与调试电路的技能。掌握在装配过程中可能发生的故障进行维修的基本方法。

二．方波 一 三角波 一 正弦波函数发生器设计要求

函数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。其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。本次电子工艺实习，主要介绍由集成运算放大器与晶体管差分放大器组成的方波 一 三角波 一 正弦波函数信号发生器的设计与制作方法。

产生正弦波、方波、三角波的方案有多种：

1：如先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波。

2：先产生三角波一方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波。

3

3：本次电路设计，则采用的 图1函数发生器组成框图

是先产生方波 一 三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。此钟方法的电路组成框图。如图1所示：可见，它主要由：电压比较器、积分器和差分放大器等三部分构成。

为了使大家能较快地进入

函数信号发生器的设计、与装配实习

一．设计制作要求：

掌握方波 一 三角波 一 正弦波函数发生器的设计方法与测试技术。学会由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统的布线方法。掌握安装、焊接与调试电路的技能。掌握在装配过程中可能发生的故障进行维修的基本方法。

二．方波 一 三角波 一 正弦波函数发生器设计要求

函数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。其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。本次电子工艺实习，主要介绍由集成运算放大器与晶体管差分放大器组成的方波 一 三角波 一 正弦波函数信号发生器的设计与制作方法。

产生正弦波、方波、三角波的方案有多种：

1：如先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波。

2：先产生三角波一方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波。

3

3：本次电路设计，则采用的 图1函数发生器组成框图

是先产生方波 一 三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。此钟方法的电路组成框图。如图1所示：可见，它主要由：电压比较器、积分器和差分放大器等三部分构成。

为了使大家能较快地进入

函数信号发生器设计报告

目录

一、设计要求 .......................................................................................... - 2 - 二、设计的作用、目的 .......................................................................... - 2 - 三、性能指标 .......................................................................................... - 2 - 四、设计方案的选择及论证 .................................................................. - 3 - 五、函数发生器的具体方案 .................................................................. - 4 - 1. 总的原理框图及总方案 .................

摘要

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；现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，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来产生正弦波。并设计了精密整流器，对输入的正弦波信号进行全波整流，产生全波波形。再确定各元件的参数，通过调整和模拟输出，并在实验室对电路仿真进行调试，观察效果并与课题要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。

因此对于电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。

关键词： LM324；LM358；稳压管；二极管；精密整流。

第一部分：系统设计分析

一、设计要求

1．掌握电子系统的一般设计方法 2．掌握仿真软件的应用

3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力

4．根据技术指标要求及实验室条件自选方案设计出原理电路图，分析工作原理并计算元件参数。

函数信号发生器的设计

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，由他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，以分析确定他们的性能参数，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，因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。

本次课程设计的波形发生电路以LM324为核心, 实现简易波形的输出。滞回比较器和积分运算电路产生方波和三角波的输出；二阶低通滤波电路实现正弦波的输出。实现全波整流的功能。

关键字：电压跟随器；LM324；滞回比较器；积分运算电路；二阶有源低通滤波电路；反相比例运算电路；

1．硬件电路设计

图1.1 系统实现方案结构框图

1.1方波和三角波电路的设计

工作原理图如图1.2所示。图中虚线左边为同相输入滞回比较器，由LM324、电阻和稳压二极管组成。当同向端输入电压大于零时，运放输出幅值为+Uz的高电平当同向端输入电压小于零时，运放输出幅值为-Uz的低电平，故Uo1幅值为

±Uz 的方波。右边为积分

摘要

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；现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，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来产生正弦波。并设计了精密整流器，对输入的正弦波信号进行全波整流，产生全波波形。再确定各元件的参数，通过调整和模拟输出，并在实验室对电路仿真进行调试，观察效果并与课题要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。

因此对于电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。

关键词： LM324；LM358；稳压管；二极管；精密整流。

第一部分：系统设计分析

一、设计要求

1．掌握电子系统的一般设计方法 2．掌握仿真软件的应用

3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力

4．根据技术指标要求及实验室条件自选方案设计出原理电路图，分析工作原理并计算元件参数。

课程

目录

设计

一、设计要求------------------------------------------------2 二、设计的作用与目的------------------------------------2 三、波形发生器的设计------------------------------------3

1、函数波形发生器原理和总方案设计-------------------3 2、方案选择及单元电路的设计---------------------------5 3、仿真与分析----------------------------------------------9 4、PCB版电路制作-----------------------------------------13

四、心得体会-----------------------------------------------15 五、参考文献-----------------------------------------------16 附录

1

课程设计

波形发生器的设计电路

函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。函