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H题 信号发生器2

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信号发生器论文(DOC)

函数信号发生器

函数信号发生器 1.概述 1.1 任务说明 1.设计、调试方波、三角波、正弦波发生器 2.输出波形:方波、三角波、正弦波 3..频率范围三段:10~100Hz,100 Hz~1KHz,1 KHz~10 KHz 4.正弦波U≈3V,三角波U≈5V,方波U≈14V 1.2 信号发生器发展现状 随着信息科技的发展,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,这就需要能产生高频信号的振荡器。 在电子工程中,常常用到正弦信号,作为信号源的振荡电路,主要的要求是频率准确度高、频率稳定性好、波形失真小和振幅稳定度高等。 在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火,超声波焊接,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。可见,正弦波振荡电路在各个科学技术部门的应用是十分广泛的。 正弦波振荡电路广泛应用于无线电通讯、广播电视,工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器等。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广,可以从一赫以下到几百兆以上;输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦;输出的交流电是从电源的直流电转换而来的。 1.3 信号发生器的分类 信号发生器用途广泛、种类繁多,它分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用仪器是为某种专用目的而设计制作的,能够提供特殊的测量信号,如调频立体声信号发生器、电视信号发生器等。通用信号发生器应用面广,灵活性好,可以分为以下几类: 1、按发生器输出信号波形分类 按照输出信号波形的不同,信号发生器大致分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和随机信号发生器。应用最广泛的是正弦信号发生器。正弦信号是使用最广泛的测试信号。这是因为产生正弦信号的方法比较简单,而且用正弦信号测量比较方便。函数信号发生器也比较常用,这是因为它不仅可以输出多种波形,而且信号频率范围较宽。脉冲信号发生器主要用来测量脉冲数字电路的工作性能和模拟电路的瞬态响应。随机信号发生器即噪声信号发生器,用来产生实际电路和系统中的模拟噪声信号,借以测量电路的噪声特性。 2、按工作频率分类 按照工作频率的不同,信号发生器分为超低频、低频、视频、高频、甚高频、超高频信号发生器。 3、按调制方式分类 按调制方式的不同,信号发生器分为调幅、调频、调相、脉冲调制等类型。

(完整word版)信号发生器的发展过程及现状

信号发生器的发展过程及现状 1信号发生器的发展 信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。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,信号发生器和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的,也是应用最广泛的电子仪器之一,几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。 自六十年代以来,信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器、扫频信 号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。各类信号发生器的主要 性能指标也都有了大幅度的提高,同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方 面也有了显著的进展。 近年来随着GSM、GPRS、3G、B1ueTooth乃至己经被提出的标准的4G等移动通信以及LMDS、无线本地环路等无线接入的发展,同时加上合成孔径雷达、多普勒冲雷达等现代军事、国防、航空航天等在科技上的不断创新与进步,世界各国非常重视频率合成器的发展。所有的这些社会需求以及微电子技术、计算机技术、信号处理技术等本身的不断进步都极大刺激了频率合成器技术的发展。可以预料,随着低价格、高时钟频率、高性能的新一代DDS芯片的问世,DDS的应用前景将不可估量! 2 频率合成技术发展过程 频率合成技术起源于二十世纪30年代,至今己有六十多年的历史。所谓频率合成就是将具有低相位噪声、高精度和高稳定度等综合指标的参考频率源经过电路上的混频、倍频或分频等信号处理以便对其进行数学意义上的加、减、乘、除等四则运算,从而产生大量具有同样精确度的频率源。实现频率合成的电路叫频率合成器,频率合成器是现代电子系统的重要组成部分。在通信、雷达和导航等设备中,频率合成器既是发射机的激励信号源,又是接收机的本地振荡器;在电子对抗设备中,它可以作为干扰信号发生器;在测试设备中,可作为标准信号源,因此频率合成器被人们称为许多电子系统的“心脏”。 直接数字频率合成(DDS: Digital Direct Frequency Synthesis)E2]技术是一种新频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,Joseph Tierney等3人于1971年提了直接数字频率合成的思想,但由于受当时微电子技术和数字信号处理技术的限制,DDS技术没有受到足够重视,随着电子工程领域的实际需要以及数字集成电路和微电子技术的发展,DDS技术日益显露出它的优越性。 3 直接频率合成技术的现状 直接数字频率合成技术发展到现在,合成信号频率的精确度和频谱的纯度仍然是其今后发展的主要方向。而这方而性能指标的提高,可以从两个方而进行,一是提出更加先进的设计思想和设计理论,发展更加先进的生产工艺,由芯片厂家开发、生产出性能更完善的DDS芯片;二是对于已有成品的DDS芯片,设计

基于AD9850的信号发生器的设计与实现

信号源是电子产品测量与调试、部队设备技术保障等领域的基本电子设备。随着科学技术的发展和测量技术的进步,普通的信号发生器已无法满足目前日益发展的电子技术领域的生产调试需要。而DDS技术是一种新兴的直接数字频率合成技术,具有频率分辨率高、频率切换速度快、切换相位连续、输出信号相位噪声低、可编程、全数字化易于集成、体积小、重量轻等优点,因而在雷达及通信等领域具有广泛的应用前景。 1系统设计方案 本文提出的采用DDS作为信号发生核心器件的全数控函数信号发生器设计方案,根据输出信号波形类型可设置、输出信号幅度和频率可数控、输出频率宽等要求,选用了美国A/D公司的AD9850芯片,并通过单片机程序控制和处理AD9850的32位频率控制字,再经放大后加至以数字电位器为核心的数字衰减网络,从而实现了信号幅度、频率、类型以及输出等选项的全数字控制。该函数信号发生器的结构如图1所示。 本系统主要由单片机、DDS直接频率信号合成器、数字衰减电路、真有效值转换模块、A/D转换模块、数字积分选择电路等部分组成。 2 DDS的基本原理 直接数字频率合成器(Derect Digital Synthesizer)是从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。一个直接数字频率合成器通常由相位累加器、加法器、波形存储ROM、D/A转换器和低通滤波器(LPF)组成。DDS的组成结构如图2所示。其中,K为频率控制字(也叫相位增量),P为相位控制字,W为波形控制字,fc为参考时钟频率,N为相位累加器的字长,D为ROM数据位及D/A转换器的字长。相位累加

器在时钟fc的控制下以步长K累加,输出的N位二进制码与相位控制字P、波形控制字W相加后作为波形ROM的地址来对波形ROM进行寻址,波形ROM输出的D位幅度码S(n)经D/A转换变成阶梯波S(t)后,再经过低通滤波器平滑,就可以得到合成的信号波形。由于合成的信号波形取决于波形ROM中存放的幅度码,因此,用DDS可以合成任意波形。 3硬件电路设计 3.1 DDS信号产生电路 考虑到DDS具有频率分辨率较高、频率切换速度快、切换相位连续、输出信号相位噪声低、可编程、全数字化、易于集成、体积小、重量轻等优点,该方案选用美国A/D公司的AD9850芯片,并采用单片机为核心控制器件来对DDS输送频率控制字,从而使DDS输出相应频率和类型的信号,其DDS信号产生电路如图3所示。

信号发生器的基本参数和使用方法

信号发生器 本人介绍一下信号发生器的使用和操作步骤. 1、信号发生器参数性能 频率范围:0.2Hz ~2MHz 粗调、微调旋钮 正弦波, 三角波, 方波, TTL 脉波 0.5" 大型 LED 显示器 可调 DC offset 电位 输出过载保护 信号发生器/信号源的技术指标: 波形正弦波, 三角波, 方波, Ramp 与脉波输出 振幅>20Vp-p (open circuit); >10Vp-p (加 50Ω负载) 阻抗50Ω+10% 衰减器-20dB+1.0dB (at 1kHz) DC 飘移<-10V ~ >+10V, (<-5V ~ >+5V 加 50Ω负载) 周期控制 1 : 1 to 10 : 1 continuously rating 显示幕4位LED显示幕 频率范围0.2Hz to2MHz(共 7 档) 频率控制Separate coarse and fine tuning 失真< 1% 0.2Hz ~ 20kHz , < 2% 20kHz ~ 200kHz 频率响应< 0.2dB 0.2Hz ~100kHz; < 1dB100kHz~2MHz 线性98% 0.2Hz ~100kHz; 95%100kHz~2MHz

对称性<2% 0.2Hz ~100kHz 上升/下降时间<120nS 位准4Vp-p±1Vp-p ~ 14.5Vp-p±0.5Vp-p 可调 上升/下降时间<120nS 位准>3Vpp 上升/下降时间<30nS 输入电压约 0V~10V ±1V input for 10 : 1 frequency ratio 输入阻抗10kΩ (±10%) 交流 100V/120V/220V/230V ±10%, 50/60Hz 电源线× 1, 操作手册× 1, 测试线 GTL-101 × 1 230(宽) × 95(高) × 280(长) mm,约 2.1 公斤 信号发生器是为进行电子测量提供满足一定技术要求电信号的仪器设备。这种仪器是多用途测量仪器,它除了能够输出正弦波、矩形波尖脉冲、TTL电平、单次脉冲等五种波形,还可以作频率计使用,测量外输入信号的频率 1.信号发生器面板: (1)电源开关; (2)信号输出端子; (3)输出信号波形选择;

虚拟信号发生器的设计

虚拟信号发生器的设计 (巢湖学院物理与电子科学系王乐07037022) 摘要:虚拟仪器是由一些必要的硬件获取调理信号,并以通用计算机为平台,实现不同测量软件对采集获得信号进行分析处理及显示。它改变了传统电子测量仪器的概念和模式,用户完全可以自己定义仪器的功能和参数,即“软件既是仪器”。计算机技术与网络技术的飞速发展,使得虚拟仪器已经成为现代电子测量仪器发展的趋势。 本文介绍了一种以LabVIEW为开发平台,能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和任意波测试信号发生器,其平率、幅值、相位、电压偏置等参数可以设置,不但输出波形参数可调、而且可同步显示。本系统通过采用TCP/IP技术来实现远程数据传输功能,当两台计算机设置好端口后,就可以进行数据传输。 与传统仪器相比,本系统具有高效、开放、使用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点,可用于医疗,工程等精密仪器的测试,具有较强的实用性和开发价值。 关键词:虚拟仪器,Labview,函数信号发生器,网络通信。 The design of virtual signal generator and remotereslization Abstract:The virtual instrument which conditioning signals isgained by some essential hardware.It takes the general-purposecomputer as a platform and the signal is realized through thedifferent measurement software,such as signal’s analyze,processand display etc.The concept and mode of traditional measuringinstruments are changed,the parameters and functions can betransformed by the user,namely,"software is the instrument".Withthe rapid development of computer and network technology,thevirtual instrument has become a developing trend of modernelectronic measuring instruments. In this paper development platform LabVIEW is introduced firstly,then the test signals of Sine,triangle,square sawtooth andarbitrary waveform is described in the virtual signal generator.The functions of signal generator are set,such as frequency,amplitude,phase,voltage bias etc.Not only output parameters canbe adjusted but also the corresponding wave is acquiredsimultaneously in this system. The function of remote datatransmission is performed by TCP/IP technology.Data is transportedwhen the port parameters between two computers areset. Compared with traditional machines,advantages of the virtualinstrument are showed in efficiency,opening,easy using,strongfunction,cost-effective and operation etc.It can be used fortesting of medical and engineering precision instruments. Key words:Virtual instrument,LabVIEW,Function generator,NetworkCommunication 第1章绪论 在有关电参量的测量中,我们需要用到信号源,而信号发生器则为我们提供

两路相位可调方波信号发生器(最终版)

目录 1、设计原理与方法 (2) 1.1、单片机系统概述 (2) 1.2、80C51内部结构与引脚说明 (2) 1.3、设计原理 (4) 2、系统硬件线路设计图 (6) 3、程序框图 (7) 4、资源分配表 (8) 5、源程序 (8) 6、仿真结果 (12) 7、性能分析 (14) 8、总结与心得 (15) 9、参考文献 (16)

1、设计原理与方法 1.1、单片机系统概述 单片机也被称为微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 1.2、80C51内部结构与引脚说明 8051的CPU包含以下功能部件: (1)8位CPU。 (2)布尔代数处理器,具有位寻址能力。 (3)128B内部RAM数据存储器,21个专用寄存器。 (4)4KB内部掩膜ROM程序存储器。 (5)2个16位可编程定时器/计数器。 (6)32位(4×8位)双向可独立寻址的I/O口。 (7)1个全双工UART(异步串行通信口)。 (8)5个中断源、两级中断优先级的中断控制器。 (9)时钟电路,外接晶振和电容可产生1.2MHz~12 MHz的时钟频率。

函数通用信号发生器历史发展

历史发展 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,其电路结构复杂,且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形,由于模拟电路的漂移较大,使其输出的波形的幅度稳定性差,而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、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。自从70年代微处理器出现以后,利用微处理器、模数转换器和数模转换器,硬件和软件使信号发生器的功能扩大,产生比较复杂的波形。这时期的信号发生器多以软件为主,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,这主要是由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,根本的办法还是要改进硬件电路。 随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展,极大促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用,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,提高了信号测量的准确度、精度和变换速度,克服了模拟信号处理的诸多缺点,数字信号发生器随之发展起来。 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9-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。 signal is a generator with the longest measuring instruments, as early as the 1920s when the emerging electronic equipment it has. As the communications and radar technology development, 40 in a major test for a variety of standard receiver signal generator so that the signal generator from the qualitative analysis of the test equipment developed into a quantitative analysis of the measuring instruments. At the same time there also can be used to measure pulse circuit or pulse modulator for the pulse generator. Since the early signal generator mechanical structure more complicated, more power, the circuit is relatively simple, relatively slow pace of development. Until 1964 there was the first all-transistor signal generator.

低频正弦信号发生器

任务书 一、毕业设计(论文)题目:低频正弦信号发生器 二、毕业设计(论文)工作规定进行的日期:年月日起至年月日止 三、毕业设计(论文)进行地点: 11栋506 四、任务书的内容: 目的: 任务:低频正弦信号发生器 工作日程安排: 设计(论文)要求: 1、基本要求 (1)实现1Hz-1KHz变化的正弦信号。 (2)通过面板键盘控制输出频率,频率最小步进1Hz。 (3)输出双极性。 (4)用LED数码管实时显示波形的相关参数。 2、发挥部分 (1)不改变硬件设计,将上限频率扩展到10KHz。 (2)不改变硬件设计,扩展实现三角波和方波信号。 (3)可通过PC机上的“虚拟键盘”,实现频率等参数的控制。 (4)实现对幅度的控制。

主要参考文献: 1、周雪模拟电子技术(修订版)西安电子科技大学出版 2、杨志中数字电子技术(第二版)高等教育出版社 3、张澄高频电子电路人民邮电出版社 4、张志良单片机原理与控制技术(第二版)机械工业出版社 5、张大明单片微机控制应用技术西安电子科技大学出版社 学生开始执行任务书日期 200 年月日指导教师签名: 年月日学生送交毕业设计(论文)日期: 200 年月日教研室主任签名: 年月日 学生签名: 年月日

目录 1方案论证.................................................. 错误!未定义书签。 1.1信号发生.......................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1.1方案一.......................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1.2方案二.......................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2模拟频率调制.................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2.1方案一.......................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2.2方案二.......................................................................................... 错误!未定义书签。2系统模块硬件电路分析. (4) 2.1 CPU控制模块 (4) 2.1.1 CPU选择 (4) 2.1.2简单的小系统控制板介绍 (5) 2.2 16*2字符型带背光液晶显示模块 (8) 2.3 驱动电路的模块............................................................................. 错误!未定义书签。 2.3.1行驱动管74HC4953..................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2译码器.......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.3列驱动.......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.4总线驱动器.................................................................................. 错误!未定义书签。3本系统LED显示屏信号的了解................................ 错误!未定义书签。 3.1 CLK时钟信号.................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2 STB锁存信号.................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3 EN使能信号.................................................................................... 错误!未定义书签。 3.4数据信号.......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.5 ABCD行信号.................................................................................... 错误!未定义书签。4电路与程序设计............................................ 错误!未定义书签。 4.1硬件电路的设计.............................................................................. 错误!未定义书签。 4.1.1系统总体框图(图7)............................................................... 错误!未定义书签。 4.2程序设计思路框图(图8)........................................................... 错误!未定义书签。5调试过程 (13) 6 设计总结 (14) 附件1 电路图 (15) 附件1.1主控板:AT89S52单片机原理图(图9) (15) 附件1.2主控板:AT89S52单片机PCB图(图10) (15) 附件1.3点阵显示屏原理图................................................................. 错误!未定义书签。 附件1.4 4x4键盘原理图(图12) (15) 附件1.5 4x4键盘PCB图(图13) (17) 附件2 源程序............................................... 错误!未定义书签。 附件2.1主程序.......................................... 错误!未定义书签。 附件2.2点阵显示程序.................................... 错误!未定义书签。 附件2.3按钮扫描程序.................................... 错误!未定义书签。

信号发生器实验报告(波形发生器实验报告)

信号发生器 一、实验目的 1、掌握集成运算放大器的使用方法,加深对集成运算放大器工作原理的理解。 2、掌握用运算放大器构成波形发生器的设计方法。 3、掌握波形发生器电路调试和制作方法 。 二、设计任务 设计并制作一个波形发生电路,可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号。 三、具体要求 (1)可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号,波形人眼观察无失真。 (2)利用一个按钮,可以切换输出波形信号。。 (3)频率为1-2KHz 连续可调,波形幅度不作要求。 (4)可以自行设计并采用除集成运放外的其他设计方案 (5)正弦波发生器要求频率连续可调,方波输出要有限幅环节,积分电路要保证电路不出现积分饱和失真。 四、设计思路 基本功能:首先采用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波,然后通过整形电路(比较器)将正弦波变换成方波,通过幅值控制和功率放大电路后由积分电路将方波变成三角波,最后通过切换开关可以同时输出三种信号。 五、具体电路设计方案 Ⅰ、RC 桥式正弦波振荡器 图1 图2 电路的振荡频率为:RC f π21 0= 将电阻12k ,62k 及电容100n ,22n ,4.4n 分别代入得频率调节范围为:24.7Hz~127.6Hz ,116.7Hz~603.2Hz ,583.7Hz~3015Hz 。因为低档的最高频率高于高档的最低频率,所以符合实验中频率连续可调的要求。 如左图1所示,正弦波振荡器采用RC 桥式振荡器产生频率可调的正弦信号。J 1a 、J 1b 、J 2a 、J 2b 为频率粗调,通过J 1 J 2 切换三组电容,改变频率倍率。R P1采用双联线性电位器50k ,便于频率细调,可获得所需要的输出频率。R P2 采用200k 的电位器,调整R P2可改变电路A f 大小,使得电路满足自激振荡条件,另外也可改变正弦波失真度,同时使正弦波趋于稳定。下图2为起振波形。

信号发生器的发展和主要表现

信号发生器的发展和主要表现 信号发生器又称波形发生器,是一种常用的信号源,被广泛地应用于无线电通信、自动测量和自动控制等系统中。传统的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成,借助电阻电容,电感电容、谐振腔、同轴线作为振荡回路产生正弦或其它函数波形。频率的变动由机械驱动可变元件完成,当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大,这样不但参数准确度难以保证,而且体积和功耗都很大,而由数字电路构成的低频信号发生器,虽然其低频性能好但体积较大,价格较贵。 在今天,随着大规模集成电路和信号发生器技术的发展,许多新型信号发生器应运而生。用信号发生器并配置适当接口芯片产生程控正弦信号,则可替代传统的正弦信号发生器,从而有利于测试系统的集成化、程控化和智能仪表的多功能化。而信号发生器的最大特点是面向控制,由于它集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低,因此在数据采集、智能化仪器等技术中得到广泛的应用,从而使得信号发生器的应用成为工程技术多学科知识汇集的一个专门研究领域,其应用产生了极高的经济效益和社会效益。 信号发生器的发展 单片微型计算机简称信号发生器,是指集成在一块芯片上的计算机,信号发生器的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步,自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段: 第1阶段(1971~1976):信号发生器发展的初级阶段。发展了各种4位信号发生器, 第2阶段(1976~1980):初级8位机阶段。以1976年Intel公司推出的MCS—48系列为代表,采用将8位CPU、8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构,功能上可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。 第3阶段(1980~1983):高性能信号发生器阶段。这一阶段推出的高性能8位信号发生器普遍带有串行口,有多级中断处理系统,多个16位定时器/计数器。片内RAM、ROM的容量加大,且寻址范围可达64KB。 第4阶段(1983~80年代末):16位信号发生器阶段。1983年Intel公司又推出了高性能的16位信号发生器MCS—96系列,网络通信能力有显著提高。 第5阶段(90年代):信号发生器在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。 目前,信号发生器正朝着高性能和多品种方向发展,尤其是八位信号发生器已成为当前信号发生器中的主流。信号发生器的发展具体体现在如下四个方面: 1.CPU功能增强 CPU功能增强主要表现在运算速度和精度的提高方面。为了提高运算速度和精度,信号发生器通常采用布尔处理机和把CPU的字长增加到16位或32位。例如MCS—96/98和HPCI6040等信号发生器。

双相信号发生器

题目:双相信号发生器(A) 摘要: 本设计是一个基于FPGA的∑-Δ D/A转换器原理的双相信号发生器,通过STM32控制信号发生器及后级模拟电路。该发生器可以在较大的频率范围内输出正弦波,方波等多种波形,信号的相位差通过FPGA程序可以自由调节,其分辨率可达12bit,幅值通过高精度的数字电位器可以随意设置,这使得输出信号可保持在规定的分辨率之上,信号的失真度低于设定值,同时该信号发生器还可以液晶显示信号的频率、幅值及相位差等信息,通过按键实现对整个系统的控制。本系统信号发生部分采用基于FPGA的数字技术实现,通过后级模拟电路对信号进行相应处理,使得该系统具有抗干扰能力强,精度高,可靠性高等优点。 关键词:FPGA、STM32、双相信号发生器、Σ-Δ Abstract: This design is a double that number based on FPGA STM32 control signal generator, through the generator and rear analog circuits. The generator can be greater frequency range, the output pulse waveform of sine signals, the phase difference through FPGA program can free adjustment, the resolution of 12bit, amplitude through precision digital potentiometer can set, this makes the output signal can be kept in the resolution of the distortion degree above, below the setting signal, the signal generator can also LCD signal amplitude and frequency, phase, through the key information such as the realization of the control of the whole system. This system based on FPGA part adopts signal of digital technology, through the simulation of signal processing circuits, makes the corresponding system has strong anti-jamming capability, and high reliability etc. key word: FPGA, STM32, double that number generators,Sigma-Delta

基于单片机信号发生器设计开题报告

毕业设计(论文) 开题报告 题目基于单片机信号发生器设计 学生姓名学号 专业班级 指导教师 评阅教师 完成日期年月日

基于单片机信号发生器设计 一、课题来源 本课题来源于理论研究。为了实现输出多种波形的功能,基于单片机的控制及各电子器件与单片机间的联合,编写相应的软件,设计一种信号发生器。 二、研究的目的和意义 本课题是基于单片机的信号发生器的设计。研究本课题可以熟悉Proteus、Keil C51及相关电子器件的功能和用法。通过对单片机硬件、软件的设计,及硬件与软件的联调后可以进一步熟悉相关的知识,提高利用所学知识解决实际问题的能力。 三、国内外的研究现状和发展趋势 单片微型计算机,简称单片机,是微型计算机的一个分支。采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器,随机存取数据存储器,只读程序存储器,输入输出电路等电路集成到一块单块芯片上,构成一个体积小,然而功能较完善的计算机系统。 这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。 单片机诞生20世纪70年代。当时微电子技术正处于发展阶段,集成电路也属于中规模发展时期,各种新材料新工艺尚未成熟,单片机仍处在初级的发展阶段,元件集成规模还比较小,功能比较简单。1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机,这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机,并推向市场。到了80年代初,单片机已发展到了高性能阶段,像INTEL公司的MCS-51系列。九十年代以后,单片机获得了飞速的发展,世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机,引起了业界的广泛关注,特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户。1990年美国INTEL公司推出了80960超级32位单片机引起了计算机界的轰动,产品相继投放市场,成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。 我国的单片机应用始于80年代,虽然发展迅速,但相对于世界市场我国

交流信号发生器.

学号:0120911360214 能力拓展训练 题目交流信号发生器设计 学院自动化学院 专业自动化 班级0902 姓名何润 指导教师孙晓明 2012 年06 月24 日

能力拓展训练任务书 学生姓名:何润专业班级:自动化0902班 指导教师:孙晓明工作单位:自动化学院 题目: 交流信号发生器设计 初始条件:计算机、Max+plusⅡ、EDA实验箱(或单片机,PLC) 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 控制产生1-99Hz(精度0.1Hz)的正弦交流信号,通过DAC 0832转换后输出。通过按键操作,可对输出信号的峰值与频率进行控制。任务安排: (1)设计任务及要求分析;方案比较及认证说明。 (2)系统原理阐述,写出设计方案结构图。 (3)软件设计课题需要说明:软件思想,流程图,源程序及程序注释。 (4)调试记录及结果分析、总结。 (5)参考资料5篇以上,附录:程序清单。 时间安排: D1:安排设计任务;收集资料;方案选择;D2:程序设计;D3-D4:实验室内调试程序并演示;D5-D7:撰写报告;D8-D9:交设计报告。 主要参考资料: [1] 谭会生,张昌凡.EDA 技术及应用.西安:西安电子科技大学出版社.2004 [2] 孙晓明.EDA实验指导书.武汉:武汉理工大学教材中心,2007.1 指导教师签名:孙晓明2012 年 6 月24 日系主任(或责任教师)签名:年月日

摘要 信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于科学研究、生产实践和教学实验等领域。特别是通信系统的科研实验中,常常需要用到多种不同频率和相位的信号,如正弦波、三角波、方波和锯齿波等,因此多功能信号发生器应用十分广泛。在数字化时代的今天,经典的有模拟电路组成的信号发生器已经渐渐远离了人,取而代之的事电路简洁、功能多样、功耗低的数字电路。在以后的时间里,将会有越来越多的数字化的信号发生器运用在各种科学技术领域和工程实践中,给人们的日常生活带来更多的便利。 本文设计低频信号发生器,以AT89C51 单片机为核心,通过键盘输入控制信号类型和频率的的选择,采用DA 转换芯片输出相应的波形。我们采用C 语言进行编程,可实现正弦波的产生,且波形的频率和幅值可调。经测试该设计方案线路优化,结构紧凑,性能优越,满足设计要求。 关键字:单片机,DA 转换,信号发生器

信号发生器发展浅析下.

信号发生器发展浅析(下) 射频/微波信号发生器 Anritsu、Agilent、 Advantest、R/S几家著名仪器公司都供应性能不同的各种频段信号发生器,特别是射频/微波合成信号发生器。例如Anritsu的MG8000A、Agilent的PSG系列,R/S的SML系列都属于新一代的产品。这里介绍的 MG8000A的频率范围是10MHz至40MHz,在10MHz至2.2GHz频段采用数字下变频(DDC)对YIG振荡源作连续分频产生输出频率,在2GHz至40GHz频段采用低噪声YIG振荡源和多个锁相环(PLL),保证在宽的频段内具有很低的杂波、谐波和相位噪声,并由一个48位的数字控制振荡器(NCO)产生0.01Hz的频率步进。基准频率由温度补偿的晶体振荡器提供,振荡频率10MHz,稳定度10-7/天,老化率10-8/年。MG8000A合成信号发生器的主要特性如表1所示。 MG8000A可覆盖40GHz的频率范围,PSG系列分为20GHz和40GHz两个频率范围,而SML系列分为1.1GHz、 2.2GHz和 3.3GHz三个频率范围。这几种信号发生器除频率范围有差别之外,在主要电学性能方面是很相近的。从MG8000A的结构可知,它综合运用多种频率合成技术,达到很高的电学指标。 Agilent公司的PSG系列合成信号发生器是该公司的最新产品,现有 250KHz~20GHz和250KHz~40GHz两种频段和四种型号,可提供AM、FM、调相和脉冲调制。Agilent的信号发生器一直是业界公认的高水平仪器,而且种类和型号最多。R/S公司的SML系列信号发生器现有三种型号,覆盖 9KHz~1.1GHz/2.2GHz/3.3GHz的频段,性能和功能与Agilent和Anritsu的相应产品接近。 矢量信号发生器 近年来移动通信成为信息产业的热点,所用频段和调制带宽不断增加,多载波和多标准共同使用。如果采用多台信号发生器通过功率合成器获得测量信号,显然既资源浪费,使用起来也不方便。针对移动通信手机和基站设备的测量,一种称为矢量信号发生器的新仪器应运而生,以满足从1G至3G移动通信设备的测量应用。这种矢量信号发生器采用模块结构,嵌入式微机控制,高速总线机箱,例如具有代表性的仪器是Cererity公司的CS2010。它采用直接信号合成产生IF,由RF上变频器产生完整和真实的测量信号,仪器的方框图如图3所示。 CS2010具有如下特点而比常规的信号发生器更适用于移动通信设备的测量:·同时输出多载波组合信号——它的A至F 共6组滤波器可产生标准或用户设定的多种载频信号。 ·超线性的信号合成——它的14位高取样率D/A转换器和直接上变换器使输出信号具有非常精确的移动通信标准信号。

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