函数信号发生器的研究与实现调研报告

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1、？？？？？本科生毕业论文(设计)调研报告题目函数发生器的研究与设计学生姓名：？？？？？学号？？？？？？专业班级：？？？？？？？？？？？指导教师：？？？？？完成时间：2012年2月29日函数发生器的研究与设计一、主要目标任务：综合所学的《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机的原理与应用》研究设计开发一个基于51单片机的函数发生器。1）巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。　　2）培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。　　3）通过电路方案的分析、论证和比较，设计

2、计算和选取元器件；初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。　　4）了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。5）培养严肃、认真的工作作风和科学态度。二、技术性能指标：1）输出波形：正弦波、三角波、方波；2）频率范围：低频；3）波形特征：失真系数不能过高。三、简要工作原理本系统利用单片机AT89S51采用程序设计方法产生三角波、正弦波、矩形波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产1Hz—3kHz的波形。通过键

3、盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。一、课题文献综述1、《模拟电路与数字电路》第2版1）作者：寇戈、蒋立平2）摘要方波、正弦波、三角波等非正弦波，实质是脉冲波形。我们一般用惰性元件电容C和电感L的充放电来实现。非正弦波产生电路：它是由积分电路和滞回比较器电路组成的。积分电路的作用是产生暂态过程。滞回比较器起开关作用。即：通过开关的不断的闭合，来破坏稳态，产生暂态过程。3）方波产生电路用滞回比较器作开关，RC组成积分电

4、路，即可组成矩形波产生电路。电路图如（1）所示：工作原理：电路是通过电阻Ro和稳压管对输出限幅，如它们的稳压值相等，则电路输出电压正、负幅度对称。在利用数据比较器和积分电路的特性即可得到矩形波。4）三角波产生电路用集成运放的积分电路代替矩形波产生电路的RC电路，（略加改进）即可形成。它的电路图如图（2）所示：工作原理：它的前级集成运放组成滞回比较电路，后级组成积分电路。它可同时产生方波(前级集成运放产生)和三角波(后级集成运放产生)。三角波的电容充放电时间相等，若电容的充放电时间不等而且相差很大，便产生锯齿波。2、《多功能函数发生器模拟设计》1）作者：李小龙、张胜光2）摘要本文简要地

5、介绍了函数发生器的工作原理及其分类；比较了基于单片机的函数发生器的设计方法及采用DDS，DSP技术的多功能函数发生器的设计方法及实现。3）引言随着集成制造工艺技术的不断发展，多功能信号发生器已被制作成专用集成电路。该集成电路使用方便、调试简单、性能稳定，它不仅能产生正弦波，同时还能产生三角波和方波。多功能的函数发生器必替代了传统的信号发生器。4）系统软件设计程序的功能就是要将外部输入的数据按照一定算法变换成AD9850芯片所能接收的格式,并送出相应的频率、相位控制字,从螟使AD9850能产生相位、频率可程控的正弦信号并通过RS232接口与PC机进行数据通讯。特点频率控制灵活,操作简便

6、。5）系统软件总体设计系统软件由主监控软件、键盘显示器管理模块、外设中断管理处理模块、各功能模块和数据表模块构成。其中监控主程序是系统软件的主程序,是整个仪器软件的核心它的任务是识别命令、解释命令,并获得完成该命令的相应模块的入口,起着引导仪器进入正常工作状态,协调各翱分软件有条不紊地工作的重要作用。其他模块主要进行波形的转换与输出。6）结论：基于单片机的函数发生器具有频率控制灵活,操作简便的特点；采用DDS，DSP技术具有新颖、结构简单、高性能、操作控制灵活的特点,具有很大的市场开发、应用前景。3、《单片机原理与应用》1）作者：曾屹2）摘要以51单片机为主要对象，详细介绍了单片机得

7、基本硬件结构和工作原理、指令系统与汇编语言程序设计、计数定时、串行接口和中断系统等片内功能部件、基本接口应用技术、功能扩展、应用系统设计基础、c语言程序设计和仿真设计技术。3）单片机最小系统电源：单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚（Vcc），负极接20引脚（GND）。晶振电路：晶振是晶体振荡器的简称，单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作。AT89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此