函数信号发生器课程设计

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

EDA课程设计——函数信号发生器

实验报告

学院（系）

专业、班级 学生姓名 学 号 小组其他队员： 指导教师

（1）实验要求

（2）总体设计思路

（3）程序仿真

（4）实验结果

（5）心得体会

一． 实验要求

（1） 利用VHDL语言设计一个多功能信号发生器，可以产生正弦波，三

角波，锯齿波和方波的数字信号。

（2） 焊接一个D/A转换器，对输出的数字信号转换成模拟信号并在示

波器上产生波形。

（3） 在电路板上可以对波形进行选择输出。 （4） 在电路板上可以对波形的频率与幅度进行调节。

二．总体设计思路

信号发生器主要由分频，波形数据的产生，四选一多路选择，调幅和D/A转换五个部分组成。 总体框架图如下：

（1） 分频

分频器是数字电路中最常用的电路之一，在FPGA的设计中也是使用效率非常高的基本设计。实现的分频电路一般有两种方法：一是使用FPGA芯片内部提供的锁相环电路，如ALTERA提供的PLL（Phase Locked Loop），Xilinx提供的DLL（Delay Locked Loop）；二是使用硬件描述语言，如

VHDL、Verilog HDL等。本次我们使用VHDL进行分

EDA课程设计——函数信号发生器

实验报告

学院（系）

专业、班级 学生姓名 学 号 小组其他队员： 指导教师

（1）实验要求

（2）总体设计思路

（3）程序仿真

（4）实验结果

（5）心得体会

一． 实验要求

（1） 利用VHDL语言设计一个多功能信号发生器，可以产生正弦波，三

角波，锯齿波和方波的数字信号。

（2） 焊接一个D/A转换器，对输出的数字信号转换成模拟信号并在示

波器上产生波形。

（3） 在电路板上可以对波形进行选择输出。 （4） 在电路板上可以对波形的频率与幅度进行调节。

二．总体设计思路

信号发生器主要由分频，波形数据的产生，四选一多路选择，调幅和D/A转换五个部分组成。 总体框架图如下：

（1） 分频

分频器是数字电路中最常用的电路之一，在FPGA的设计中也是使用效率非常高的基本设计。实现的分频电路一般有两种方法：一是使用FPGA芯片内部提供的锁相环电路，如ALTERA提供的PLL（Phase Locked Loop），Xilinx提供的DLL（Delay Locked Loop）；二是使用硬件描述语言，如

VHDL、Verilog HDL等。本次我们使用VHDL进行分

课 程 设 计（论文）

课程名称 ：模拟电子技术基础 课程设计 题目名称 ：函数信号发生器 姓 名 ： 学 号 ： 班 级 ： 专 业 ： 设计时间 ： 教师评分 ：

年 月 日

目 录

一、设计的目的及任务

1.1 课程设计的目的…………………………………………………………（1） 1.2 课程设计的任务与要求…………………………………………………（1） 二、电路设计总方案及各部分电路工作原理……………………………………（1） 2.1 电路设计总体方案……………………………………………………（2） 2.2 正弦波发生电路的工作原理……………………………………………（3） 2.3 正弦波---方波工作原理……………………………………（4） 2.4 方波---三角波工作原理…………………………………（5） 2.5 三角波---正弦波工作原理…………………………………（6） 三、电路仿真及结果……………………………………………………………（7） 3.1 正弦波发生原理仿真………………………………………………（7） 3.2 正弦波---方波工作原理仿真…

课 题： 多功能信号发生器 专 业： 电子信息工程 班 级： 1班 学 号： 姓 名： 指导教师： 汪 鑫 设计日期： 成 绩：

重庆大学城市科技学院电气学院

多功能信号发生器设计报告

一、设计目的作用

1.掌握简易信号发生器的设计、组装与调试方法。

2.能熟练使用multisim10电路仿真软件对电路进行设计仿真调试。 3.加深对模拟电子技术相关知识的理解及应用。

二、设计要求

1.设计任务

设计一个能够输出正弦波、方波、三角波三种波形的信号发生器，性能要求如下：

（1） 输出频率，f=20Hz-5kHz 连续可调的正弦波、方波、三角波； （2） 输出正弦波幅度V=0-5V可调，波形的非线性失真系数<=5%； （3） 输出三角波幅度V=0-5V可调。

（4） 输出方波幅度可在V=0-12V之间可调。

2.设计要求

（1） 设计电路，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤； （2） 测量技术指标参数； （3） 写出设计报告。

三、设计的具体实现

1、系统概述

1.1正弦波发生电路的工作原理:

产生正弦振荡的条件:

正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定

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

1

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

科技论坛

智能函数信号发生器硬件设计概述

李淑珍

（黑龙江技师学院，黑龙江鸡西158100）

摘

要:近年来计算机技术及微电子器件在工程技术中应用十分广泛，在此基础上发展起来的智能仪器仪表无论是在测量的准确度、可靠性、

自动化程度、运用功能方面还是在解决测量技术与控制技术问题的深度及广度方面都有迅速的发展。本文简明介绍了一种采用传统的信号发生器

的原理结合直接数字波形合成技术、数字信号处理技术和智能仪器仪表技术而设计实现一种智能函数信号发生器。在本论文中介绍了系统设计总体方案的确立，设计了系统电源电路，滤波电路和MAX038外围电路。

关键词:信号发生器；电源电路；滤波电路；MAX0381设计思想

本文研究的是一种新型的函数信号发生器,用DSP作为主微处理器,主要负责特殊波形的产生,MAX038作为周期信号输出的辅助处理器,产生的信号经程控放大器和滤波器输出.本文主要介绍了系统总体方案的确立,系统电源电路的设计,MAX038外围电路的设计和滤波电路的选择.

2系统总体方案确立

本文设计的总体方案是常用周期信号的生成完全利用硬件电路产生的方法。我们选用单片集成函数波形发生器，通过D/A转换器将数字量转化为模拟信号对其参数进行程控，产生波形经程控放大器输出，而对于频率

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 .................

课 程 设 计 任 务 书

课 程 名 称 电子线路课程设计 课程设计题目 函数信号发生器的设计 课程设计的内容及要求：

一、设计说明与技术指标

1．设计能产生正弦波等波形的函数信号发生器， 2．信号频率范围： 1Hz∽100kHz； 3．输出波形要求

① 正弦波 谐波失真度≤2%；

② 方波 上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间； 4．输出信号幅度范围：0∽20V； 二、设计要求

1．在选择器件时，应考虑成本。

2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 三、实验要求

1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用multisim软件仿真。 2．进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料

1. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年 2. 阎石，数字电子技术（第五版）．[M]北京：高等教育出版社，2005. 3. 陈孝彬《555集成电路实用电路集》高等教

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