函数信号发生器设计报告

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1、(江苏联合职业技术学院电子产品设计(论文)课题名称：函数信号发生器系部电信工程系专业电子信息工程技术年级班级姓名学号指导教师2013年3月25日摘要本文介绍一种用AT89C51单片机构成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的周期可用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。在介绍DAC0832芯片特性的基础上,论述了采用DAC0832芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。该函数信号发

2、生器可输出三角波,方波和正弦波文章给出了源代码，通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求【关键字】单片机；DAC；函数信号发生器；形调整23目录1绪论11.1函数信号发生器11.1.1函数信号发生器概述11.1.2函数信号发生器的分类11.1.3函数信号发生器的用途11.2总体方案设计与选取21.2.1分立元件搭建的函数信号发生器21.2.2用模拟电路搭建的函数信号发生器21.2.3用专用芯片搭建的函数信号发生器21.2.4基于单片机的函数信号发生器21.2.5基于DDS函数信号发生器31.3模拟电路搭建的函数信号发生器总体方案设计32电路设计42

3、.1正弦波产生电路设计42.1.1工作原理42.1.2正弦波电路设计42.2方波产生电路设计52.2.1工作原理52.2.2方波电路设计62．3三角波产生电路设计62.3.1设计原理62.3.2三角波电路设计72.4输出电路的设计72.5直流稳压电源的设计73电路图及仿真93.1正弦波电路图及仿真93.1.1正弦波电路图93.1.2仿真分析93.2方波电路图及仿真113.2.1方波电路图113.2.2仿真分析11233.3三角波电路图及仿真123.3.1三角波电路图123.3.3仿真分析124函数信号发生器原理图与PCB设计134.1函数信号发生

4、器原理图绘制134.2生成PCB板144.2.1单面板144.2.2双面板144.3成品板展示145相关技术文件175.1技术说明书175.1.1技术说明书的内容175.1.2使用说明书176总结187致谢198参考文献209附录219.1附录1：清单21231绪论1.1函数信号发生器1.1.1函数信号发生器概述信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器，而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟，其锁相环（PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而

5、且相位抖动(phaseJitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但毕竟是数字式信号源，数字电路与模拟电路之间的干扰，始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发.这是通用模拟式函数信号发生器的结构，是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波，同时经由比较器的比较产生方波,换句话说，如果以恒流源对电容充电，即可产生正斜率的斜波。同理，右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波1.1.2函数信号发生器的分类信号发生器应用广泛，种类繁多，性能各异，分类也不尽一致。按照频率范围分类可以分为：超低频信

6、号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。按照输出波形分类可以分为：正弦信号发生器和非正弦信号发生器，非正弦信号发生器又包括：脉冲信号发生器，函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列波形发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。按照信号发生器性能指标可以分为一般信号发生器和标准信号发生器。前者指对输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类信号发生器。后者是指其输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调，并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。1.1.3函

7、数信号发生器的用途作用：信号发生器的作用——信号调制功能:信号调制是指被调制信号中，幅度、相位或频率变化把低频信息嵌入到高频的载波信号中，得到的信号可以传送从语音、到数据、到视频的任何信号。信号调制可分为模拟调制和数字调制两种，其中模拟调制，如幅度调制(AM)和频率调制(FM)最常用于广播通信中，而数字调制基于两种状态，允许信号表示二进制数据。23应用：信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器

8、。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把