低频信号发生器设计毕业论文.doc

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1、低频信号发生器设计低频信号发生器设计毕业论文目录摘要IAbstractI1绪论-1-1.1信号发生器概述-1-1.2信号发生器的发展状况-1-1.3本文的主要工作-3-2信号发生器的总体方案设计-4-2.1信号发生器的总体方案-4-2.1.1信号发生部分-4-2.1.2信号幅值控制部分-4-2.1.3信号频率控制部分-5-2.2硬件总体方案-5-2.3软件总体方案-6-2.4本章小结-7-3信号发生器的硬件电路设计-8-3.1信号产生电路-8-3.1.1ICL8038内部原理-9-3.1.2电路分析-10-3.2单片机最小系统-12-3.2.1主要特性-13-3.2

2、.2管脚说明（图3.5）-14-3.2.3单片机电源-17-3.3频率控制模块-17-3.4幅值控制模块-18-3.4.1幅值控制模块的原理-18-3.4.2AD603简介-19-3.4.3D/A转换原理介绍-20-3.4.4DAC0832引脚介绍-21-3.5波形选择模块-23-3.6键盘控制模块-25-3.7本章小结-27--53-低频信号发生器设计4信号发生器的软件设计-28-4.1主程序流程图-28-4.2频率调节子程序设计-29-4.3幅值调节子程序设计-30-4.4波形选择子程序设计-32-4.5矩阵键盘子程序设计-33-4.6仿真结果-35-4.6.1

3、仿真软件protues简介-35-4.6.2方波、正弦波、三角波的产生-36-4.6.3波形的转换-37-4.6.4信号幅值的调节-38-4.6.5信号频率的调节-39-4.7本章小结-40-5结论-41-谢辞-42-参考资料-43-附件1总电路图-44-附录2外文资料翻译-46--53-低频信号发生器设计1绪论1.1信号发生器概述-53-低频信号发生器设计在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器

4、与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路经之一，不用依靠。但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模

5、拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。1.2信号发生器的发展状况波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。函数波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛

6、用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。在70-53-低频信号发生器设计年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂。同时，主要表现为两个突出问题，一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。在70年代后，微处理器的出

7、现，可以利用处理器、A/D/和D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。这时期的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。90年代末，出现几种真正高性能、高价格的函数发生器、但是HP公司推出了型号为HP770S的信号模拟装置系统，它由HP8770A任意波形数字化和HP1776A波形发生软件组成。HP8770A实际上也只能产生8中波形，而且价格昂贵。不久以后，Analogic公司推出了型号为Data-2020的多波形合成器，Lecroy公司生产的型号为9100的任意波形发生器等。到了二十一世纪，随着