函数信号发生器的原理与使用

实验一函数信号发生器的原理与使用

姓名：Heven

学号：120352888882

学院：应科12电信

一、实验目的

1.了解数字合成函数信号发生器基本工作原理。

2.熟悉面板设置和性能指标。

3.掌握函数信号发生器的使用方法。

二、实验设备

函数发生器F05A型数字合成函数信号发生器

双踪示波器YB4325

三、实验任务

1.熟悉F05A型数字合成函数信号发生器的面板设置，了解按键功能，菜单功能，以及不同参数的意义。

2.掌握使用方法。

A 能正确选择所需要的信号波形。（正弦，方波，以及脉冲信号等任意波）

B 能正确调节信号的幅度和频率。

C 对于复杂信号，了解信号参数的意义，并能熟练的调节。比如：脉冲信号的占空比；AM信号的调制深度、载波信号的频率、调制信号的波形、占空比等等。

四、实验报告

1. 描述信号源面板按键功能。

数字输入键

1.输入数字未输入单位时：按下此键，删除当前数字的最低位数字，可用来修改当前输错的数字。

2.外计数时：按下此键，计数停止，并显示当前计数值，再揿动一次，继续计数。

3.外计数时：按下此键，计数清零，重新开始计数。

功能键

按键功能：前面板共有24个按键，按键按下后，会用响声“嘀”来提示。

大多数按键是多功能键。每个按键的基本功能标在该按键上，实现某按键基本功能，只须按下该按键即可。

大多数按键有第二功能，第二功能用蓝色标在这些按键的上方，实现按键第二功能，只须先按下【shift】键再按下该按键即可。

少部分按键还可作单位键，单位标在这些按键的下方。要实现按

键的单位功能，只有先按下数字键，接着再按下该按键即可。

shift键：基本功能作为其它键的第二功能复用键，按下该键后，“Shift”标志

亮，此时按其它键则实现第二功能；再按一次该键则该标志灭，此时按其它键则实现基本功能。还用作“s/Vpp/N”单位。分别表示时间的单位“s”、幅度的峰峰值单位“V”和其它不确定的单位。

0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、+、-键：数据输入键。其中7、8、9与shift键复合使用还具有第二功能。

键：基本功能是数字闪烁位左右移动键。第二功能是选择“脉冲”波形和“任意”波形。在计数功能下还作为“计数停止”和“计数清零”功能。

频率/周期键：频率的选择键。当前如果显示的是频率，再按下一次该键，则表示输入和显示改为周期。第二功能是选择“正弦”波形。

幅度/脉宽键：幅度的选择键。如果当前显示的是幅度且当前波形为“脉冲”波，再按一次该键表示输入和显示改为脉冲波的脉宽。第二功能是选择“方波”波形。

键控键：FSK功能模式选择键。当前如果是FSK功能模式，再按一次该键，则进入PSK功能模式；当前不是FSK功能模式，按一次该键，则进入FSK功能模式。第二功能是选择“三角波”波形。

菜单键：菜单键，进入FSK、PSK、调频、调幅、扫描、猝发和系统功能模式时，可通过（菜单）键选择各功能的不同选项，并改变相应选项的参数。在点频功能时且当前处于幅度时可用（菜单）键进行峰峰值、有效值和dBm数值的转换。第二功能是选择“升锯齿”波形。

调频键：调频功能选择键，第二功能是储存选择键。它还用作“ms/mVpp”单位，分别表示时间的单位“ms”、幅度的峰峰值单位“mV”。在“测频”功能下作“衰减”选择键。

调幅键：调幅功能模式选择键，第二功能是调用选择键。它还用作“MHz/Vrms”单位，分别表示频率的单位“MHz”、幅度的有效值单位“Vrms”。在“测频”功能下作“低通”选择键。

扫描键：扫描功能模式选择键，第二功能是测频计数功能选择键。它还用作“kHz/mVrms”单位，分别表示频率的单位“kHz”、幅度的有效值单位“mVrms”。在“测频计数器”功能下和（Shift）键一起作“计数”和“测频”功能选择键，当前如果是测频，则选择计数；当前如果是计数则选择测频。

猝发键：猝发功能模式选择键，第二功能是直流偏移选择键。它还用作“Hz/dBm/Φ”单位，分别表示频率的单位“Hz”、幅度的单位“dBm”。在“测频”功能下作“闸门”选择键。

输出键：信号输出控制键。如果不希望信号输出，可按（输出）键禁止信号输出，此时输出信号指示灯灭；如果要求输出信号，则再按一次（输出）键即可，此时输出信号指示灯亮。默认状态为输出信号，输出信号指示灯亮。在“猝发”功能模式和“扫描”功能模式的单次触发时作“单次触发”键，此时输出信号指示灯亮。

不同功能模式时按（菜单）键出现不同菜单；具体如下：

MODE：扫描模式，分为线性扫描、对数扫描和步进扫描

START F：扫描起点频率

STOP F：扫描终点频率

TIME：扫描时间（线性、对数）扫描步进时间（步进）

TRIG：扫描触发方式

STEP F：步进扫描时的步进频率（只在步进扫描时显示）

SPACE T：步进扫描时，两次扫描之间的间隔时间（只在步进扫描时显示）

FM DEVIA：调制频偏

FM FREQ：调制信号的频率

FM WAVE ：调制信号的波形，共有5种波形可选 FM SOURCE ：调制信号是机内信号还是外输入信号

AM LEVEL ：调制深度 AM FREQ ：调制信号的频率

AM WAVE ：调制信号的波形，共有5种波形可选 AM SOURCE ：调制信号是机内信号还是外输入信号 COUNT ：周期个数 SPACE T

：猝发间隔时间

PHASE ：正弦波为猝发起点相位 TRIG ：猝发的触发方式

F1：FSK 第一个频率 F2：FSK 第二个频率 SPACE T ：FSK 间隔时间 TRIG ：FSK 触发方式 P1：信号第一相位 P2：信号第二相位 SPACE T ：PSK 间隔时间 TRIG ：PSK 触发方式 系统功能模式：

BAUD —> PARITY—>STORE OPEN

POWER ON：开机状态

OUT Z：输出阻抗

ADDRESS：接口地址

INTERFACE：接口选择

BAUD：RS232接口通讯速率

PARITY：RS232接口通讯数据位数和校验

STORE OPEN: 存储功能开或关

2. 选择一种信号，改变其参数，记录详细过程。

选择1正弦波信号，Vp-p=2V，F=1Khz，

１、调整频率：按（频率／周期）0使屏幕显示“xxkHz”，输入数字5，再按单位键。

２、调整幅度：按(幅度／脉宽)后输入数字4，再按单位键。

最后输出的信号Vp-p=4V, F=5Khz

3. 对应信号源的输出，描绘在示波器看到的信号波形。

正弦波Vp-p=5V F=50Khz

函数信号发生器说明书

1 绪论 1.1函数信号发生器的背景 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。随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。由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。直到1964年才出现第一台全晶体管的信号发生器。 自60年代以来信号发生器有了迅速的发展，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，能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。 函数信号发生器是一种常用信号源，它广泛地应用在电子技术实验、自动控制系统和其他科研领域。它能够产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形，因其时间波形可用某种时间函数来描述而得名。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应用。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，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。 信号发生器的应用非常广泛，种类繁多。首先，信号发生器可以分通用和专用两大类，专用信号发生器主要为了某种特殊的测量目的而研制的，如电视信号发生器、脉冲编码信号发生器等。这种发生器的特性是受测量对象的要求所制约的。其次，信号发生器按输出波形又可分为正弦波信号发生器、脉冲波信号发生器、函数发生器和任意波发生器等。再次，按其产生频率的方法又可分为谐振法和合成法两种。一般传统的信号发生器都采用谐振法，即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡，获得所需频率。但也可以通过频率合成技术来获得所需频率。利用频率合成技术制成的信号发生器，通常被称为合成信号发生器。 根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数信号发生器，使用的器件可以是分立器件（如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管），也可以是集成电路（如单片集成电路函数信号发生器ICL8038）。本课题主要介绍由集成运算放大

函数信号发生器

1.1问题的提出 设计一个函数发生器使得能够产生发波、三角波、正弦波。 1、主要技术指标 频率范围10Hz~100Hz，100Hz~1000Hz，1kHz~10kHz 频率控制方式通过改变RC时间常数手控信号频率 通过改变控制电压Uc实现压控频率VCF 输出电压正弦波Upp≈3V 幅度连续可调; 三角波Upp≈5V 幅度连续可调; 方波Upp≈14V 幅度连续可调. 波形特性方波上升时间小于2s； 三角波非线性失真小于1%； 正弦波谐波失真小于3%。 2、设计要求 （1）根据技术指标要求及实验室条件自选方案设计出原理电路图，分析工作原理，计算元件参数。 （2）列出所有元、器件清单报实验室备件。 （3）安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。 （4）记录实验结果。 1.2基本原理 1、函数发生器的组成 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的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。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题介绍方波、三角波、正弦波函数发生器的方法。 1.3提出解决问题的方案及选取 1、三角波变换成正弦波 由运算放大器单路及分立元件构成，方波——三角波——正弦波函数发生器电路组成如图1所示，由于技术难点在三角波到正弦波的变换，故以下将详细介绍三角波到正弦波的变换。 图1 （1）利用差分放大电路实现三角波——正弦波的变换 波形变换的原理是利用差分放大器的传输特性曲线的非线性，波形变换过程如图2所示。由图可以看出，传输特性曲线越对称，线性区域越窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。 ㎝ 图2 方案一：用差分放大电路实现三角波到正弦波以及集成运放组成的电路实现函数发生器

示波器与函数信号发生器的使用

示波器与函数信号发生器的使用示波器与函数信号发生器是电子实验中常用的设备，它们的功能和使用方法对于进行实验和观测信号波形非常重要。以下将分别介绍这两种设备的使用方法。 一、示波器 示波器是一种用于显示信号波形的电子仪器。它可以将模拟信号或数字信号转换成视觉图形，便于人们观测和分析信号的形状、幅度、频率等信息。使用示波器时，需要注意以下几点： 1.示波器的选择：根据实验需求选择合适的示波器。常见的示波器类型有模拟 示波器和数字示波器。模拟示波器以光点形式显示信号波形，而数字示波器则以数字方式显示信号波形。数字示波器具有更高的测量精度和采样率，适合用于高精度测量和分析。 2.示波器的连接：将需要测试的信号源与示波器的输入端口连接。一般情况 下，示波器的输入端口为BNC（同轴电缆连接器），信号源可以通过同轴电缆与示波器连接。 3.示波器的操作：在示波器的控制面板上，可以选择输入信号的幅度、偏置、 触发方式等参数。根据需要调整这些参数，以便于观测和分析信号波形。 4.示波器的测量：在观测信号波形时，可以使用示波器的测量功能对信号的幅 度、频率等参数进行测量。常见的测量功能包括光标测量和自动测量。 二、函数信号发生器 函数信号发生器是一种能够产生多种波形（如正弦波、方波、三角波等）的电子设备。它主要用于为各种电子实验提供所需的信号源，方便人们进行实验和测试。使用函数信号发生器时，需要注意以下几点： 1.函数信号发生器的选择：根据实验需求选择合适的函数信号发生器。选择时 需要考虑输出的波形类型、频率范围、幅度范围等因素。

2.函数信号发生器的设置：在控制面板上，可以选择输出的波形类型、频率、 幅度等参数。根据需要调整这些参数，以便于进行实验和测试。 3.函数信号发生器的连接：将函数信号发生器的输出端口与需要测试的设备连 接。常见的输出端口包括BNC（同轴电缆连接器）和香蕉插头等。 4.函数信号发生器的操作：根据实验需求，可以选择连续输出或单次输出模 式。连续输出模式下，函数信号发生器将持续输出波形；单次输出模式下，函数信号发生器将在外部触发信号的作用下输出一次波形。 5.函数信号发生器的测量：在使用函数信号发生器进行实验和测试时，可以使 用合适的测量设备对输出的波形参数进行测量。常见的测量设备包括示波器和电压表等。 示波器和函数信号发生器是电子实验中常用的设备，它们具有广泛的应用价值和使用价值。在使用这些设备时，需要注意设备的选择、连接、操作和测量等方面的问题，以确保实验结果的准确性和可靠性。

函数信号发生器设计(三角波、方波、正弦波发生器)

基于AT89C51的函数信号发生器设计 设计团队：郭栋、陈磊、集炜、査荣杰 指导老师：程立新 2011-11-13

目录 1、概述 (3) 2、技术性能指标 (3) 2.1、设计内容及技术要求 (3) 3、方案的选择 (3) 3.1、方案一 (4) 3.2、方案二 (6) 3.3、方案三 (6) 4、单元电路设计 (6) 4.1、正弦波产生电路 (6) 4.2、方波产生电路 (8) 4.3、矩形波产生锯齿波电路 (99) 5、总电路图 (10) 6、波形仿真结果 (1010) 6.1正弦波仿真结果 (10) 6.2矩形波仿真结果 (11) 6.3锯齿波仿真结果 (11) 7、PCB版制作与调试 (12) 8、元件清单 (134) 结论 (14) 总结与体会 (14) 参考文献 (15) 函数信号发生器

1、概述 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。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，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。 2、技术性能指标 2.1、设计内容及技术要求： 设计并制作一个信号发生器，具体要求如下： 1、能够输出正弦波、方波、三角波； 2、输出信号频率范围为10Hz——10KHz； 3、输出信号幅值：正弦波3V，矩形波10V，锯齿波4V； 4、输出矩形波占空比50%-95%可调，矩形波斜率可调。 5、信号发生器用220V/50Hz的工频交流电供电； 6、电源：220V/50Hz的工频交流电供电。 按照以上技术完成要求设计出电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行必要的仿真，用PCB软件进行制板、焊接，然后对制作的电路完成调试，撰写设计报告测，通过答辩 3、方案的选择 根据实验任务的要求，对信号产生部分可采用多种方案：如模拟电路实现方案，数字电路实现方案，模数结合实现方案等。鉴于波形信号的产生和模拟联系紧密，我们用模拟电路实现方案。模拟电路的实现方案就是指全部采用模拟电路的方式，以实现信号产生电路的所有功能。就此方案，

函数信号发生器

函数信号发生器 07级23系马运聪PB07210249 实验目的： 1掌握函数信号发生器的基本原理 2掌握函数参量的调节原理 3利用线性与非线性分析处理波形 实验原理： 1电路结构 函数信号发生器由比较器、积分器和差动放大器组成。 比较器的反馈电阻与积分器的反馈电容一起决定输出信号的频率。 差动放大器采用非线性分析中的双曲特性产生。

2自激振荡 设比较器输出电压为1U ，积分器输出电压为2U ，若忽略比较器的时差，有： ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧+-=-=⎰ 13762 21)(1][12t dt u C R R u u Sign u （1）1R 的作用 1R 较大时周期较小，反之周期较大。这是由于实际情况所生成的矩形波两端 是倾斜的，即比较器由于反馈电阻较小而需要一定时间才能达到饱和。由： 3762)()('C R R V t u CC += 比较器开启电压1 54 ,R R R V V CC L H +=

信号周期为： 1 53 7642,)(4) ('4R R C R R R t u V T L H ++= = 而实际电路的周期略大，由于比较器输出变换时时间较短，因而可以忽略三角 波在此期间的增幅，设这段时间为：t ∆，有： t T T actual ∆+=2 （2）2R 的作用 由于2R 可调范围较大，因而可以利用t ∆产生出其他波形。 当02>-R 时，梯形波的积分近似于正弦波。 不妨设梯形波的腰近似为线段，其斜率为： t k ∆= 24 ，积分后得： c bt t k y ++=22 说明正弦波的近似是由线段与二次曲线所成。为得到所需波形，则需较大的周 期。同时由Multisim 模拟发现t ∆仅由比较运放本身决定，与外电路无关。 3差动放大器 由Mathematica 模拟： 单端输入传输特性如下： ]2)(tanh[2)(1r i k U t u I t i = 42 2 4 1.0 0.5 0.5 1.0

函数信号发生器的使用

函数信号发生器的使用 函数信号发生器是一种常用的电子测试仪器，用于产生各种波形的信号，之后将信号送往待测试电路，以检测电路在不同的工作条件下的性能表现。本文将分步骤介绍如何使用函数信号发生器。 一、准备工作 在使用函数信号发生器之前，首先需要了解设备的外部构建、掌握主要的操作按钮功能。检查设备是否正常，以及清洁仪器表面。同时，需要确保连接信号发生器与待测试电路的线路具备良好的接地，这将有助于避免由于浮动导致的干扰。 二、设置波形类型 函数信号发生器能够产生多种类型的波形，包括正弦波、方波、三角波等等。所以，在各种测试中，需要选择适当的波形类型。在选择波形类型后，需要设置波形的频率、振幅和偏移量，这将有助于更好地处理电路并获得所需的测试数据。 三、设置波形参数 在进行测试时，需要根据待测试的电路和测试要求，选择适当的波形参数。这些参数包括水平分辨率、时间分辨率、通道数等。在设置了这些参数后，需要进行迭代测试，以确定波形是否正确。 四、设置延时模式 波形信号的延时模式可以帮助用户更好地理解信号在电路中传输的路径。设置延时模式时，可以根据需要将波形延后或提前一定的时间，这将使波形在进行测试时更加直观。需要注意的是，当波形信号在电路中传输时，需要考虑是否会与其他信号发生干扰。 五、记录测试数据 在测试过程中，需要记录信号的基本信息，如频率、振幅、偏移量等。同时，还需要记录电路的响应和任何异常情况。这些数据的记录将有助于后续的分析和处理。 总之，使用函数信号发生器是一个重要的测试工具，能够帮助用

户检测电路的性能。在使用时，需要了解设备的基本操作方法，根据理论知识和测试要求来选择合适的波形参数。此外，还需要注意测试方法的正确性，以获得可靠的测试数据。

函数信号发生器与示波器的使用实验报告书

函数信号发生器与示波器的使用实验报告书 专业：班级：学号： 姓名：实验时间： 实验目的 1、学会数字合成函数信号发生器常用功能的设置、使用； 2、会从函数信号发生器胡频率计上读出信号频率； 3、在了解数字双踪示波器显示波形的工作原理基础上，观察并测量 以下信号：(见下表)学会数字示波器的基本操作与读书； 实验仪器 F40函数信号发生器、UTD2102CE数字示波器、探头。 实验原理 1、函数信号发生器的原理 该仪器采用直接数字合成技术，可以输出函数信号、调频、调幅、

FSK、PSK、猝发、频率扫描等信号，还具有测频、计数、任意波形发生器功能。 2、示波器显示波形原理 如果在示波器CH1或CH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期与正弦波电 压相等时，则显示完整的周期的正弦波形，若在示波器CH1和YCH2 同时加上正弦波，在示波器的X偏转板上加上示波器的锯齿波，则 在荧光屏上将的到两个正弦波。 实验内容 1、做好准备工作，连接实验仪器电路，设置好函数信号发生器、示 波器； （1）、把函数信号发生器的“函数输出”输出端与示波器的X CH1 信号输入端连接，两台仪器的接通220V交流电源。 （2）、启动函数信号发生器，开机后仪器不需要设置，短暂时间后， 即输出10K Hz的正弦波形。 （3）、需要信号源的其他信号，到时在进行相关的数据设定（如正 弦波2的波形、频率、点频输出、信号幅度）等。 2、用示波器观察上表中序号1的信号波形（10KHz）；过程如下： （1）、打开示波器的电源开关，将数字存储示波器探头连接到CH1输入端，按下“AUTO”按键，示波器将自动设置垂直偏转系数、扫描时基以及触发方式；按下CH1按键。

低频函数信号发生器设计

低频函数信号发生器设计 一、引言 低频信号在电子工程中有着广泛的应用。低频信号可以用于音频放大器、振荡电路、传感器等各种电子设备中。而低频信号发生器则是产生低 频信号的一种电子设备。本文将介绍低频函数信号发生器的设计。 二、低频函数信号发生器的原理 1.时钟电路：时钟电路是低频函数信号发生器中的一个重要组成部分。时钟电路负责提供一个稳定的时钟信号，用于产生低频信号。可以使用晶 体振荡器或RC振荡器作为时钟电路的基础。 2.可调电压控制振荡器：可调电压控制振荡器是低频函数信号发生器 中的核心组成部分。它能够通过改变电压来控制输出频率。根据不同的需要，可以设计不同的电压控制振荡器，如正弦波振荡器、方波振荡器等。 3.高精度电压参考电路：高精度电压参考电路是为了保证低频函数信 号发生器的输出信号精度。一般来说，高精度电压参考电路采用稳压二极 管电路或者基准电压源电路。 4.滤波电路：滤波电路负责将振荡器输出的波形进行滤波，减少噪音 和杂散信号。常用的滤波电路有RC滤波电路、LC滤波电路等。 5.调幅电路：调幅电路可以用于调整低频信号的幅度，以满足不同应 用的需求。常见的调幅电路有放大器电路、差分电路等。 三、低频函数信号发生器的设计步骤

1.确定输出信号的频率范围和精度要求。根据不同的应用需求，确定 低频函数信号发生器的频率范围和精度要求，以此确定时钟电路和可调电 压控制振荡器的设计参数。 2.设计时钟电路。根据频率范围和精度要求，设计稳定的时钟电路。 可以选择晶体振荡器或RC振荡器，根据具体情况进行电路设计。 3.设计可调电压控制振荡器。根据频率范围和精度要求，设计可调电 压控制振荡器。可以采用不同的电压控制振荡器电路，如正弦波振荡器、 方波振荡器等。 4.设计高精度电压参考电路。根据设计要求，选择合适的高精度电压 参考电路。常见的稳压二极管电路和基准电压源电路可以用于高精度电压 参考电路的设计。 5.设计滤波电路。选择合适的滤波电路来滤除振荡器输出的噪音和杂 散信号。根据频率范围和滤波要求，可以选择RC滤波电路、LC滤波电路等。 6.设计调幅电路。根据应用需求，设计合适的调幅电路。可以用放大 器电路或差分电路来实现调幅功能。 7.进行整体电路的布局和连接。根据设计结果，进行整体电路的布局 和连接。确保信号通路的良好连接和相互的隔离。 8.进行电路绘制和元器件选型。根据整体电路的布局和连接，进行电 路绘制。同时，根据设计要求和性能要求，选择合适的元器件和器件参数。 9.进行电路的调试和测试。将绘制好的电路进行组装和连接，并进行 电路的调试和测试。通过观察输出信号的波形和参数，判断电路是否满足 设计要求。

函数信号发生器使用说明

函数信号发生器使用说明 1－1 SG1651A函数信号发生器使用说明 一、概述 本仪器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波，波形对称可调并具有反向输出，直流电平可连续调节。TTL可与主信号做同步输出。还具有VCF输入控制功能。频率计可做内部频率显示，也可外测1Hz~10.0MHz的信号频率，电压用LED显示。 二、使用说明 2.1面板标志说明及功能见表1和图1 图1

DC1641数字函数信号发生器使用说明 一、概述 DC1641使用LCD显示、微处理器（CPU）控制的函数信号发生器，是一种小型的、由集成电路、单片机与半导体管构成的便携式通用函数信号发生器，其函数信号有正弦波、三角波、方波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。信号频率可调范围从0.1Hz~2MHz，分七个档级，频率段、频率值、波形选择均由LCD显示。信号的最大幅度可达20Vp-p。脉冲的占空比系数由10%~90%连续可调，五种信号均可加±10V的直流偏置电压。并具有TTL电平的同步信号输出，脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。除此以外，能外接计数输入，作频率计数器使用，其频率范围从10Hz~10MHz（50、100MHz[根据用户需要]）。计数频率等功能信息均由LCD显示，发光二极管指示计数闸门、占空比、直流偏置、电源。读数直观、方便、准确。 二、技术要求 2.1函数发生器 产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和脉冲波。 2.1.1函数信号频率范围和精度 a、频率范围 由0.1Hz~2MHz分七个频率档级LCD显示，各档级之间有很宽的覆盖度， 如下所示： 频率档级频率范围（Hz） 1 0.1~2 10 1~20

函数信号发生器的设计

函数信号发生器的设计 函数信号发生器是一种电子测试仪器，用于产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。它广泛应用于电子、通信、计算机、自动控制等领域的科研、教学和生产中。本文将介绍函数信号发生器的设计原理和实现方法。 一、设计原理 函数信号发生器的设计原理基于信号发生器的基本原理，即利用振荡电路产生一定频率和幅度的电信号。振荡电路是由放大器、反馈电路和滤波电路组成的。其中，放大器负责放大电信号，反馈电路将一部分输出信号反馈到输入端，形成正反馈，使电路产生自激振荡，滤波电路则用于滤除杂波和谐波，保证输出信号的纯度和稳定性。 函数信号发生器的特点是可以产生多种波形信号，这是通过改变振荡电路的参数来实现的。例如，正弦波信号的频率和幅度可以通过改变电容和电阻的值来调节，方波信号的占空比可以通过改变开关电路的工作方式来实现，三角波信号和锯齿波信号则可以通过改变电容和电阻的值以及反馈电路的参数来实现。 二、实现方法 函数信号发生器的实现方法有多种，其中比较常见的是基于集成电

路的设计和基于模拟电路的设计。下面分别介绍这两种方法的实现步骤和注意事项。 1. 基于集成电路的设计 基于集成电路的函数信号发生器设计比较简单，只需要选用合适的集成电路，如NE555、CD4046等，然后按照电路图连接即可。具体步骤如下： （1）选择合适的集成电路。NE555是一种常用的定时器集成电路，可以产生正弦波、方波和三角波等信号；CD4046是一种锁相环集成电路，可以产生锯齿波信号。 （2）按照电路图连接。根据所选集成电路的电路图，连接电容、电阻、电感等元器件，形成振荡电路。同时，根据需要添加反馈电路和滤波电路，以保证输出信号的稳定性和纯度。 （3）调节参数。根据需要调节电容、电阻等参数，以改变输出信号的频率和幅度。同时，根据需要调节反馈电路和滤波电路的参数，以改变输出信号的波形和稳定性。 （4）测试验证。连接示波器或万用表，对输出信号进行测试和验证，以确保输出信号符合要求。 2. 基于模拟电路的设计

函数信号发生器的设计电路-函数发生器电路

北华航天工业学院 《电子技术》 课程设计报告 报告题目: 信号发生器设计电路作

内容摘要 本方案主要用集成运放ＬM324与UＡ７41等元器件设计组成一个简易函数信号发生器。该函数信号发生器主要由迟滞比较器、积分器电路、二阶RC 有源低通滤波器电路等三部份组成. 迟滞比较器电路形成方波,经积分器电路输出三角波,再经二阶RＣ有源低通滤波器电路形成正弦波,通过电源实现１~１２V可调,经过电位器实现频率调节.由此构成了一个简易得函数信号发生器。 本实验主要通过使用Multisim、ｐｒotel软件等完成电路得软件设计。 关键字:集成运放方波三角波正弦波 目录 一、概述 (1) 二、方案设计与论证 (2) １。方案一 (2) 2．方案二 (2) 三、单元电路设计与分析…………………………………………………………２ 1.迟滞比较器3 2．积分器 (3) 3。低通滤波器…………………………………………………………………３ 四、总原理图及元器件清单 (4) 五、结论 (6) 六、心得体会……………………………………………………………………６ 七、参考文献 (6) 一、概述 通过集成运放构成迟滞比较器、积分器与低通滤波电路,依次分别输出方波、三角波、正弦波。通过调节电压源或滑动变阻器,可改变波形得幅值与频率。二、方案设计与论证

函数发生器一般就是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形得电路或仪器.根据用途不同,有产生三种或多种波形得函数发生器，使用得器件可以就是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路（如单片函数发生器模块80３8)。 产生正弦波、方波、三角波得方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。 １。方案一 采用分立器件实现电路组成,主要得部件有双运放uA741运算放大器、电压比较器、积分运算电路、二阶低通滤波电路、选择开关、电位器与一些电容、电阻组成．该方案由三级单元电路组成得，第一级单元可以产生方波,第二级可以产生三角波,第三级可以产生正弦波． 2.方案二 采用集成电路实现，主要部件有高速运算放大器LＭ３18、单片函数发生器模块5G80３８、选择开关、电位器与一些电容、电阻组成.该方案通过调节不同电位器可调节函数发生器输出振荡频率大小、占空比、正弦波信号得失真,可产生精度较高得方波、三角波、正弦波，且具有较高得温度稳定性与频率稳定性. 3.方案比较与选择 方案二采用芯片虽然精度较高,温度稳定性与频率稳定性比较好,而它们只能产生3０0kHz以下得中低频正弦波、矩形波与三角波,且频率与占空比不能单独调节，从而给使用带来很大不便,也无法满足高频精密信号源得要求。 uA7４1就是美国仙童公司较为早期得产品，由于其性能完善，如差模电压范围与共模电压范围宽,增益高,不需外加补偿,功耗低,负载能力强,有输出保护等，因此具有较广泛得应用。uA7４1这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护与闭锁自由运作,可以方便得输出精度较高得方波、三角波、正弦波. 综上所述，本课题选用方案一。

基于单片机的函数信号发生器的设计与实现

基于单片机的函数信号发生器的设计与实现 一、引言 函数信号发生器是一种用于产生不同形式的函数信号的仪器。在电子领域中，经常需要使用函数信号进行信号调试、测试和仿真。传统的函数信号发生器通常较为昂贵，而基于单片机的函数信号发生器则能够以较低的成本实现，并且具有良好的可调节性和稳定性。本文将介绍基于单片机的函数信号发生器的设计与实现。 二、设计原理 基于单片机的函数信号发生器主要由以下几部分组成：单片机控制模块、波形发生模块、幅度控制模块、频率控制模块和显示模块。其中，单片机控制模块采用单片机进行控制和信号生成，波形发生模块用于产生不同形式的函数信号，幅度控制模块用于调节信号的幅度，频率控制模块用于调节信号的频率，显示模块用于显示当前的信号参数。 三、基本功能和设计过程 1.单片机控制模块的设计：选择合适的单片机，搭建合适的电路，并进行相应的编程。具体的控制程序需根据单片机型号和要求进行设计和实现。 2.波形发生模块的设计：选择合适的波形发生电路，包括正弦波、方波、三角波等。这些波形的发生可以采用基于单片机的数字方法生成。 3.幅度控制模块的设计：通过调节电路中的阻值来实现对信号幅度的调节。可以使用模拟方法或者数字方法实现。

4.频率控制模块的设计：通过调节电路中的电容或者电阻来实现对信 号频率的调节。可以使用模拟方法或者数字方法实现。 5.显示模块的设计：选择合适的显示设备，如LCD液晶显示屏，将信 号的参数通过单片机发送到显示设备上进行显示。 四、设计实例 以基于PIC16F877A单片机的函数信号发生器为例，简要介绍其设计 与实现步骤。 1.单片机控制模块的设计：选择PIC16F877A单片机，并搭建相应的 电路。使用C语言编写程序，根据用户的输入和要求，通过PWM或DAC控 制输出信号的幅度和频率。 2.波形发生模块的设计：根据需要，选择合适的波形发生电路进行设计。可使用PIC16F877A的PWM输出产生正弦波，方波和三角波等。 3.幅度控制模块的设计：通过调节电路中的电阻和电容，或者通过PWM的占空比控制，实现对信号幅度的调节。 4.频率控制模块的设计：通过调节电路中的电容或者电阻，或者通过PWM的频率控制，实现对信号频率的调节。 5.显示模块的设计：选择合适的LCD液晶显示屏，将信号的幅度和频 率通过单片机发送到显示屏上进行显示。 五、总结 基于单片机的函数信号发生器可以通过选择合适的单片机、搭建合适 的电路和进行相应的编程，实现较低成本的信号发生器。通过调节幅度和 频率控制模块，可以方便地调节信号的幅度和频率，满足不同的应用需求。

信号发生器的基本原理

信号发生器的基本原理

信号发生器的基本原理 - 信号发生器使用攻略 信号发生器的基本原理 现代信号发生器的结构非常复杂，与早期的简易信号发生器天差地别，但总体基本结构功能单元还是类似的。信号发生器的主要部件有频率产生单元、调制单元、缓冲放大单元、衰减输出单元、显示单元、控制单元。早期的信号发生器都采用模拟电路，现代信号发生器越来越多地使用数字电路或单片机控制，内部电路结构上有了很大的变化。 频率产生单元是信号发生器的基础和核心。早期的高频信号发生器采用模拟电路LC振荡器，低频信号发生器则较多采用文氏电桥振荡器和RC移相振荡器。由于早期没有频率合成技术，所以上述LC、RC振荡器优点是结构简单，可以产生连续变化的频率，缺点是频率稳定度不够高。早期产品为了提高信号发生器频率稳定度，在可变电容的精密调节方面下了很多功夫，不少产品都设计了精密的传动机构和指示机构，所以很多早期的高级信号发生器体积大、重量重。后来，人们发现采用石英晶体构成振荡电路，产生

的频率稳定，但是石英晶体的频率是固定的，在没有频率合成的技术条件下，只能做成固定频率信号发生器。之后也出现过压控振荡器，虽然频率稳定度比LC振荡器好些，但依然不够理想，不过压控振荡器摆脱了LC振荡器的机械结构，可以大大缩减仪器的体积，同时电路不太复杂，成本也不高。现在一些低端的函数信号发生器依然采用这种方式。 随着PLL锁相环频率合成器电路的兴起，高档信号发生器纷纷采用频率合成技术，其优点是频率输出稳定（频率合成器的参考基准频率由石英晶体产生），频率可以步进调节，频率显示机构可以用数字化显示或者直接设置。早期的高精度信号发生器为了得到较小的频率步进，将锁相环做得非常复杂，成本很高，体积和重量都很大。目前的中高端信号发生器采用了更先进的DDS 频率直接合成技术，具有频率输出稳定度高、频率合成范围宽、信号频谱纯净度高等优点。由于DDS芯片高度集成化，所以信号发生器的体积很小。 信号发生器的工作频率范围、频率稳定度、