信号发生器实验报告.doc

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1、重庆电力高等专科学校ChongqingElectricPowerCollege信号发生器实验报告计算机科学系重庆电力高等专科学校ChongqingElectricPowerCollege一、产品分析及市场调查信号发生器广泛应用于电子工程、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。采用集成运放和分立元件相结合的方式，利用迟滞比较器电路产生方波信号，以及充分利用差分电路进行电路转换，从而设计出一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易信号发生器。通过对电路分析，确定了元器件的参数，并利用prot

2、use软件仿真电路的理想输出结果，克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题，使得设计的低频信号发生器结构简单，实现方便。该设计可产生低于10Hz的各波形输出，并已应用于实验操作。信号发生器一般指能自动产生正弦波、方波、三角波电压波形的电路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。这里，采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器，并确定了各元件的参数，通过调整和模拟输出，该电路可产生频率低于10Hz的3种信号输出，具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。该电

3、路已经用于实际电路的实验操作。DAC输出单片机控制部分“+”“-”键原理框架图：二、电源硬件电路图的设计（1）单片机的选择计算机科学系重庆电力高等专科学校ChongqingElectricPowerCollege根据初步设计方案的分析，设计这样的一个简单的应用系统，可以选择带有EPROM的单片机，应用程序直接存贮在片内，不用在外部扩展程序存储器，电路可以简化。ATMEL公司生产的AT89C系列单片机，AT89C系列与C51系列的单片机相比有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪存存储器，使程序的写入更加方便；第

4、二，提供了更小尺寸的芯片，使整个硬件电路的体积更小。它以较小的体积、良好的性能价格备受亲密。在家电产品、工业控制、计算机产品、医疗器械、汽车工业等应用方面成为用户降低成本的首选器件。因此，我们可选用AT89C2051单片机。该芯片的功能与MCS-系列单片机完全兼容，并且还具有程序加密等功能，物美价廉，经济实用。AT89C2051是ATMEL公司生产的带2K字节课编程闪速存储器的8位COMS单计算机，工作电压范围为2.7~6V，全静态工作频率为0~24MHZ。（2）调频与显示电路设计与器件的选择调频电路的设计单

5、片机工作时间基准是由时钟电路提供的。调频电路如下图。显示电路的设计计算机科学系重庆电力高等专科学校ChongqingElectricPowerCollegeDAC轮换部分DAC0832由8位输入寄存器、8位DAC寄存器和8位D/A转换电路组成。输入寄存器和DAC寄存器作为双缓冲，因为在CPU数据线直接接到DAC0832的输入端时，数据在输入端保持的时间仅仅是在CPU执行输出指令的瞬间内，输入寄存器可用于保存此瞬间出现的数据。有时，微机控制系统要求同时输出多个模拟量参数，此时对应于每一种参数需要一片DAC083

6、2，每片DAC0832的转换时间相同，就可采用DAC寄存器对CPU分时输入到输入寄存器的各参数在同一时刻开始锁存，进而同时产生各模拟信号。通常使用的是电压信号,而DAC0832输入的是电流信号。这就需要由运算放大器组成的电路实现转换。其中有输出电压各自极性固定的单位性输出和在随动系统中输出电压有正负极性的双极性输出两种输出方式。　微处理器与DAC0832之间可以不加锁存器，而是利用DAC0832内部锁存器，将CPU通过数据总线直接向DAC0832输出的停留时间很短的数据保存，直至转换结束。　D0~D7：数字信

7、号输入端。ILE：输入寄存器允许，高电平有效。CS：片选信号，低电平有效。WR1：写信号1，低电平有效。XFER：传送控制信号，低电平有效。WR2：写信号2，低电平有效。IOUT1、IOUT2：DAC电流输出端。Rfb：是集成在片内的外接运放的反馈电阻。计算机科学系重庆电力高等专科学校ChongqingElectricPowerCollegeVref：基准电压（-10~10V）。Vcc：是源电压（+5~+15V）。AGND：模拟地NGND：数字地，可与AGND接在一起使用。DAC0832输出的是电流，一般要求

8、输出是电压，所以还必须经过一个外接的运算放大器转换成电压。方波输出电路设计：正弦波输出电路设计：计算机科学系重庆电力高等专科学校ChongqingElectricPowerCollegeIN0~IN7：8路模拟信号输入端。A1、A2、A0：地址输入端。ALE地址锁存允许输入信号，在此脚施加正脉冲，上升沿有效，此时锁存地址码，从而选通相应的模拟信号通道，以便进行A/D转换。START：启动信号输入端，