多测试信号发生器全硬件实现设计.doc

i多测试信号发生器全硬件实现设计多测试信号发生器全硬件实现设计摘要：摘要：本设计完成产生矩形波、正弦波、锯齿波、阶梯波线路原理图设计并设计出硬件，主要利用按键来控制不同波形的输出，通过不同的按键函数发生器就输出不同的信号通过按键可以以任意循环方式输出不同波形再通过调节电阻实现波形频率、幅度的调节关键词：关键词：信号发生器、线路设计、硬件、调节Much of the testing signal generator all the hardware realization designAbstract：This design completed rectangle pulse, sine wave, sawtooth wave, ladder wave line design and implementation. And design the hardware, the main use button to control the output of the different waveform, through the different keys function generator is the output of different signals. Through the buttons can in any way different waveforms output cycle. Then through the button realize frequency, amplitude waveforms the adjustment.Key Words: Signal generator, circuit design, hardware, regulation目录目录前言........................................................................................................................1第一章绪论 .......................................................................................................2第二章 多测试信号发生器方案制定................................................................32.1 发生器原理框图.................................................................................3第三章 各信号发生器的线路设计....................................................................53.1 方波发生电路.............................................................................................53.1.1 电路组成..........................................................................................53.1.2 方波发生电路的工作原理..............................................................53.2 方波—三角波转换电路.............................................................................63.2.1 电路组成..........................................................................................63.2.2 方波—三角波转换电路的工作原理..............................................73.2.3 振荡频率..........................................................................................73.3 三角波—正弦波转换电路.........................................................................83.3.1 三角波—正弦波转换电路工作原理..............................................83.4 方波—锯齿波转换电路.............................................................................83.4.1 电路组成..........................................................................................83.4.2 方波—锯齿波转换电路的工作原理..............................................93.5 多测试信号发生器总电路原理图设计...................................................10第四章 软件仿真..............................................................................................114.1 仿真软件介绍...........................................................................................114.2 输出方波电路的仿真...............................................................................124.3 三角波电路的仿真...................................................................................124.4 正弦波电路的仿真...................................................................................134.5 锯齿波电路的仿真...................................................................................14第五章多测试信号发生器硬件设计 .............................................................155.1 元件清单...................................................................................................155.2 主要元件介绍...........................................................................................155.2.1 LM324N 芯片作用........................................................................15结束语..................................................................................................................17致谢......................................................................................................................18参考文献..............................................................................................................191前言前言在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。

信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中，它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形传统的波形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，不能根据实际需要灵活扩展随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用 555 振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机2第一章第一章绪论绪论3第二章第二章 多测试信号发生器方案制定多测试信号发生器方案制定2.1 发生器原理框图发生器原理框图原理框图是表示用框图的形式来表达其原理，它的作用在于能够清晰地表达比较复杂原理。

原理框图已经广泛应用于计算机程序设计、工序流程的表述、设计方案的比较等方面，也是表示各电子器件的工作原理最方便的工具，并将成为日常生活和各门学科中进行交流的一种常用表达方式根据本设计要求，确定方波、三角波、正弦波、锯齿波信号发生器的原理框图，如图 2-1图 2-1 发生器原理框图该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过 RC 电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器然后经过积分电路产生三角波，通过改变方波的占空比不仅可以得到锯齿波，还可得到额外的矩形波三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出然后将各种信号通过比例放大电路得到需要幅值；峰峰值的信号波该电路具有结构、思路简单，运行时性能稳定且能较好的符合设计要求，对原器件要求不高，且成本低廉、调整方便5第三章第三章 各信号发生器的线路设计各信号发生器的线路设计3.1 方波发生电路方波发生电路3.1.1 电路组成电路组成方波产生电路如图 3-1 所示，它是在迟滞比较器的基础上，把输出电压经Rf、C 反馈到集成运放的反相端在运放的输出端引入限流电阻 R 和两个稳压管而组成的双向限幅电路图 3-1 方波信号发生原理图3.1.2 方波发生电路的工作原理方波发生电路的工作原理此电路由反相输入的滞回比较器和 RC 电路组成。

RC 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过 RC 充、。