AltiumDesigner教程课程设计报告波形发生器.doc

师大学*****学 院 课 程 报 告课 程 名 称：Altium Designer教程题 目：波 形 发 生 器专 业 班 级：08电信 学 生 姓 名：*********学 生 学 号：********* 日 期：2011/1/5指 导 教 师：********* 物电学院教务部印制摘 要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所随着科技的进步，社会的发展，单一的波形发生器已经不能满足人们的需求，而我们设计的正是多种波形发生器本文利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器，该发生器可通过555数字芯片，运放来组成RC积分电路，低通滤波电路来分别实现方波，三角波和正弦波的输出它的制作成本不高，电路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源，具有实际的应用价值关键词：多谐振荡器；积分电路；低通滤波电路AbstractWaveform generator is widely used in major universities and research establishments. With advances in technology, social development, a single waveform generator can not meet people's needs, and we designed is a variety of waveform generator. In this paper, pulse circuit design a variety of digital waveform generator, the generator can be 555 digital chip op amp to form the RC integral circuit, were low-pass filter circuit to achieve a square wave, triangle wave and sine wave output. Its production cost is not high, the circuit is simple, easy to use, effective saving human and material resources, with practical value.Keywords:Multivibrator; integral; circu;1 绪论1.1 Altium Designer的发展介绍Altium Designer Summer即Altium Designer 7.0，Altium Designer 7.0 不断通过为高速设计提供各种功能来提高用户生产力，这些功能包括交互式长度调整和 PCB 层片增强等功能。

新增的库工具和各种新功能将 Altium Designer 提升成为统一的电子产品开发解决方案这款最新的更新程序将进一步增强您的能力，让您能够在更短的“设计到制造”周期生产更为尖端、更具创新性的电子产品Altium Designer完全取代了Protel） 　　 Altium Designer Summer 08新增汇入Allegro PCB(*.brd)的转文件功能 　　Altium Designer 提供了唯一一款统一的应用方案，其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能Altium Designer 在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以与PCB版图设计、编辑和制造并集成了现代设计数据管理功能,使得Altium Designer成为电子产品开发的完整解决方案－一个既满足当前，也满足未来开发需求的解决方案 1.2 学习软件的意义由Altium Designer Summer 08的介绍可以看出这一软件的工程非常强大，学习它是我们未来成为优秀电子工程师是必经之路2. 设计方案简述2.1.设计要求①．设计、组装、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．频率围 ：在50－1000Hz围可调 ；2.2．方波、三角波、正弦波发生器方案2.2.1 方案一原理框图 图2-1 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图 首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分电路将方波转化为三角波，最后用低通滤波器将方波转化为正弦波，但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形，因为负载的变动将拉动波形的崎变2.2.2方案二原理框图 图2-2 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图 RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法，电路框图如上先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波此电路具有良好的正弦波和方波信号但经过积分器电路产生的同步三角波信号，存在难度原因是积分器电路的积分时间常数是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度同时改变若要保持三角波幅度不变，需同时改变积分时间常数的大小2.2.3 函数发生器的选择方案 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波与锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。

根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，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)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)为进一步掌握电路的基本理论与实验调试技术，本课题未采用单片函数发生器模块8038 方案一的电路结构、思路简单，运行时性能稳定且能较好的符合设计要求，且成本低廉、调整方便，关于输出正弦波波形的变形，可以通过可变电阻的调节来调整而方案二，关于三角波的缺陷，不是能很好的处理，且波形质量不太理想，且频率调节不如方案一简单方便综上所述，我们选择方案一3 详细设计3.1altium designer summer 08的初始设置1.启动altium designer summer 08；2.建立电路板文件：File\New\project\pcb project，3.文件名改为“练习”,双击“练习”进入PCB编辑器；4.观察电路板管理器Browse PCB和绘图工作区的下方板层标签，单击板层标签，可以切换到不同板层，注意电路板管理器下方当前板层（current layer）的变化，与对应颜色的变化；5.电路板管理器Browse PCB①Browse/Libraries,添加删除元件库（add/remove），放置(component/place)编辑元件(component/edit)；②Browse/Nets,用于选择网络，在网络显示区选择一个网络，对其编辑（edit）或放大缩小（zoom）,节点显示区（nods）显示所选网络连接的节点（即原理图中的元件引脚，电路板中的焊盘），可以对节点定位（nods/jump）和编辑(nods/edit)；③Browse/Component,用于选择元件，在元件显示区选择一个元件，对其编辑（edit）和定位（jump）, 焊盘显示区（pads）显示所选元件的焊盘（即原理图中的元件引脚），可以对节点定位（pads/jump）和编辑(pads/edit)；④Browse/Net Classes,对网络分类管理；⑤Browse/Components Classes, 对元件分类管理；⑥Browse/Violations,检查PCB上违背规则的错误；6. 电路板层增减Design/layer stack manager；7. 选择电路板层，根据实际电路的需要和各板层的作用，选择电路板层，design/options/layers；8．设置栅格大小和测量单位，design/options/ options，栅格意义与原理图中相同；9．电路板画图环境设置，tool/preferences（tool/preferences/color/background改变背景颜色）；10．手工设置电路板边缘尺寸：130mm*60mm的矩形PCB板用Place/Track，在Keep out layer定义电气外形尺寸，在mechanical layer定义机械外形尺寸（用Edit/Origin或Placement Tools工具上的设原点工具，在左下脚设相对坐标原点）,用标尺标出尺寸；11．使用向导定义一个尺寸为130mm*60mm砍去四角的PCB电路板：file/new/wizards；12.练习放置对象与其属性的设定。

3.2 altium designer summer 08电路原理图的绘制3.2.1原理图设计过程一、原理图的设计可按下面过程来完成1. 设计图纸大小首先要构思好零件图，设计好图纸大小图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置适宜的图纸大小是设计好原理图的第一步 2. 设置altium designer summer 08\Schematic设计环境包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值 3. 旋转零件用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作 4. 原理图布线利用altium designer summer 08/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图 5. 调整线路将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观 6. 报表输出　通过protel 99 se/Schematic提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的报表是网络表，通过网络表为后续的电路板设计作准备 7. 文件保存与打印输出最后的步骤是文件保存与打印输出。

二、原理图的设计流程图如以下图3-1所示图3－1原理图设计流程3.2.2 altium designer的操作（1）启动altium designer summer 08，出现以下启动界面，如图1－2所示 图3－2　启动界面（2）创建PCB文件夹图3－3新建的原理图文件和PCB文件（3）元件库的添加图3－4原理图元件封装库的添加（4）文件的保存图3－5文件工程的保存3.2.3 方波发生电路的工作原理 图3-6 由555定时器组成的多谐振荡器用555定时器组成的多谐振荡器如图3所示接通电源后，电容C2被充电，当电容C2上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平，同时555放电三极管T导通，此时电容C2通过R3、Rp放电，Vc下降当Vc下降到Vcc/3时，V0翻转为高电平电容器C2放电所需的时间为tpL= ( R3 +Rp) C2ln (3-1) 当放电完毕时，T截止，Vcc将通过R1、R3、Rp 向电容器C2充电，Vc由Vcc/3 上升到2Vcc/3所需的时间为tpH= (R1+R3+ Rp) C2ln2=0.7( R1+R3+ Rp) C2 (3-2) 当Vc上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。

如此周而复始，于是，在电路的输出端就。