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1、本科毕业设计（20届）简易函数信号发生器设计摘要在电子的测量工作中,函数信号发生器的使用场合不断增多,对性能需求提出了不同的需求，一般要求输出的波形质量好，输出范围宽，波形准确、且频率转换速度以及分辨率满足使用要求。函数发生器常包含正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形。函数波形发生器在设计上分为模拟式和数字合成式。数字合成式函数信号源（DDS）无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟式，其锁相环（PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动（phaseJitter）及频率漂移均能达到相当稳定的状态。简易函数发生器设
2、计用以满足一般场所的正弦波、三角波、方波的测量需求，本函数发生器的设计制作通过FPGA模块电路完成，主要有电源模块,信号处理模块，可变时钟模块，人机按键输入模块，LED指示模和数码管显示模块等组成。应用数字式直接合成与数模信号的转换完成了100Hz～1KHz频率的波形输出。关键词：FPGA,信号发生器,DAC，DDSAbstractWorkinelectronicmeasurement,thefunctionsignalgeneratorincreasingtheuseofoccasions,madedemandsontheperf
3、ormanceofdifferentneeds,thegeneralrequirementsofgoodqualitywaveformoutput,theoutputrange,thewaveformaccurately,andthefrequencyconversionspeedandresolutiontomeettheuserequirements.Functiongeneratoroftenincludesine,sawtooth,squarewave,pulsewaveandotherwave.Waveformgenera
4、torfunctionintothedesignofanaloganddigitalcomposite.Syntheticfunctiondigitalsignalsource(DDS)Regardlessoffrequency,amplitudeandeventhesignaltonoiseratio(S/N)arebetterthananalog,thephase-lockedloop(PLL)designforprecisefrequencyoutputsignalisnotonly,butalsothephasejitter
5、(phaseJitter)andthefrequencydriftcanreachafairlystablestate.Simplefunctiongeneratordesignedtomeetthegeneralplaceofthesinewave,trianglewave,squarewavemeasurementneeds,designthefunctiongeneratorcircuitiscompletedthroughtheFPGAmodule,themainpowersupplymodule,signalprocess
6、ingmodule,thevariableclockmodule,oneMachinekeyinputmodule,LEDdigitaldisplayindicatesmodulemodeandsoon.DirectDigitalSynthesisandapplicationofdigital-analogsignalconversioncompleted100Hz~1KHzfrequencywaveformoutput.Keyword:FPGA;Signalgenerator;DAC;DDS.目录1引言11.1课题研究的背景11.
7、2课题研究的目的及意义11.3函数信号发生器设计的主要任务22系统总体设计方案32.1系统设计要求32.2系统设计方案32.3系统的组成、功能、架构42.3.1系统设计的组成42.3.2系统设计的功能42.3.3系统设计的框架43系统的硬件设计53.1设计应用的基本模块介绍53.1.1EP2C5T144C8的简介53.1.2DA转换模块简介53.1.3滤波芯片LT6600-2.5简介63.1.4集成运放MAX4016简介73.1.5显示模块数码管简介73.2硬件电路总体设计方案93.2.1硬件总体模块的设计93.2.2主要模块的方案
8、论证和选择93.3各功能模块设计113.3.1主控制器模块电路的设计113.3.2DA转换模块电路的设计123.3.3电源电路的设计123.3.4按键输入电路的设计133.3.5显示模块的电路设计133.3.6系统设计总体电路图144
