智能函数波形发生器的设计与实现

《智能函数波形发生器的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、智能函数波形发生器专业名称：电了信息工程学生姓名：擅班级学号：9312110116指导教师：王宽王枫实习日期：2013年9月23日至12月3日智能函数波形发生器的设计与实现檀丽（河北科技师范学院电子信息工程1101）摘要：波形发生器是电子技术领域中常见的信号源Z—,在测量、自动控制、通信、广播和热处理等很多技术领域冇着广泛的应用。波形发生器有产生三种或多种波形的波形发生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路。波形发生器可以产生方波、三角波、正弦波、负向锯齿波和正向锯齿波。在电路中，我们采用了成运放，从而是波形的质量、幅值和频率的稳定性等性能指标冇了很人

2、的改善。电路的震荡频率在0'14.7K1IZ间连续可调，并且通过改变电路中的电位器，可以改变方波信号发生器的频率。近年來，H动控制技术的发展十分迅速，自动控制的普及率越來越高，在各行各业屮得到了广泛的应用。在自动控制系统屮，经常船耍进行性能的测试以及佶息的传送。这些都离不开一定的波形作为测试和传送的依据。而在模拟系统中，经常用到的波形除了正弦波震荡电路外，还冇矩形波，锯齿波和三角波等。关键词:智能/函数波形发生器/多功能/多时域1、波形发生器发展史信号波形发生器是一种最悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。随着通信和雷达技术的发展，40年代岀现

3、了主耍用于测试各种接收机的标准信号发牛器，使信号发牛器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。同时述出现了可用來测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。山于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。直1964年才出现第一台全晶体管的信号发生器。自60年代以來信号发生器冇了迅速的发展，出现了函数发生器，这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等儿种简单波形，由丁•模拟电路的漂移较人，使其输出的波形的幅度稳定性差,而且模拟器件构成的电

4、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。口从70年代微处理器出现以后，利川微处理器、模数转换器和数模转换器,硕件和软件使信号发生器的功能扩人，产生比较复杂的波形。这时期的信号发生器多以软件为卞，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。软件控制波形的一个最大缺点就是输出波形的频率低，这主要是山CPU的工作速度决定的，如果想提高频率可以改进软件程序减少其执行周期时间或提高CPU的时钟周期，但这些办法是有限度的，根木的办法还是要改进便件电路。随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，极大促进了数字

5、化技术在电了测量仪器小的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号的处理能力，号发生器随之发展起来。2、波形的获取观察电信号随时间变化的示波器最初完全是模拟式仪器，模拟示波器接受模拟信号的输入，并以模拟形式显示信•息。这种模拟示波器种经广泛应用与各个领域。随着半导体器件的发展和数字处理技术的发展,数字示波器成为了主流。3、从并行到串行过去的嵌入式设计通常采用并体式结构，这意味着每个总线组成部分都有自己的路径。因此，只耍您可以使用码型触发或状态触发找出感兴趣的事件，就町以直观的解码总线上的数据。4、多时域测量在多媒体、网络及机械电子等相

6、关设备的开发中，被测屋的信号不再是简单重复的波形，而口常常包含着连续的信。这种信号的实例包括光盘信号，二以及各种其他串行总线信号。多数借况下这种信号属于多时域信号。信号具有多种不同周期的成分，具有多重时间轴。5、便携性以往，性能高的示波器体积都比较庞大，便于携帯的示波器又性能不高，而用户只能选择二者其一。且通常情况下,闪速转换器用于高速A/D转换，但原理上也要求比较器也具冇同样多的位数，这就出现了电路规模大功率消耗高的缺点。A/D转换器是决定波形测量仪器产品规格的重要因索。开发低功耗的高速A/D转换器一直是人民多年来的梦想。随着级联式结构的A/D转换器的开发，梦

7、想终于成真。6、数据处理功能在追求波形获取仪器的便携性的同时，强大的数据处理功能也是未来发展的一大主流趋势。为实现这一功能，需耍使用强人的数据处理电路，这也依靠于半导体技术的进步以及在结构方面的改进。7、实用性随着科能化的普及，示波器也需耍多种科能功能。比如数学函数，波形放人，滚动，数据存储和加载功能。从这个角度來讲，数字示波器还有很多的发展空间。对于前述的多时域测量，不仅提供大内存的波形捕获功能，而且允许用户再不丢失整体和部分的波形关系的情况下滚动显示数据，并使滚动操作和显示更新的响应时间尽可能短。8、波形的产生山于受DAC转换速度和固有特性的限制，采用数字采

8、样技术产生波形的最高频率