通用函数信号发生器的设计与制作【毕业设计+开题报告+文献综述】

《通用函数信号发生器的设计与制作【毕业设计+开题报告+文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、本科毕业设计开题报告通用函数信号发生器的设计与制作专业：电子信息工程一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义函数信号发生器作为一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学研究等领域。它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备，因此是电子测试系统的重要部件，是决定电子测试系统性能的关键设备。它与示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的，也是得到最广泛应用的电子仪器之一。它是各种测试核试验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学的领域应用广泛。不论是在生产、科研还是教学上，信号发生器都

2、是电子工程师信号仿真实验的最佳工具。而且，信号发生器的设计方法很多，设计技术也越来越先进。随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求。信号发生器已成为测试仪器中至关重要的一类，因此设计信号发生器具有重大意义。信号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。在70年代以前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波信号发生器。正弦波发生器只提供正弦波信号。通常使用的技术是自由振荡器，工作频率即为输出频率，频率范围有限，一般从几Hz至约1MHz。函数信号发生器是介于这两类之间的，能过产生正余弦

3、波、方波、三角波、斜波等几种常用特殊波形。这个时期的信号发生器大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，且仅能产生几种简单波形。但是模拟电路的漂移交大，使输出波形的幅度稳定性差，而且模拟器件所构成的电路存在很多缺点，如尺寸大、功耗大、价格昂贵等。还主要存在两个突出的问题：用电位器调节很难将输出频率调到某一个固定值；还有输出脉冲的占空比不可调。70年代后，微处理器出现使信号发生器进入了另一个时代。这个时期的信号发生器大多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC9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

4、最大缺点就是输出波形的频率低，这主要是由CPU的工作速度所决定的。如果想要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。利用微处理器、A/D、D/A以及软硬件使信号发生器的功能不断扩大，使其能够产生更加复杂的波形。当时的信号处理器是专用于信号处理的微处理器，时钟频率只有1~2MHz，A/D和D/A一般在8位左右，内部存储容量也很小。软件控制波形的一个最大缺点就是输出波形的频率低，这主要是由CPU的工作速度决定的。因此能够产生的正弦波的等效频宽不会超过1MHz，要获得比较平滑和失真度低的波形，重复频率不能超过10KHz

5、。当时用模拟方式产生特殊波形，重复频率可达到1~10MHz，波形完整性好，用数字电路的函数发生器尚处于开发阶段，正式产品还不多。到了21世纪，随着集成电路技术的高速发展，出现了很多高频率的DDS芯片，推动了函数信号发生器的发展。2003年，Agilent生产的33220A能够产生17种波形，最高频率可以达到20MHz。2005年的N6930A产生的频率可高达500MHz，采样频率可达1.25GHz。当前国际上任意波形发生器的研制及生产技术已经较为成熟。其中安捷伦（Agilent）和泰克（Tektronix）两大公司在此领域进行了卓有成效的

6、研究和开发，他们的代表产品无论在技术先进性还是市场占有率方面都在全世界享有卓越的声誉。世界上第一个任意波形发生器是由Wavetek公司1975年生产的175模块。按今天的标准它是采用了3MHz的晶振和256字节的波形存储器。到现在国外一些生产厂商已经生产出软件功能丰富、频带宽、合成波形多、DAC位数高的任意波形发生器。如RacalInstrument公司的3151（100MS/s），Analogic公司的DBS2050A（2.4GS/s）等等。我国台式波形发生器发展较快，并广泛应用于通信、雷达、无线电导航、医疗、影视音响以及电测试仪器等领

7、域。如郑州无线电仪器厂的输出频率为1Hz~30KHz的SXF8502A型函数发生器；电子工业部第七研究所开发的输出频率为0.01Hz~20KHz的AW1690型函数发生器；哈尔滨工业大学与中国计量科学院联合研制出输出频率为0.001Hz~50Hz的精密超低频电压校准器，并达到了国际先进水平，上述产品反映了八十年代末国内产品开发的技术水平。990年代后，随着通信、电子及微电子技术的快速发展，对信号发生器的需求越来越多。我国部分公司也响应需求生产出了一些高频段的函数/任意波形发生器，也有的生产出了VXI模块的任意波形发生器。如北京航天测控技术

8、开发公司的AMC2423和AMC2405。目前我国已经开始研制任意波形发生器，并取得了可喜的成果。但总的来说，我国信号发生器还没有形成真正的产业。就目前国内的成熟产品来看，多为一些PC仪器插卡