多用信号发生器系统设计演示文稿

多用信号发生器设计 学 生：李光伟 导 师：李建新 专 业：测控技术与仪器 欢迎您莅临论文答辩 哈尔滨理工大学 纲 要 课题来源 选题的目的和意义 基本电路设计 实物电路 设 计 电路仿真测试 结论 致谢 以输出为方波、三角波和正弦波三种波形；用开关切换输出均为双极性；输出阻抗均为 50；具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能 。 2. 要求提出最少三种制作方案，并加以论证。 。 论文主要研究工作 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 。 频率及相位调节精度低 ,同时不能满足现代复杂电子系统设计的要求 , 利用多用途专用芯片直接数字合成设计信号发生器成本太高 。 研究意义 （ 1） 我国目前还基本处于传统仪器与计算机化仪器互相分离的状态 ,世界各大相关的产品商家都在向中国这个巨大的市场进军。结合我们的实际情况 ,我们必须走引进与自行开发相结合的道路 。 （ 2） 信号发生器技术在发达国家的推广应用也是十分普及 ,不仅在电子测量领域、过程控制领域 ,包括人们生活的其它许多领域 ,利用虚拟仪器实现复杂的测量与控制系统的例子也很多 。 波形发生电路图 方波发生器电路图 如图所示电路，设在接通电源的时刻，电容器两端电压为 0，两输出电压相等，此时电压 1向 运放反向输入电压 t=p， 变为 此周而复始，循环不已，因此产生振荡，输出方波 . 0根据 出信号就是三角波，由此可得，利用方波信号发生器和 工作原理：方波信号发生器输出的方波。图中 4、 号输入积分电路，在积分电路的输出端得到三角波信号。积分电路的输出端除了输出三角波信号外，并通过电阻 三角波信号整形变换成方波信号输出 。 正弦波发生器 正弦波发生器又称文氏电桥振荡器 。 具有选频特性的 ，即要求放大器的电压益大于等于 3，略大于 3的原因是由于电路中的各种损耗，致使幅度下降而给予补偿。但 大得多了会导致输出正弦波形变差（起振条件为 ）。 电路实物设计和元件器选择 为了实现设计指标的要求，将在原有方波，三角波和正弦波 的电路基础上增加一级放大器 实现输出电压的可调和，输出阻抗为 50 。 右图为方波行信号发生器的实物连接电路图 续表 1 上图为正弦波和三角波信号发生实物电路图 电路元器件和参数选择 据指标要求，这里主要考虑双电源、通用、无需调零型的运放，可选择 5 3. 稳压二极管的选择：考虑输出电压和电源电压的要求，可选稳压二极管为 1稳压值约为 10V 4. 5的选择：和一般在几千欧到几万欧之间，为实现输出电压可调，应为可调电位器。由于输入电压为 10V，而输出电压要求最大为 5V，因此，可选 10 以只需在方波电路原基础上增加部分功能电路即可。大部分器件的选择也是相同的 。 4利用仿真软件 出仿真结果如图所示。上原理图中的可以用来调节信号发生器的信号输出频率，将两个波形发生器整合做出一个完整的信号发生器 ，其中 1时输出三角波， 仿真模式下得出的设计结果 上图可以看出正确输出所需要的波形 ,输出的所有波形的频率相同。 利用上面的仿真模式做出 以很方便的在仿真模式下观测电路下设计的信号发生器的具体工作流程，并加以多方面的调试 。 信号发生器的实际制作 根据设计的指标购买元器件并进行焊接。选取的原则就是：所用元器件尽量与理论推算所用的元器件相符，在价格、货源允许的情况下尽量使用精密的元器件这样可以减少整个电路的误差。同时由于货源的问题本设计并没有采用精密多圈电位器而是采用一般的电位器这样会造成一定的误差但不大。 由于采用专门的集成芯片，所以整个电路的元器件比较少，这样有利于整个电路的布局。为了以后的检查和修改，应尽量使元器件之间的间隔较大，尽量减少导线的使用，并且尽量使用比较细的导线，最好使用专用的高温导线 。 电子电路的组装和调试 实验箱上组装，元器件便于插接且电路便于调试，并可提高器件重复利用率组装电路时注意，电路之间要共地。正确的组装方法和合理的布局，不仅使电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查和排除故障 。 第一种是采用边安装边调试的方法 第二种方法是整个电路安装完毕，实行一次性调试。这种方法适于定型产品 。 第三种是整机联调。 结论 第一章讲述了信号发生器的发展趋势和其发展前景，并提出了设计指标。 第二章中提出了四个设计方案并决定运用方案二进行实际制作，在第二章的第二节中设计了方波发生器电路、三角波和正弦波的发生器电路。并且分别对三种电路进行了参数确定与论证比较。 第三章中设计了三种波的实物电路，在将二种发生器进行整合合并之后做出了一个整体的信号发生器的实物电路，最后对电路进行了仿真调试，得出仿真结果和 最后一章里面首先介绍了一种比较先进的信号发生器（以 接着讲述了电子电路的调试方法和具体制作方法。 本设计设计了一种简单可行的信号发生器，可以正确输出设计指标中要求的三种波形本方案制作的信号发生器能很好完成设计指标中的要求，但是结果显示，它的功能较少，精度不高，频率上限只有 300法产生更高频率的信号