函数信号发生器设计实验报告

2024-05-14

函数信号发生器设计实验报告(精选8篇)

篇1:函数信号发生器设计实验报告

函数信号发生器的设计

实验报告

院 系:电子工程学院

班 级:2012211209 姓 名:陈炳文 班内序号:

学 号:

0

实验目的:

设计一个设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。

1,输出频率能在1—10KHz范围内连续可调,无明显失真;

2,方波输出电压Uopp = 12V,上升、下降沿小于10us(误差<20%); 3,三角波Uopp = 8V(误差<20%); 4,正弦波Uopp≥1V。

设计思路:

1,原理框图:

2,系统的组成框图:

分块电路和总体电路的设计:

函数发生器是指能自动产生方波、三角波和正弦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,本课题采用由集成运算放大器与晶体差分管放大器共同组成的方波—三角波、三角波—正弦波函数发生器的方法。

本课题中函数信号发生器电路组成如下:

第一个电路是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路。单限比较器输出的方波经积分器得到三角波;第二个电路是由差分放大器组成的三角波—正弦波变换电路。

差分放大器的特点: 工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等。特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波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。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。

Ⅰ、方波—三角波产生电路设计

方波输出幅度由稳压管的稳压值决定,即限制在(Uz+UD)之间。方波经积分得到三角波,幅度为Uo2m=±(Uz+UD)

方波和三角波的震荡频率相同,为f=1/T=āRf/4R1R2C,式中ā为电位器RW的滑动比(即滑动头对地电阻与电位器总电阻之比)。即调节RW可改变振荡频率。

根据两个运放的转换速率的比较,在产生方波的时候选用转换速率快的LM318,这样保证生成的方波上下长短一致,用LM741则会不均匀。产生三角波的时候选用LM741。其中R1、Rf的值根据实验要求设定在20K和30K,根据计算可设定R2=5KΩ,C=0.01uF。根据运放两端电阻要求的电阻平衡,选择R4的阻值和R2的相等,即R4=5K欧姆。根据所需要输出方波的幅度选择合适的稳压管和限流电阻R0的大小。稳压管为给定的2DW232,其稳压幅度已经给定。选择限流电阻R0为2Ω。为使ā的变化范围较大,信号的频率范围达到要求,电位器RW选择为1K欧姆范围内可调。

Ⅱ、三角波—正弦波产生电路设计

差动放大器具有很大的共模抑制比,被广泛应用于集成电路中,常作为输入级或中间级。

差动放大器的设计:

1,确定静态工作点电流Ic1、Ic2、Ic3 静态时,差动放大器不加入输入信号,对于电流镜Re3=Re4=Re Ir=Ic4+Ib3+Ib4=Ic4+2Ib4= Ic4+2 Ic4/β≈Ic4= Ic3 而 Ir= Ic4= Ic3=(Ucc+Uee-Ube)/(R+Re4)上式表明恒定电流Ic3主要由电源电压Ucc、Uee和电阻R、Re4决定,与 晶体管的参数无关。由于差动放大器得静态工作点主要

由恒流源决 定,故一般先设定Ic3。Ic3取值越小,恒流源越恒定,漂移越小,放大 器的输入阻抗越高。因此在实验中,取Ic3为1mA。有Ic1= Ic3=1/2 Ic3=0.5mA。由R+Re=(Ucc+Uee-Ube)/Ir,其中Ucc为12V,Uee也为12v,Ube的典型值为0.7V(在本次取值中可以忽略)Ir为1mA,故取R=20KΩ,Re4=2KΩ。由于镜像电流源要求电阻对称,故取Re3=2KΩ。2,差模特性

差动放大器的输入和输出各含有单端和双端输入两种方式,因此,差 动放大器的输入输出共有四种不同的连接方式。不同的连接方式,电路的特性不同。Rp 的取值不能太大,否则反馈太强,一般取 100Ω左 右的电位器,用来调整差动放大器的对称性。3,三角波—正弦波变换电路

三角波—正弦波变换电路的种类很多,有二极管桥是电路,二极管可变分压器电路和差分放大器等。利用差分放大器传输特性曲线的非线性,实现三角波—正弦波的变换。

图中RP1调节三角波的幅度,RP2调整电路的对称性,并联电阻RE用来 减小差分放大器传输特性曲线的线性区。电容C1,C2,C3为隔直流电容,用单向的大电容不但很好的滤除直流分量,还能避免双向耦合,使输出地波形清晰稳定。C4为滤波电容,以滤除高频信号干扰,改善输出正弦波的波形,减少不确定的信号干扰。

电解电容C1、C2、C3为隔直流电容,为达到 良好的隔直流、通交流的目的,其容值应该取的相对较大,故取 C1=10uF C2=10uF C3=10uF。Rp1调节三角波的幅度,为满足实验要求,其可调 范围应该比较大,故取Rp1=22kΩ。Rb1与Rb2为平衡电阻,取值为Rb1= Rb2=6.8KΩ。流进T1,T2集电极电流约为0.5mA,为满足其正弦波的幅 度大于1mA,取Rc1= Rc2=5.1kΩ,使得电流流经Rc2的电压降不至于很大。C4为滤波电容,其值应该满足要求的正弦电压幅度与频率,其值 不能取太大,否则会是幅度太小无法达到要求,故取C4=0.01uF。至 此,电路的设计基本完成,需要在实验中进一步调试电路。

电路的安装与调试:

一,三角波---正弦波转换电路的安装与调试: 安装三角波——正弦波变换电路

1.在面包板上接入差分放大电路,注意三极管的各管脚的接线; 2.搭生成直流源电路;

3.接入各电容及电位器;

4.按图接线,注意直流源的正负及接地端。调试三角波——正弦波变换电路

1.接入直流源后,把 C4 接地,利用万用表测试差分放大电路的静态 工作点; 2.测试 C,D 两端电压,当不相等时调节 RP 使其相等;

3.在 C5 端接入示波器观察,逐渐增大输入电压,当输出波形刚好不失真时记入其最大不失真电压;

二,方波—三角波发生电路的安装与调试:

安装方波—三角波产生电路

1.把 2 块集成运放插入面包板,注意布局;

2.分别把各电阻放入适当位置,尤其注意电位器的接法; 3.按图接线,注意直流源的正负及接地端。调试方波—三角波产生电路

1.接入电源后,用示波器进行双踪观察; 2.调节 RP,微调波形的频率;

3.观察示波器,各指标达到要求后进行下一部安装。三,总电路的安装与调试:

1.把两部分的电路接好,即把三角波的输出与差动放大器的输入相连接,进行整体测试、观察

2.针对各阶段出现的问题,逐各排查校验,使其满足实验要求,即 使方波的峰峰值为12伏,三角波为8伏,使正弦波的峰峰值大于 1V。

实验结果:

方波的输出:

输出方波在±7v之间,基本满足实验要求,上升、下降沿9us,满足要求,频率可以通过电位器RP调节,在1-10KHz内输出稳定。

三角波的输出: 输出三角波:

三角波Uopp=8.1V,满足要求

正弦波的输出:

正弦波Uopp≥1v 三种输出波形的输出频率均可在1-10KHz内可调。

故障及问题分析

测试前的电路检验:

1.电路是否正确,对照实验原理图仔细检查。2.测量仪器是否有问题,仪器显示是否正确。3.电源供电(包括极性)、信号源连线是否正确检查直流极性是否正确,信号线是否连接正确。并且用电压表测试保证直流电源输出符合要求。

4.检查元器件引脚之间有无短路,连接处有无接触不良,二极管、集成电路和电解电容极性等是否连接有误。

测试出现的故障:

1.整个电路比较复杂,连接电路时出现的问题比较多,需要仔细的检查,反复的测试才能得到需要的实验结果。

2.在实验之前需要检查电路的正确性,避免电路连接错误而造成的烧毁电路或是不出波形。

3.实验过程中,面包板可能短路,由于电阻的接线比较长,完全插入后可能错综在一起,造成短路,此时就应利用万用表,挨个检查,更换面包板,插线时不宜过深。

4.在三角波—正弦波转换电路中,即使在调节了电路平衡之后,输出波形也会存在一个偏斜。这时就需要调节RP1使波形变得正常。这个过程就需要调一会才会变化,所以需要有耐心。5.失真问题

在调试过程中,正弦波出现了以下失真,产生失真的原因及采 取的措施如下: 1)钟形失真,传输特性曲线的线性区太宽,应减小 Re。从而减 小了线性区的放大效应。

2)非线性失真,三角波传输特性区线性度差引起的失真,主 要是受到运放的影响。可在输出端加滤波网络改善输出波形。本次试 验中可以通过增加 C4 的大小来减小波形的非线性失真。

3)截止失真或饱和失真。这可是由于电路设计时工作点选的不好。也可能是因为,在实际连电路时选取了与设计时的不同值近似。导致工作点的错误。检查电路修改数据是解决的方法。

6.布线以及排版问题 对于可以输出稳定波形的电路,需要简化电路,让电路看起来更美观,更简洁,更清楚,这样有利于检查错误和更改。

实验总结及结论:

本次实验是我第一次将所学的知识很好的用在实验里解决了问题的一个。虽然以前也做过模电实验,但都是按部就班。另外当时模电学的也不是特别明白有些实验对于很多结果都还不清楚。这次虽然有一些设计原理我依然没有完全吃透。但是对于我真正掌握所学知识并应用在实践中是非常有帮助的。

在设计过程中我也查阅了一些资源,对于实验器材以及实验的惯例和常识有了更多的了解。方便自己根据实验需要来选择器材。

在试验中我不仅学会了最基本的面包板的搭建与布线。器材的识别和检测。还在试验中基本解了函数信号发生器电路的组成及设计原理,初步了解了电路设计的方法,熟悉了电路仿真软件protel dxp的使用。利用软件仿真来对搭建电路很有帮助,有事半功倍的效果。而且这些工具都是我们将来在从事相关工作中不可或缺的东西。

总的来说,充分理解实验原理是做好一个实验的最重要的一环,如果不理解电路的原理,就不知道如何去更改参数,去调试电路板,除了原理,还要了解各个器件的特性和用法,比如电源的连线的方式。另外,这次实验培养了我们动手能力。在搭建电路板的时候,需要细心耐心,布局以及连线都很有讲究,不仅要求电路的通畅,还要注意电路板上各个元器件的布局,还有所使用的导线的颜色以及长度,通过这次试验我可以锻炼我们的电路版的搭建能力。这次实验,熟悉了测量仪表的用法,熟悉了电阻,二极管等器件的测量和极性判断方法,这些经验都是宝贵的。后本次实验在耐心与细心上面对我给予启示,在电路搭好以后却出不了波形的时候,要戒骄戒躁,耐心细心的去寻找,去排查,去测试,经过4周的努力拼搏,自己的实验技能有了很大的提高,对于之后完成更加困难的实验增强了信心。俗话说:“读万里书,行万里路。”这样的实践就是一种“行走”的过程。让我们在实践中将知识融会贯通,而不仅仅是纸上谈兵的呆书生。最后,感谢老师对我们实验的悉心讲解和指导。

电路仿真图:

所用仪器及元器件:

仪器:直流稳压电源,示波器,万用表 元器件:电位器、电阻、电容

相关元件参数: LM318 芯片:

输入失调电压 4mV; 增益带宽积:15MHz 耗电流:5mA 偏置电流:150nA 转换速率:70V/uS 电源:+/-20V LM741 芯片:

LM741: 输入失调电压 0.8mV; 增益带宽积:1.5MHz 耗电流:1.7mA 偏置电流:30nA 转换速率:0.7V/uS 电源:+/-3V---+/-22V 三极管: 8050

参考文献:

《Protel DXP 基础与应用教程》 高明制作 《电子电路综合设计实验教程》 北邮出版社

《电子电路基础》 林家儒主编 北邮出版社

篇2:函数信号发生器设计实验报告

班级:电子信息一班 姓名:何 胜 学号:201105431551

函数信号发生器

一、设计任务

函数发生器的设计

二、设计条件

设计基于学校实验室

三、设计要求

1.电路能输出正弦波(选做)、方波(必做)和三角波(必做)等三种波形; 2.输出信号的频率要求可调;

3.在面包板上或万能板上安装电路; 4.测量输出信号的幅度和频率; 5.写出设计性报告。

四、设计内容

设计内容包括电路能输出正弦波、方波和三角波三种波形

1.电路原理图

D6R12R2R3D1N9143k15k2D7.2kC3V2U115VdcD1N9140.1ufR1737++VOS25uA74110k0U4R11R9U373++VOS253+VOS25OUT6R8+65k2k2OUT6-V-OS11R6OUT0212k0-V-OS12-V-OS114V110kuA741uA741044R7R5C101520kR410k0.01ufD310kC2D4D1N7500.01ufD1N7500

02.计算与仿真分析

8.0V4.0V0V-4.0V-8.0V130ms131msV(D3:1)132ms133ms134ms135ms Time136ms137ms138ms139ms140ms15V14V13V12V130msV(C3:2)131ms132ms133ms134ms135ms Time136ms137ms138ms139ms140ms20V10V0V-10V-20V130ms131msV(C1:2)132ms133ms134ms135ms Time136ms137ms138ms139ms140ms

3.元件清单

10k电阻4个,9k一个,45k一个,2.2k一个,20k一个,2k两个,5k一个,0.01u两个,0.1u一个,ua741三个,稳压管两个,二极管两个,导线若干 4.调试过程

依据元件清单和电路图连接进行调试 5.设计和使用说明

产生正弦波、方波和三角波三种波形,在低频范围内性能好。

五、设计总结

1.通过本篇实验的设计,使我们对ua741的工作原理有了本质的理解,掌握了工作波形等内部构造及其工作原理。可输出正弦波、方波、三角波,输出波形稳定清晰,信号质量好,精度高。

2.通过这次课程设计,让我的理论联系实际能力、设计电路能力、实际操作能力以及正确的处理数据、分析和综合实验结果,检查和排除故障的能力有了大大的提高,并且巩固了我的理论知识,起到了双重效果。

3.要想做出一个实用的实物来,并不是自己想象中的那样简单。

4.团结就是力量,在做设计的过程中我们必须讲究团队精神,各施其职。

六、设计参考资料

篇3:低频函数信号发生器的设计

关键词:信号发生器,AT89C51,ICL8038

函数信号发生器是科研及工程实践中最重要的仪器之一, 在电子学的各个领域, 常常需要使用高精度且频率可方便调节的信号发生器, 要求其能够产生多种波形, 如三角波、矩形波、正弦波。本项目是利用压控振荡器技术来设计低成本信号源。

1 系统设计

低频函数信号发生器采用压控振荡电路产生正弦波、三角波、方波信号, 并采用单片机控制其信号的频率、相位与幅值, 系统结构如图1所示。系统中采用AT89C51单片机进行显示、输入以及控制, 通过DAC控制压控振荡器ICL8038的输出频率, 输出电压幅值变化通过DAC控制程控放大器AD603实现, 受篇幅限制, 单片机控制的显示、按键以及DAC等通用单元在本文中不再赘述, 仅对信号产生电路以及输出幅值控制电路进行详细阐述。

2 压控振荡器的设计

波形发生电路要求输出0~10V频率为10Hz~500KHz的正弦波、方波以及三角波, 并且可以实现占空比调整。波形的产生本次设计采用集成的压控波形发生电路ICL8038进行设计, 通过改变ICL8038 8脚上的电压即可改变频率, 这个电压可以通过C8051f410单片机的DAC来实现。通过调整W500电阻改变4、5脚上的电压就可以实现占空比调节。电路如下图所示。

ICL8038是通过内部的两个恒流源对电容充放电来实现波形振荡, 在同一个电容上振荡的频率比通常在10~100之间。当大于100时ICL8038振荡器有可能停振, 因此频率输出范围是10Hz~500KHz, 这里的频率比达到了50000。为了得到较好的波形, 提高可靠性, 我们采用CD4051模拟开关对ICL8038的充放电电容C进行切换, 切换由AT89C51单片机控制, 电路图如下。

3 输出放大器的设计

通用信号源输出的波形的幅值应在一定范围内波动以适应不同的实验, 而ICL8038能输出正弦波、三角波以及方波, 波形的峰—峰值应固定, 因此在ICL8038输出后采用程控增益放大器AD603控制幅值。AD603的程控增益变化范围可达-10d B~20d B, 电压增益变化范围达1000倍, 因此可实现输电电压的大范围小步进精密调整。AD811是输出级驱动电路, R11的51欧姆电阻串联在输出电路中, 保障输出端电路短路时, 输出运放不会被烧毁, 起到保护作用。电路如图4所示。

4 结论

经过一段时间的测试运行, 证明此信号发生器工作稳定可靠, 能产生1Hz~~5MHz的正弦波、方波、三角波。利用单片机对ICL8038的实时程序控制产生了高频高精度的输出波形, 系统运行稳定, 具有幅度调节、键盘设置、频率显示等功能, 可广泛应用于教学实验与科研调试中。

参考文献

[1]陈大钦.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 1999, 7.

篇4:函数信号发生器设计实验报告

摘要:针对目前电能计量存在的问题,在研究畸变信号条件下电能计量新方法的基础上,设计了基于DM3730的畸变信号条件下电能计量实验仪,验证了畸变信号条件下电能计量新方法的正确性.采用片上双CPU架构与片内共享内存数据的设计方法,搭建了硬件系统结构,阐述了其工作原理.设计了实验仪的软件系统,使用C编程实现小波分频带测量功率算法.最后在实验仪上对电网典型畸变信号进行功率测量实验,实验结果表明畸变信号条件下电能计量实验仪的准确度高及小波分频带测量算法的实时性好,为深入研究畸变信号条件下电能计量装置提供了一定的参考价值.

关键词:电能计量;DM3730;小波变换;畸变信号

DOI:10.15938/j.jhust.2015.05.015

中图分类号:TM744

文献标志码:A

文章编号:1007-2683(2015)05-0074-06

0 引言

随着电网中非线性负载的迅速增加,电能质量日趋恶化,这不仅严重影响电网安全高效的运行,而且对经典的电能计量理论、方法和仪表的设计都提出了新的挑战.在当前电网信号严重畸变的现状下,如何准确合理地计量功率和电能已经成为电气测量技术及仪器仪表研究领域急需解决的问题,解决这个问题,既需要研究能真实反映非线性负载电能消耗及合理计量的新方法又需要研究工程上切实可行的硬件电路和软件算法.

目前,谐波信号条件下电能计量方法研究及电能准确合理计量仪器研发都取得了很多成果,如湖北电力试验研究所研制开发的FEE3型基波电能表利用低通滤波器实时衰减畸变信号中的谐波成分而只计其中的基波功率,从而使电能计量更趋合理.清华大学与河南新乡电业局联合研制的微机化采样式电能表能够同时测量基波电能与总电能,据此判断用户是线性还是非线性以及谐波水平,其准确度为0.2级.威胜公司最新开发的0.2级谐波表DTSD341/DSSD331-9采用实时积分算法计算电能,同时通过FFT算法提供基波电能及谐波电能,并通过谐波电能的方向区分用户是谐波源用户还是非谐波源用户,该表可为电力管理部门对用户用电管理提供依据.但是基波表、谐波表并不能解决冲击信号等畸变信号条件下电能合理计量的问题,因为谐波模型并不能真实反映电网信号的实际情况,尤其是冲击性负载等非线性负载产生的电压、电流信号根本无法用谐波信号的数学模型来描述.

本文针对目前电能计量存在的问题,在研究畸变信号条件下电能计量新方法的基础上,设计了畸变信号条件下电能计量实验仪,验证了畸变信号条件下电能计量新方法的正确性.同时,本实验仪的设计为研发适用范围更广、计量更合理的畸变信号条件下电能计量仪表提供了基础的数据和技术先导.

1 实验仪的硬件系统设计

本文设计了基于达芬奇平台的畸变信号条件下电能计量实验仪,并采用小波分频带功率测量算法在实验仪上实现了电网典型畸变信号条件下电能的合理计量.

1.1 实验仪总体结构

实验仪系统结构如图1所示,选用TI的DM3730作为核心处理器,它内部集成了1CHz的Cortex-A8 ARM弹性内核以及800MHz的TMS320C64x+DSP内核,这样提高了实验仪的实时响应能力与控制能力,实验仪内设有模拟信号发生器,它采用数模混合原理设计,可以输出各种典型电网信号,主控单元建立了ARM+DSP片上双核的最小系统,同时根据实际需要进行了外设扩展,包括数据采集模块、通信接口、存储模块以及人机交互界面模块.

整个系统由ARM负责模拟电网信号的采集以及整个系统的控制管理.DSP负责对采集的数据进行电压、电流有效值运算及小波分解重构等运算.DSP与ARM之间通过DSPLINK和驱动程序实现通信.在外设模块中,数据采集模块主要采用AD7656实现电网畸变信号的A/D转换.通信接口采用UART与USB、RJ45以太网接口实现与外界的通信以及嵌入式系统的移植下载.存储模块用来存储系统应用程序及各项数据等.人机交互界面模块采用带有触摸功能的LCD,可实现人机直接交互功能,无需设置功能按键.利用QT设计实验仪显示界面,可以显示电网畸变信号经小波分解重构得到的基波信号和畸变信号的波形以及测量后的各项功率值.

1.2 模拟电网信号发生器

由于电网中存在太多的未知因素,不可能确知电网信号的具体成分,目前国家尚无畸变信号条件下电能计量的标准,更没有畸变信号条件下电能计量的标准装置可供校验和比对.为了验证理论的正确性,本文设计了能够模拟实际电网信号且理论上精确已知的畸变电网信号源.

该信号源能够模拟典型的电网信号,通过它可确定待处理电网信号的具体成分,模拟电网信号发生器结构如图2所示.其中,i1(t)、u1(t)分别为标准信号源产生的标准正弦电流、电压信号;ia(t)、ua(t)为模拟电网电流、电压信号.EEPROM中已存有数字正余弦、方波、三角波等函数表a(t),信号a(t)与u'1(t)在数模混合乘法器中相乘再与信号u'1(t)在加法器中相加得到了信号u'2(t),若取样电阻R=1Ω,则u'2(t)为

当a(t)取不同的信号时,ia(t)、ua(t)代表着不同的电网电流及电压信号.所以,此信号源可以模拟各种典型电网信号.

2 实验仪的软件系统设计

软件设计分为ARM子系统软件设计和DSP子系统软件设计.实验仪系统的软件结构层次如图3所示.ARM子系统实现人机界面,应用控制程序和系统的管理.DSP子系统通过DSPLINK接收来自ARM的数据信息,根据控制指令进行电压、电流的分解重构运算及功率值计算.

2.1 ARM软件设计

ARM子系统的软件设计功能模块如图4所示,它主要由设备驱动模块、译码模块和图形界面模块等几个功能模块组成.系统各模块在Linux的统一控制管理下有效地协调工作.ARM处理器端主要是运行Linux的操作系统,同时嵌入QT/Embedded图形界面系统.使用C++编程实现该图形界面系统,通过图形界面系统实现人机交互,最终显示处理后的数据及波形.无需键盘和鼠标,系统运行后图形界面的操作全部由触摸屏完成.

2.2 DSP的软件设计

2.2.1

DSP软件算法

本文应用小波分频带功率测量算法实现畸变信号条件下的电能的合理计量.由功率潮流分析的结果可得畸变信号条件下合理计量功率P为: 式中:P,为基波电压与基波电流产生的功率;PIS为基波电压与畸变电流产生的功率;PIS为畸变电压与基波电流产生的功率.Pa为计量节点a处的实测功率;PS为Pa中的畸变功率.

由式(5)可知,实现畸变信号下电能计量只需要分解与重构畸变电流、畸变电压信号,根据小波变换原理与各电网信号的具体情况,把不需要的小波系数置成零,这样,就得到了重构信号的小波系数,进一步得到畸变信号u'S(t)、i'S(t).

南初始采样值可得

最后,利用式(5)计算出用户合理计量的功率.

2.2.2 DSP软件实现

实验仪的DSP核主要由DSP/BIOS操作系统控制,承担的主要功能是与ARM端的数据传递、小波分频带功率测量算法的实现及各项功率值计算,它可以单独验证某一阶段算法的有效性,也可以一次性处理所有阶段的验证.系统初始化后,ARM采集数据并发送给DSP时,ARM先将数据存放在共享内存中,通过DSPLINK向DSP发出中断,DSP收到中断后开始执行程序,DSP从共享内存中读出数据进行电压、电流的小波分解与重构运算以及功率值计算.当DSP进行小波分频带功率测量算法后,会中断ARM读取处理后的数据结果.DSP主程序流程图如图5所示,

其中针对小波分频带算法,编写了电能计量算法函数库,包括小波分解函数、小波重构函数以及各个功率计量函数,以满足不同畸变信号条件下的应用要求.还编写了中断处理函数、数据接收分类处理等辅助函数,在进行应用程序开发时就可以直接调用电能计量控制函数库中的函数,这样使程序模块化减少了重复编写代码段的工作,同时增强了程序的可读性与可移植性.

2.3 双核间通信

基于DM3730处理器的双核通信软件系统调用由DSPLINK来完成,DSPLINK提供一套通用API,从应用层抽象出ARM与DSP的物理连接特性,进而降低用户开发的复杂度.

图6 DSP/BIOS LINK的软件体系结构图

DSP/BIOS LINK的软件体系结构图如图6所示,图中在DSP端用DSP/BIOS来支持畸变信号条件下电能计量算法的运行,在ARM端OS用Linux来支持其对系统外设的管理.DSPLINK作为嵌入式Linux操作系统的设备驱动程序,管理ARM端和DSP端应用程序的交互,从而实现DSP核资源的管理和利用.

3 实验结果

3.1 直流、谐波和间谐波信号实验结果

半导体整流信号中含有直流、谐波及问谐波,调制信号a(t)为为阶跃信号,

由模拟电网信号发生器输出的半导体整流信号的电压、电流信号如图7中(a)、(d)所示.

在实验仪上进行功率分解测量实验,图7 rf,(b)、(e)是经dB40小波分解重构的基波电压、电流信号,(c)、(f)为重构的畸变电压电流信号,根据重构的信号计算各项功率值,结果如表l所爪.

表1结果表明在此硬件平台上测量的各功率潮流方向与理论分析结果相同,验证了畸变信号条件下电能合理计量方法的正确性.同时,测试了C代码实现功率分解测量算法的运行时问为2054μs,说明该算法满足实时性的要求.

3.2 连续频谱信号实验结果

设a(t)为连续频谱信号

其他其中t0为a(t)出现的时刻,

在实验仪上对此电压和电流信号进行数据处理得到各项功率值,图8中(a)、(d)是由模拟电网信号发生器产生的连续畸变信号的电压信号、电流信号;(b)、(e)是经dB40小波分解重构的基波电压、电流信号,(c)、(f)为重构的畸变电压电流信号,根据重构的信号计算各项功率值,结果如表2所示.

表2结果表明合理计量方法也适用于连续谱畸变信号的电能计量.同时,算法的执行程序在硬件上的运行时间为1902μs,算法能够满足实时性要求.

4 结论

针对畸变信号条件下电能计量算法复杂度与实时性的要求,本文设计出一种以DSP与ARM双核架构的系统为中心的电能计量实验仪.搭建了实验平台,通过实验仪将给定的畸变信号运用小波分解与重构算法,测量其各个功率值并且与理论值进行了比较,并记录了软件算法在实验仪的运行时间,得到以下结论:

1)实验仪测量的各功率潮流方向与理论分析结果相同,功率测量的准确度为10-4~10-3数量级,证明了畸变信号条件下电能计量方法的正确性和准确性.

2)软件算法在实验仪的运行时间可以达到微秒级,说明小波分频带功率测量算法能够满足实时性要求.

篇5:函数信号发生器 开题报告

题目

函数信号发生器

专 业 名 称

电子信息工程

班 级 学 号

118501106

学 生 姓 名

蔡伟攀

指 导 教 师

邓洪峰

填 表 日 期

201年 3 月 日

开题报告应结合自己课题而作,一般包括:课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。

一、选题的依据及意义

1.选题依据

信号发生器(signal generator)又称信号源或振荡器,是输出供给量,产生频率、幅度、波形等主要参数都可调的信号,用于测量的信号发生器指的是能够产生不同频率、不同幅度的规则或不规则的信号源,在电子系统的测量、实验、校准和维护中的得到广泛的应用。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波甚至任意波形,各种波形曲线均可用三角函数方程式表示。如在制作和调试音频功率放大器时,就需要人为的输入一个标准音频信号,才能测量功率放大器的输出,得到功率放大器的相关参数,此时要用到的这个标准音频信号就是由信号发生器提供的,可见信号发生器的应用很广。信号发生器其作用是:测量网络的幅频特性、相频特性;测量网络的瞬态响应;测量接收机;测量元件参数等。

信号源可以分为通用和专用两种,通用信号源包括:正弦信号源、脉冲信号源、函数信号源、高频信号源、噪声信号源;专用信号源包括:电视信号源、编码脉冲信号源。信号发生器根据输出波形可以分为:正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和噪声信号发生器。

(1)正弦信号发生器

主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按照其不同性能和用途还可以分为低频(20Hz~10MHz)信号发生器、高频(100kHz~300MHz)信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控发生信号发生器、频率合成式信号发生器等。

(2)函数(波形)信号发生器

能产生特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可以从几微赫兹到几十兆赫兹。除供通信、仪表和自动控制系统测试外,还广泛用于其他非电测量领域。

(3)脉冲信号发生器

能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器,可用以测试线性系统的瞬态响应,或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。

(4)随机信号发生器

通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两种。噪声信号发生器的主要用途为:在待测系统中引入一个随机信号,以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能;外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数;用随机信号代替正弦或脉冲信号,以测定系统动态特性等。当用噪声信号进行相关函数测量时,若平均测量时间不够长,会出现统计行误差,可用伪随机信号来解决。

信号发生器按照用途分可以分为专用信号发生器和通用信号发生器等;按照性能有普通信号发生器和标准信号发生器;按照调制类型可以分为调幅信号发生器、调频信号发生器、调相信号发生器、脉冲调制信号发生器及组合调制发生器等;按照频率调节方式可以分为扫频信号发生器、程控信号发生器等。

传统的波形发生器大多是采用分立元件组成的,这种电路存在波形质量差、控制难、可调范围小、电路复杂和体积大等特点,特别是对于低频信号而言,这些问题更是突出。而用单片机构成的函数信号发生器可以克服这些问题,还能产生正弦波、三角波、方波等波形,而且波形的幅度和频率都是可以改变的。

2.选题意义

函数发生器是电子电路等各种实验中必不可少的实验设备之一,设计函数发生器是一个很好的选题,因此我们要熟悉的掌握它的工作原理。本课题是研究设计一个基于51单片机的函数信号发生器,和其他方案的设计比起来成本较低而且精度较高,最重要的是开发起来简单易于调试,相对来说具有一定程度的社会和经济价值。在如今的社会,电子科技发展猛速,社会依靠电子科技有了本质的改变,人们的价值观和需求也在改变,因此基于单片机的函数信号发生器会越来越进入我们的使用范围。

二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)

以前,信号发生器全部属于模拟方式,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,如电容器或谐振腔来完成,往往调节范围受到限制,因而划分为音频、高频、超高频、射频和微波等信号发生器。随着无线电应用领域的扩展,针对广播、电视、雷达、通信的专用信号发生器亦获得发展,表现在载波调制方式的多样化,从调幅、调频、调相到脉冲调制。

后来,数字技术日益成熟,信号发生器绝大部分不再使用机械驱动而采用数字电路,从一个频率基准由数字合成电路产生可变频率信号。调制方式更加复杂,出现同相/正交调制至宽频数字调制。数字合成技术使信号发生器变为非常轻便、覆盖频率范围宽、输出动态范围大、容易编程、适用性强和使用方便的激励源。过去测量1GHz以上的射频和微波元部件需要几个信号要手动操作,现在一台高档信号发生器可提供1MHz至65GHz的带宽,而且全部程控操作,从实验室的台式,生产车间的便携式至现场的手持式应用都有大量信号发生器可供选择。特别是微处理器的出现,更促使了信号发生器向着智能化、自动化方向发展。

现在,许多信号发生器除带有微处理器,因而具备了自校、自验、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能外,还带有IEEE-488或RS232总线,可以和控制计算机及其他测量仪器仪器方便地构成自动测试系统。目前比较让大家熟悉的发生器有这么一些,如正弦信号发生器、低频和高频信号发生器、微波信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器等等。

正弦信号发生器:正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器;按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器(即信号源)、标准信号发生器(输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下)和功率信号发生器(输出功率达数十毫瓦以上);按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。

低频信号发生器:包括音频(200~20000赫)和视频(1赫~10兆赫)范围的正弦波发生器。主振级一般用RC式振荡器,也可用差频振荡器。为便于测试系统的频率特性,要求输出幅频特性平和波形失真小。

高频信号发生器:频率为100千赫~30兆赫的高频、30~300兆赫的甚高频信号发生器。一般采用 LC调谐式振荡器,频率可由调谐电容器的度盘刻度读出。主要用途是测量各种接收机的技术指标。输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频,使输出载频电压能够衰减到1微伏以下。

微波信号发生器:从分米波直到毫米波波段的信号发生器。信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生,但有逐渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势。仪器一般靠机械调谐腔体来改变频率,每台可覆盖一个倍频程左右,由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上。简易信号源只要求能加1000赫方波调幅,而标准信号发生器则能将输出基准电平调节到1毫瓦,再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值;还必须有内部或外加矩形脉冲调幅,以便测试雷达等接收机。

锁相信号发生器是由调谐振荡器通过锁相的方法获得输出信号的信号源。这类信号发生器频率的精度和稳定度很高,但要实现快速和数控比较困难,同时输出信号的频率分辨率较差。实现高分辨率的信号发生器,采用锁相环来实现有一定的难度,尤其是覆盖低频和高频的信号发生器采用锁相实现比较困难。

合成信号发生器是采用频率合成方法构成的信号发生器。合成信号发生器中使用一个晶体参考频率源,所需的各种频率都由它经过分频、混频和倍频后得到的,因而合成器输出频率的稳定性和精度与参考源一样,现在绝大多数频率合成技术都使用这种合成方法。这类信号发生器具有频率稳定度高、分辨率高、输出信号频率范围宽、频率易于实现程序控制、可以实现多种波形输出及频率显示方便等优点。

当前信号发生器总的趋势是向着宽频率、高频率精多功多用自动化和智能化方向发展。

我国已经开始研制函数信号波形发生器,并取得了可喜的成果。但总的来说我国的函数信号波形发生器还没有形成真正的产业。就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡,独立的仪器和VXI系统的模块很少,并且我国目前在函数信号波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距,因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。

三、研究内容及实验方案

1.研究内容:

(1)系统的硬件设计:利用51单片机作为控制电路和DAC0832芯片进行数模转换构成函数信号发生器。使得电路能产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和梯形波。同时对幅度和频率进行相应的控制。

(2)系统的软件设计:在本次设计中要用到Altium Designer软件进行PCB制图,然后编写程序要在Keil C51环境中编译,再把程序导入STC89C51芯片中,最后利用示波器观察所要得到的波形结果。

2.实验方案:

函数信号发生器系统主要由硬件系统和软件系统两部分组成。这次设计的函数信号发生器由单片机(STC89C51)作为主控制电路,和DAC0832芯片进行数模转换构成函数信号发生器。另外由复位电路、稳压电源控制电路、整流部分、波形放大电路、按键控制部分、LCD液晶显示电路等构成,系统框图如下图所示:

系统组成框图

波形由所编程序控制产生,由单片机为核心控制电路,向D/A的输入端按照一定的规律传送数据,将数字信号转变成模拟信号,再由DAC0832的输出端输出信号,输出的信号经过波形转换电路运算放大器LM324得到不同的波形。通过程序和按键控制部分来选择波形的类型、调制波形的幅度和频率。最后在LCD1602上显示波形的类型及数值。

四、研究目标、主要特色及工作进度

1.研究目标:

(1)设计函数发生器,利用51单片机作为控制电路,使该函数发生器能产生正弦波、三角波、方波、锯齿波、梯形波。

(2)使用同一按键选择五个波形,依次输出。要求幅度范围控制在0~5V,正弦波的频率范围控制在10~50Hz,步进值为10Hz;三角波的频率范围控制 在50~250Hz,步进值为50Hz;方波的频率范围控制在200~1000Hz,步进值为200Hz;锯齿波的频率范围控制在100~500Hz,步进值为100Hz;梯形波的频率范围控制在50~250Hz,步进值为50。(3)输出波形的同时实物上的LCD第一行显示内容为:

输出正弦波时显示:Sine Wave;

输出三角波时显示:Triangle Wave;

输出方波时显示:Square Wave;

输出锯齿波时显示:Sawtooth Wave;

输出梯形波时显示:Trapezoidal Wave;

第二行显示内容为:Frequency: *** Hz。

2.主要特色:

设计的信号发生器功能比较齐全能输出几种波形、性能高、波形精度高失真小、电路结构框图较简单,容易调试和操作,使用程序控制单片机使得修改起来方便。

3.工作进度:

1.完成外文资料翻译 第1周——第2周 2.上网查询相关资料,完成开题报告,确定设计方案 第3周——第4周 3.完成软硬件设计 第5周——第6周 4.进行软硬件调试 第7周——第9周 5.毕业设计论文初稿 第10周——第13周 6.修改和完善毕业论文 第14周——第15周 7.提交毕业论文准备论文答辩 第16周——第17周

五、参考文献

篇6:低频函数信号发生器设计

课程名称:

电子系统综合设计

指导老师:

周箭

成绩:

实验名称:低频函数信号发生器(预习报告)实验类型:

同组学生姓名:

一、课题名称

低频函数信号发生器设计

二、性能指标

(1)同时输出三种波形:方波,三角波,正弦波;(2)频率范围:10Hz~10KHz;

(3)频率稳定性:(4)频率控制方式:

① 改变RC时间常数;

; ② 改变控制电压V1实现压控频率,常用于自控方式,即F=f(V1),(V1=1~10V); ③ 分为10Hz~100Hz,100Hz~1KHz,1KHz~10KHz三段控制。

(5)波形精度:方波上升下降沿均小于2μs,三角波线性度δ/Vom<1%,正弦波失真度

(6)输出方式:

a)做电压源输出时

输出电压幅度连续可调,最大输出电压不小于20V 负载RL=100Ω~1KΩ时,输出电压相对变化率ΔVO/VO<1% b)做电流源输出时

输出电流幅度连续可调,最大输出电流不小于200mA 负载RL=0Ω~90Ω时,输出电流相对变化率ΔIO/IO<1% c)做功率源输出时

最大输出功率大于1W(RL=50Ω,VO>7V有效值)具有输出过载保护功能

三、方案设计

根据实验任务的要求,对信号产生部分,一般可采用多种实现方案:如模拟电路实现方案、数字电路实现方案、模数结合的实现方案等。

数字电路的实现方案

一般可事先在存储器里存储好函数信号波形,再用D/A转换器进行逐点恢复。这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。其信号频率的高低,是通过改变D/A转换器输入数字量的速率来实现的。

数字电路的实现方案在信号频率较低时,具有较好的波形质量。随着信号频率的提高,需要提高数字量输入的速率,或减少波形点数。波形点数的减少,将直接影响函数信号波形的质量,而数字量输入速率的提高也是有限的。因此,该方案比较适合低频信号,而较难产生高频(如>1MHz)信号。

模数结合的实现方案

一般是用模拟电路产生函数信号波形,而用数字方式改变信号的频率和幅度。如采用D/A转换器与压控电路改变信号的频率,用数控放大器或数控衰减器改变信号的幅度等,是一种常见的电路方式。

模拟电路的实现方案

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。由于教学安排及课程进度的限制,本实验的信号产生电路,推荐采用全模拟电路的实现方案。

模拟电路的实现方案有几种:

①用正弦波发生器产生正弦波信号,然后用过零比较器产生方波,再经过积分电路产生三角波。但要通过积分器电路产生同步的三角波信号,存在较大的难度。原因是积分电路的积分时间常数通常是不变的,而随着方波信号频率的改变,积分电路输出的三角波幅度将同时改变。若要保持三角波输出幅度不变,则必须同时改变积分时间常数的大小,要实现这种同时改变电路参数的要求,实际上是非常困难的。

② 由三角波、方波发生器产生三角波和方波信号,然后通过函数转换电路,将三角波信号转换成正弦波信号,该电路方式也是本实验信号产生部分的推荐方案。这种电路在一定的频率范围内,具有良好的三角波和方波信号。而正弦波信号的波形质量,与函数转换电路的形式有关,这将在后面的单元电路分析中详细介绍。

四、单元电路分析

1、三角波,方波发生器

由于比较器+RC电路的输出会导致VC线性度变差,故采用另一种比较器+积分器的方式

积分器

同相滞回比较器

由积分器A1与滞回比较器A2等组成的三角波、方波发生器电路如图所示。在一般使用情况下,V+1和V-2都接地。只有在方波的占空比不为50%,或三角波的正负幅度不对称时,可通过改变V+1和V-2的大小和方向加以调整。

合上电源瞬间,假定比较器输出为低电平,vO2=VOL=-VZ。积分器作正方向积分,vO1线性上升,vp随着上升,当vp>0时,即vo1≥R2/R3*,比较器翻转为高电平,vO2=VOH=+VZ。积分器又开始作负方向积分,vO1线性下降,vp随着下降,当vp<0时,即vo1≥R2/R3*,比较器翻转为低电平,vO2=VOH=-VZ。

取C三种值:0.1uF 对应10-100Hz; 0.01uF 对应100-1kHz; 0.001uF 对应1k-10kHz。调节R23的比值可调节幅度,再调节R,可调节频率大小。

2、正弦波转换电路 常用方法有使用傅里叶展开的滤波法,使用幂级数展开的运算法,和转变传输比例的折线法。但前二者由于其固有的缺陷:使用频率小,难以用电子电路实现的原因,在本实验中舍弃,而采取最普遍的折线法。

折线法是一种使用最为普遍、实现也较简单的正弦函数转换方法。折线法的转换原理是,根据输入三角波的电压幅度,不断改变函数转换电路的传输比率,也就是用多段折线组成的电压传输特性,实现三角函数到正弦函数的逼近,输出近似的正弦电压波形。由于电子器件(如半导体二极管等)特性的理想性,使各段折线的交界处产生了钝化效果。因此,用折线法实现的正弦函数转换电路,实际效果往往要优于理论分析结果。

用折线法实现正弦函数的转换,可采用无源和有源转换电路形式。无源正弦函数转换电路,是指仅使用二极管和电阻等组成的转换电路。根据输入三角波电压的幅度,不断增加(或减少)二极管通路以改变转换网络的衰减比,输出近似的正弦电压波形。

有源正弦函数转换电路除二极管、电阻网络外,还包括放大环节。也是根据输入三角波电压的幅度,不断增加(或减少)网络通路以改变转换电路的放大倍数,输出近似的正弦电压波形。

若设正弦波在过零点处的斜率与三角波斜率相同,即

则有,由此,可推断出各断点上应校正到的电平值:

方案一,使用二极管控制形成比例放大器,使得运放在不同时间段有不同的比例系数

方案二,用二极管网络,实现逐段校正,运放A组成跟随器,作为函数转换器与输出负载之间的隔离(或称为缓冲级)。

当输入三角波在T/2 内设置六个断点以进行七段校正后,可得到正弦波的非线性失真度大致在1.8 % 以内,若将断点数增加到12 个时,正弦波的非线性失真度可在0.8 %以内。3 输出级电路 根据不同负载的要求,输出级电路可能有三种不同的方式。

(1)电压源输出方式

电压源输出方式下,负载电阻RL通常较大,即负载对输出电流往往不提出什么要求,仅要求有一定的输出电压。同时,当负载变动时,还要求输出电压的变化要小,即要求输出级电路的输出电阻RO足够小。为此,必须引入电压负反馈

图(a)电路的最大输出电压受到运放供电电压值的限制,如运放的VCC 和VEE 分别为±15V时,则VOPP =±(12 ~ 14)V。若要求有更大的输出电压幅度,必须采用电压扩展电路,如图12(b)所示。

(2)电流源输出方式

在电流源输出方式下,负载希望得到一定的信号电流,而往往并不提出对输出信号电压的要求。同时,当负载变动时,还要求输出电流基本恒定,即要求有足够大的输出电阻Ro。为此,需引入电流负反馈。

图(a)电路的最大输出电压受到运放供电电压值的限制,如运放的VCC 和VEE 分别为±15V时,则VOPP =±(12 ~ 14)V。若要求有更大的输出电压幅度,必须采用电压扩展电路,如图(b)所示。

a)为一次扩流电路,T1 和T2 组成互补对称输出。运放的输出电流IA中的大部分将

图(作为T1、T2 的基极电流,所以IO = βIA。图(b)为二次扩流电路,用于要求负载电流IO 较大的场合。复合管T1、T2和T3、T4 组成准互补对称输出电路。

(3)功率输出方式

在功率输出方式下,负载要求得到一定的信号功率。由于晶体管放大电路电源电压较低,为得到一定的信号功率,通常需配接阻值较小的负载。电路通常接成电压负反馈形式。如用运放作为前置放大级,还必须进行扩流。当RL较大时,为满足所要求的输出功率,有时还必须进行输出电压扩展。

静态时,运放输出为零,– 20V电源通过下列回路:运放输出端→R1 →DZ →b1 →e1 → –20V 向T1 提供一定的偏置电流 R6 ,C3 和R7 ,C4 组成去耦滤波电路。需要注意的是几个晶体管的耐压限流以及最大功率值。

其中调节W可改变晶体管的静态工作电流,从而克服交越失真。

4)输出级的限流保护 由于功率放大器的输出电阻很小,因而容易因过载而烧坏功率管。因此需要进行限流保护。

图(a)是一种简单的二极管限流保护电路,当发生过流(I o过大)时,R3、R4 上的压降增大到足以使D3、D4 导通,从而使流向T1、T2 基极的电流信号I1、I2 分流,以限制I o 的增大。

图(b)是另一种限流保护电路,T3、T4 是限流管。当I o 过大,R5、R6 上的压降超过0.6V时,T3、T4 导通防止了T1、T2 基极信号电流的进一步增大。I o 的最大值为 0.6/R5,R3、R4 用来保护限流管T3、T4。

五、仿真分析

以1KHz为例即C=1nF

三角波方波发生电路

方波下降沿时间4.3μs

三角波峰值

改变RP2

改变RP1

调节占空比

调节偏移量

正弦波转换器

三角波转换正弦波,三角波放大后输出峰峰值10V

静态工作点

改变静态工作点(调节RP45)发生失真

功率放大电路

功率放大波形,输入为之前的正弦波,变阻器衰减后最大不失真输出电压

总电路图,模块形式

衰减前的输入信号与输出信号

由仿真结果来看,基本满足设计要求,准备按仿真电路设计实际电路。

六、仿真心得

在仿真的过程中出现了一下几个问题,但后来都分别排查掉了,希望实际连接时不再犯。

1、运放未接电源导致没有波形

2、变阻器接入阻止过小或过大导致没有信号或失真(尤其需要注意)

篇7:函数信号发生器设计实验报告

密级

中国地质大学(北京)

本 科 实习报 告

组合函数信号发生器

及波形巡回切换电路的设计与实现

学生姓名

学生姓名

院(系)地球物理与信息技术学院 专

测控技术与仪器

二零一四 年

七月

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告

摘 要

该次实习主要包括运用TL074运算放大电路组成信号发生器产生方波三角波转正弦波,锯齿波转换阶梯波,以及应用555和计数器74LS161组成时序电路实现以上四种波的巡回切换输出,同时对调幅波进行调幅输出。此次实习很好的让我们运用了本学期所所学的数电模电的知识,以及对于仿真软件的运用能力,是很好的锻炼机会。既可以加深集成运算放大器理论知识的理解,又可以提高动手能力和两个人的协同合作能力,让我们在加深了我们对自己专业的了解的同时更重要的是学会合作,如何合理的分配工作。

关键词: 仿真; 调制与解调; 集成运放; 自动切换; 焊接

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告

ABSTRACT

This practice mainly include use TL074 operation amplifier circuit of signal generator to generate square wave triangle wave sine wave, sawtooth wave transformation staircase, and application of 555 and the counter 74LS161 sequential circuits to realize the above four wave circuit switch output, at the same time to amplitude modulation amplitude modulation wave output.The practice good let us to use what they have learned in this semester the number of electric electrical knowledge, and the simulation software using ability, is good exercise.This task can deepen the understanding of integrated operational amplifier theory knowledge, and can improve the beginning ability and the cooperation ability of two people, let us in deepening our understanding of his professional at the same time, more important is to learn to cooperate, how to reasonable distribution of work.Key words:

Emulate;Modulation and demodulation;Op-amp integrated;Automatic

switchover;Soldering 2

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告

目 录 实习任务及要求.......................................4

1.1 实习任务...................................................4 1.2 技术指标...................................................4 1.3 工作流程...................................................4 1.4 设计提示...................................................4 设计的基本过程与方案.................................6

2.1方波-三角波产生电路.........................................6 2,2正弦波产生电路..............................................8 2.3锯齿波产生电路.............................................10 2.4阶梯波产生电路.............................................12 2.5调幅电路...................................................14 2.6准时序产生2s,3s的波形自动循环控制电路....................20 2.7电源转换电路...............................................22 实习日志.............................................23 实习体会与建议.......................................24 5 参考文献.............................................25 3

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告 实习任务及要求

1.1 实习任务:

完成组合函数信号发生器的硬件制作。其中组合波形包括:正弦波、锯齿波、方波、阶梯波、调幅波。并对上述的的四种波形进行巡回切换输出;对调幅波进行变频输出,分别在示波器上进行观测。

1.2 技术指标:

基本部分

1、正弦波、锯齿波、方波、阶梯波的频率均为1000 Hz,频率稳定度为100ppm。

2、输出信号的峰峰值为2V,幅度失稳度、波形失真度均小于1%。

3、在一个周期内,阶梯波的阶梯不小于3个。

4、每种波形的巡回切换时间间隔为2 S。

5、调幅波的包络线频率为200 Hz,载波频率为10000 Hz。

发挥部分

对调幅包络线进行变频循环输出,频点为100Hz,150Hz、200Hz,循环时间间隔为3S。

1.3 工作流程

1)调研、查找并收集资料; 2)画出原理框图;

3)单元电路设计与计算; 5)列元器件明细表; 6)电路焊接与调试; 7)撰写设计报告。

1.4 设计提示

电路主要由五个模块组成,包括DC-DC电路、信号产生电路、基准时序产生电路、波形自动循环控制电路、调幅电路。其原理框图如图1。

各模块功能如下:

1)DC-DC电路。实验室所能提供的供电电压为±12V,而数字电路工作电压为±5V。因而,可用7805和7905实现±5V的工作电压。若需使用±8V,可用7808和7908实现。

2)信号产生电路。主要分为:方波-三角波产生电路,低通滤波电路,锯齿波产生电路。可以由积分器和比较器同时产生三角波和方波,其中比较器起电子开关的作用,将恒定的正负极性的电位交替地反馈至积分器而得到三角波。三角波经低通后可产生正弦波。锯齿波通过比较运算后可得到阶梯波。

3)调幅电路。采用10KHz载波信号进行AM调制,对调幅波的包络线进行变频循环输出,频点为100Hz,150Hz,200Hz。

4)基准时序产生电路。循环的时间基准由此电路实现。

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告

5)波形自动循环控制电路。要求方波、正弦波、锯齿波、阶梯波等均能够自动循环输出,且每种波形显示时间为2S;调幅波能够自动变幅循环输出,各调幅波显示时间为3S。

图1 组合函数信号发生器及波形巡回切换电路原理框图

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告 设计的基本过程与方案

2.1 方波-三角波产生电路

2.1.1 实验原理

如将滞回比较器和积分器首尾相接形成反馈的闭环系统,则比较器输出方波经积分器积分后可得到三角波,三角波又经触发器自动翻转形成方波,这样即构成了方波-三角波发生器。图中运用了TL074组成的运放积分电路。

方波-三角波产生电路可由积分器和比较器同时产生三角波和方波。

2.1.2 实验数据及计算

电路震荡频率:f=

R1

4R2(R5R6)C

1方波幅值:U’om=Uz

2.1.3 实验原理图

图2-1方波-三角波发生电路

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其中,R9控制方波的幅度,R8控制方波三角波的频率,R11控制三角波的幅度,实际可调。

2.1.4 方波三角波的电路仿真

图2-2仿真得到的方波-三角波发生图

2.1.5 故障问题及解决办法

①波形严重失真;

②幅度峰值大于2V且振荡频率大于1KHz。

解决办法:①稳压二极管忘记接地达不到稳压目的,接地后解决。②更换电阻阻值,用滑动变阻器替换固定电阻调整阻值。在输出端接上滑动变阻器控制幅度。

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2.2 正弦波产生电路

2.2.1 实验原理

将发生的三角波经过一个一阶低通滤波电路,如图2-3所示,则三角波经低通滤波后可产生正弦波。图中运用了TL074及电容和电阻共同构成了低通滤波器。

2.2.2 实验数据及计算

通带放大倍数Aup=1+R7特征频率fo=

R5 2RCAup2当f=fo时,Au=故通带截止频率fp=fo。

2.2.3 实验原理图

图2-3方波-三角波-正弦波发生电路

其中,R11控制正弦波的幅度,实际可调。

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2.2.4 方波-三角波-正弦波及正弦波单独的电路仿真

图2-4仿真得到的方波-三角波-正弦波发生图

图2-5仿真得到的正弦波发生图

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2.2.5 故障问题及解决办法

①不出现波形;

②幅度峰值大于2V且振荡频率大于1KHz。

解决办法:①低通滤波电路接错了输入口,从R1后方接出了,更改后正常。②更换电阻阻值,用滑动变阻器替换固定电阻调整阻值。在输出端接上滑动变阻器控制幅度。

2.3 锯齿波产生电路

2.3.1 实验原理

锯齿波产生电路可在方波发生器和积分器之间加上两个二极管以及滑动变阻器来实现,滑动变阻器可用来调节占空比。

积分电路正向积分的时间常数远大于反向积分的时间常数,或者反向积分的时间常数远大于正向积分的时间常数,那么输出电压上升和下降的斜率相差很多,就可以获得锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向的积分通路不同,就可以得到锯齿波发生电路。

2.3.2 实验数据及计算

根据三角波发生电路振荡周期的计算方法,可得出上升时间和下降时间,分别为

2R8R2C1 T1=t1-t0R3R5T2=t2-t1 2R8(R2R3)C1

R3R4所以振荡周期: 2R8(2R2R3)C1T=

R3R4占空比:T1T=

R2

2R2R3

调整R1和R2的阻值可以改变锯齿波的幅值;调整滑动变阻器滑动端的位置,可以改变占空比以及锯齿波上升和下降的斜率

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2.3.3 实验原理图:

图2-6锯齿波发生电路

2.3.4 锯齿波电路仿真

图2-7仿真得到的锯齿波发生图

2.3.5 故障问题及解决办法

①无波形产生;

②周期偏小,调节阻值发现幅度不随之发生改变;

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③锯齿波有失真,表现为占空比不合理,直线部分不是很陡。

解决办法:①检查电路连线,看是否有短路或断路;②改变R2及R7可以在不影响幅度的情况下改变其周期;③在输出端接电阻跟电容可调节失真。

2.4 阶梯波产生电路

2.4.1 实验原理

阶梯波产生电路可由比较及加法运算电路来实现。

设置三个单限比较器,设置三个比较电压,可使锯齿波斜率比较大的那条线上发生三次电压跳变,从而产生三个方波,再通过同相比例加法运算电路使它们叠加,从而产生阶梯波。

2.4.2 实验数据及计算

阶梯波的周期由输入的锯齿波周期决定:

2R8(2R2R3)C1T=

R3R4

2.4.3 实验原理图:

图2-8锯齿波发生电路

2.4.4 锯齿波-阶梯波及阶梯波单独的电路仿真

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图2-9仿真得到的锯齿波-阶梯波发生图

图2-10仿真得到的阶梯波发生图

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2.4.5 故障问题及解决办法

①只出现两个台阶; ②台阶长度不一且失真;

解决办法:①以地线为基准,测出锯齿波的幅度。切忌以锯齿波的最低点作为零点电压来计算阈值电压,至少确定四个阈值电压。②以锯齿波的幅度等分至少四段电压,以分段电压来确定电阻的比值。

2.5 调幅电路

2.5.1 实验原理

调幅电路主要由载波信号发生电路和调制信号产生电路两部分组成。载波信号是10KHz的正弦波信号,故可由RC桥式正弦波振荡电路产生;调制信号分别为100Hz、150Hz、200Hz的正弦波信号,故可由方波-三角波-正弦波电路产生。将产生的载波信号和调制信号通过乘法器运算便可得到振幅调制信号。

2.5.2 实验数据及计算

电路振荡频率f102πRC

起振的振幅条件:2Rf Ri调整反馈电阻Rw,使电路起振,且波形失真最小。如不能起振,则说明负反馈太强,应加大滑变。如波形失真严重,则应适当减小滑变大小。

2.5.3 实验原理图

分别为载波信号发生电路以及可调的三频率调制信号产生电路,以及两者通过乘法器后得到的总电路。

①载波信号发生电路

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图2-11载波信号发生电路

②调制信号产生电路

图2-12调制信号产生电路

断连成组的开关可以分别切换成100Hz,150Hz,200Hz的调制信号产生电路。

③载波信号与调制信号经过乘法器的总电路

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图2-13载波信号与调制信号经过乘法器的总电路

③乘法器的电路

将产生的载波信号和调制信号通过乘法器运算便可得到振幅调制信号。乘法器是由MC1496芯片及一些电容、电阻共同连接而成。

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图2-14 乘法器总电路

2.5.4 载波信号与调制信号电路仿真

①载波信号电路仿真

图2-15仿真得到的载波信号

②100Hz调制信号电路仿真

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图2-16仿真得到的200Hz调制信号

③150Hz调制信号电路仿真

图2-17仿真得到的400Hz调制信号

④200Hz调制信号电路仿真

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图2-18仿真得到的600Hz调制信号

⑤载波信号与调制信号经过乘法器的总电路仿真

图2-19仿真得到的载波信号与调制信号经过乘法器的结果

2.5.5 故障问题及解决办法

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①在调试过程中,发现由计算的理论值焊上电路板后,示波器上无法显示正弦波;

②出现顶部或者底部失真; ③波形不稳,抖动。

解决办法:①负反馈太强,此时应加大等效电阻,即反馈电阻的阻值。②波形严重失真,应适当减小反馈电阻。③利用万用表检查电源,确定电源是否稳定;检查电路,确定是否存在虚焊。

2.6 准时序产生2s,3s的波形自动循环控制电路

2.6.1 实验原理

利用NE555产生周期为7.8ms的脉冲电路,再利用两片74LS161将周期放大256倍,然后接入四进制计数器,其中QA、QB作为模拟开关CD4052 A、B的输入,555的输出端口与74161的CLK相连,同时Q0、Q1用7ALSOO与非门输出到LD’端口,将方波,正弦波,锯齿波和阶梯波分别接到模拟开关上,以达到四个波形周期为2s的自动循环效果。

3s循环电路原理类似,模拟开关直接接入调制电路中,使其3秒自动切换一种赫兹的电路显示。

2.6.2 实验原理图:

图2-20 2s电路波形自动循环控制电路

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图2-21 3s电路波形自动循环控制电路

2.6.3 波形自动循环控制电路仿真

由于软件时间问题,电路仿真将电路中的电容缩小了一千倍,便于观察仿真波形

图2-22仿真得到的2s电路输出脉冲图

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图2-23仿真得到的3s电路输出脉冲图

2.6.4 故障问题及解决办法

①波形不进行循环

解决办法:①5V的变压器与芯片焊接不牢没有通路。

2.7 电源转换电路

运用7805和7905将实验室的12v电压转化为数字电路中所用的5v电压

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三、实习日志

3.1 第一周:

6月27日(星期五)老师布置实习任务要求,提示实习思路,规定实习要求 6月29日(星期日)分组并领取工具

6月30日(星期一)查阅相关资料设计所需电路及仿真,设计出了方波-三角波转正弦波电路

7月1日(星期二)设计锯齿波--阶梯波电路 7月2日(星期三)焊接方波-三角波-正弦波电路

7月3日(星期四)设计仿真载波和调幅波电路历尽千辛万苦终于仿真出来了 7月4日(星期五)焊接锯齿波和阶梯波

7月5日(星期六)——7月6日(星期日)焊接载波和调幅波

3.2 第二周:

7月7日(星期一)——7月9日(星期三)焊接2s,3s两个的时序电路 ,及检查上部分电路中出现的问题

7月10日(星期四)——7月11日(星期五)焊接100Hz,150Hz,200Hz三种 频率的调制电路

7月12日(星期六)检查时序电路中的问题 7月13日(星期日)焊接乘法器 写

3.3 第三周

7月14(星期一)——7月15日(星期二)检查线路问题,最终决定重新再来 7月16(星期三)——7月17日(星期四)加班加点重走以上的路线 7月18(星期五)检查整体电路 完善、实习报告的撰写

7月19(星期六)——7月20日(星期天)调幅波、载波部分的再次检测,以实现乘法器的作用

3.4 第四周

7月21(星期一)再次检查整体线路,完善更新实习报告

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告 实习体会与建议

4.1 实习体会

4.1.1

这次小学期实习让我学习到了很多,也明白了很多,理论就是理论如果不能作用到实际中那和空纸谈兵有什么区别,没有实际的用处。而这次实习就是一次理论转化为实践的过程。

其实我们就做了仿真电路,画原理图在将其焊接在电路板上,并用示波器测试这三件,看似简单的事情做起来确实费不少力气的事情。这不仅需要心灵手巧,更需要的是信心和耐心。开始的时候总以为自己的动手能力很强,焊接电路基本是小意思,也没当回事。但当开始焊接工作之后才发现自己的动动手能力和思维根本跟不上,信心一天下来就不剩什么了就开始讨厌做这件事,每次焊接都带着情绪,这样反而越来越没效率,有时真的想就这样算了老师只要给个及格就行。不过自己还是挺过来了,这就是我这段时间的工作,如果不拿出点成果怎么对的起自己。最后还是硬着头皮完成了这个任务。

回想起这段时间自己真是没少受罪无论是身体上还是精神上的,每当焊接不出电路或是不出波形这一天都过的没什么意思。不过当调出波形之后,心情会特别激动。也许这正像老师所说的我正在享受焊电路板给我带来的乐趣。

实习的过程中不是所有的事情都是那么的顺心如意,焊电路板是件检查耐心与细心能力的事,一个不小心少焊一个或多焊一个电阻,一端没有接地,就可能造成意想不到的结果。所以焊电路板要静下心来仔细认真心无旁物的去做这件事。有次一个线路短路问题,就可以让我们变得寝食难安,检查不出错误又没有正确的结果出现。经过严密的深思的检查终于发现了问题的根源,原来输出段的排线孔和排线针之间虚焊了,看似简单的问题却很严重,所以以后在焊接时一定要注意虚焊的问题。还有在检测波形时我们总是喜欢用看似高大上的数字示波器,但是让我们没有想到的是调幅波在它上面不能直接显示。我们一味的要去寻找那几个包络线却忽视了最普通的问题。这也是一次实践教训吧!这只能说我们的经验还是很欠缺。希望在以后能够多多观察,多去看看别人怎么做,多多动手,更要勤动手。

总体来说,这真是一次有意义的实习,感谢老师的细心教导,感谢学姐学长的不厌其烦的指教,更要感谢队友的默默支持和鼓励。虽然被烙铁烫过,虽然有过几天都不想招惹任何人,虽然有时绞尽脑汁示波器上还是一条可测的直流电的结果,虽然看着别的同学一个个先自己而回家自己多少有点着急和焦虑,不过那都是回忆了现在我能想到的是自己调出了几条波,和搭档默契的合作,前一秒什么都没有后一秒全都出现在示波器上的惊喜与快乐,这即是一种锻炼也是一种成长。这么短的几天里好似经过了漫长的时间,一会高兴,一会又像跌入深谷心情郁闷至极。在焊电路板的时间里心情就跟北京的天气一样,没人知道下一秒等待你的是什么。估计也是恨到极点就喜欢了吧!虽然我们焊了很多次,虽然我们通宵达旦,自己累的都觉得只能靠潜意思在工作,但我觉得这是一次很值得的实践课!

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告

4.1.2 这次实习是第一次自设计电路,刚开始时,到网上搜到了许多电路,可都不符合要求,最终还是找到了往届的电路,本以为电路图,原理功能都已经找到了,只要按步骤来就会很容易的焊出要求的电路板,于是我找齐了器件,画好了原理图,就开始开工了,但由于没有焊电路板和布线的丰富经验,训练也不足,虽然自己很受打击的焊完第一块,但是最后什么结果都没有,查了一遍电路,也许是因为自己弄的原因也找不出毛病在哪,真的是非常痛苦非常折磨啊,于是干脆心一狠,这次和同组的胡同学一起焊,吸取了上次的教训,不能再闭门造车,这次要取百家之长,于是我先去实验室看了一下已经弄好的同学的电路板,看他们的布线和版面布局,然后又听了老师很多在第一块失败的电路板出现的问题。经过老师详解我知道了一般布线是在电路板正面只有布不下的时候才会在背面布线,而我上次就全在背面布线,到时整个电路线路十分混乱也不易于检查,于是这个决定在正面布线,然后我们俩画好了实物链路连接图,一切就绪,就差开始动工了!

由于第一次的失败,很受打击所以这次电线的连接和焊接就交给了比我细心的毛同学来完成,我则负责对电路的时时检查和改进意见,检查了一周时间终于完成了,可是我们开始检测,换了555计时器可以出现结果,于是确定毛病出现在555上,我们用万用表检查了555功能,果然是引脚电路有问题,于是我们进行了测试,将555插槽换下,重新介入新的插槽,终于这个问题解决了!

可当天下午我们的锯齿波忽然又失踪了,经过分析发现问题出在芯片TL074CN上,于是我们对电线连接做了全面检查,没有问题,我怀疑是芯片问题,于是拆下芯片一看,果然在将芯片插入底座是有一个芯片管脚悬空导致一直是高电平输出,于是重新插入,锯齿波又重新出现在银幕上了,真是心情愉悦啊。

焊接电路需要极大的耐心,一般人远达不到要求,焊接过程中我曾一次次的失去耐心,有的时候就在想踩坏电路板和早点回家之间徘徊。老师极致的想要我们做出波形,乘法器却总是不出来的样子,就这样我们急了,马上又重新焊了一个乘法器,可还是不出波形,这个时候真是感觉上天都与你作对,但是我和同学反而悄悄就不信这个邪,另找了块板子又重新焊接了调幅电路,焊接到一半,我忽然发现以前乘法器电路波形好像有点规律,于是换用模拟示波器检查信号输出,当我缓慢调整扫描频率和单位电压值时,惊奇的发现波形居然早就出来了,于是我欣喜若狂的和同学一起调好了电路减少失真,真是太令人兴奋了。

总结来说,焊接电路必须要避免虚焊和锡过多导致的短路,还要多多留心±,否则则全盘皆输,前功竟弃,实习是一个很好的机会,来磨练自己的意志,我将继续努力完成任务,克服更多的难关。

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4.2 建议

如果实习的时候可以给点提醒的话,我相信我们会做的更好!

如果可以将各个电路分开焊接会比焊接到一整块电路版上问题简单的多,也容易排查错误,对于我们的焊接工作也很有益处。

对于电路,芯片等了解不是很透彻,对于电路中出现的现象问题不能快速客观正确的提出指正,往往会走许多许多弯路才能找到,这是多么痛的领悟啊,希望老师多给点指导性的意见和建议,或有一些指导性的资料也是不错的嘛!对于芯片的管理和使用要有一些规范或要求。

中国地质大学(北京)2013年本科实习报告 参考文献

篇8:函数信号发生器设计实验报告

关键词:函数信号发生器,LabVIEW

0引言

随着硬件技术已经发展到一个瓶颈, 硬件仪器仪器已经停滞不前了, 然而计算机技术的快速发展, 虚拟仪器越来越受人们的关注, 虚拟仪器在不同的应用工程和测量行业受到广泛应用, 这都归功于它的图形化编程语言。

“软件即是仪器”就是美国国家仪器NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。通过这一思想, 在基于PC机平台上NI公司推出了Lab VIEW这一图形化软件。Lab VIEW就是利用图标来选择功能块和连线将图标连起来的方法来代替复杂和繁琐的程序语言的这一编程思想。使得人们用Lab VIEW来编写程序就好像在画程序的流程框图一样。由此我们可以看出, Lab VIEW是针对的是那些的普通工程师, 正是因为这样, 它成为目前最流行的虚拟仪器开发平台。

信号发生器指的是能够产生固定参数的电信号的仪器。能够产生不同波形的电路称为函数信号发生器, 它能产生一些常见波形, 例如:正弦波, 三角波、锯齿波等。

2.1设计要求

(1) 能产生不同频率正弦波、矩形波、三角波、锯齿波。 (2) 可以像硬件示波器看到具体的波形 (3) 幅度、频率、偏移量和占空比等可以手动输入。 (4) 能实现保存各个参数。 (5) 在不同的参数情况下, 采样频率和采样点数能够实现自我调校。

2.2显示界面的设计

在函数信号发生器的显示界面设计中, 首先在控件选项开关中, 选出需要的各种控件, 并托拉出来。以下分成六个部分来介绍界面的设计。

(1) 开关:加入按钮控件来控制信号发生器的开与关。

(2) 显示:在显示控件选项板拖出波形图表这个控件, 它的作用是显示不同的波形。

(3) 信号选择:在信号选项板拖出任意波形控件, 它在信号发生器内部提供各种不同的波形, 当然它可以利用输入不同的数学表达式来控制波形的不同参数和波形形状。所以, 它是这次设计中最重要的一个控件。

(4) 频率大小的控制:在按钮控件选项板中拖出一转盘, 用于控制频率的大小, 然后, 添加一个数值输出选项控件来显示当前频率。

(5) 四个参数的调节:在按钮控件选项板中拖出四个转盘来控制四个参数数值的大小, 再拖出四个数值输出选项控件, 用于显示四个参数的数值大小。

(6) 保存:添加一个存盘控件和一个信号灯控件, 由于没有信号灯控件, 只能用布尔元件代替了, 信号灯的亮灭可以看出当前是否有数据在保存。我们可以对存盘控件设置一个连接, 当按下存盘按钮时, 将当前波形的数据保存电脑中的某个文件夹, 这个链接就像与这个文件夹进行数据传输的通道。前面板如图1所示:

2.3函数信号发生器的后面板程序设计

(1) 信号发生器开与关的实现:利用三种基本的程序结构中的while循环这一程序结构, 将开关按钮与while循环中红点相连, 这样我们就能实现程序的启动和关闭。

(2) 信号的生成:采用了由Lab VIEW自身所提供的信号产生的函数控件, 不需要我们手动输入数学公式来提供信号。这个函数控件有7个输入口, 2个输出口, 7个输入口其中的四个需要与上述中的四个参数的转盘相连和数值输出控件相连, 这样就可以控制四个参数的大小并显示了, 并将信号输出口与显示控件相连。

(3) 信号波形的显示:通过输出信号与显示控件相连, 这样就可以显示波形了。函数信号发生器程序框图如图2所示。

2结束语

通过这次设计, 我了解到了Lab VIEW的功能的强大, 和传统的硬件仪器设计相比, 虚拟仪器的软件具有开放性、模块化、互换性以及可重复使用等特点。

参考文献

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