波形发生器——模电课程设计.doc

0000大学机电工程学院 本科生课程设计 课程： 模拟电子技术基础 题目： 波形发生器 班级： 11111111111111 姓名： 111111 学号： 100000000 指导老师： 000000 完成日期： 2012.7.6 摘要 波形发生器是用来产生一种或多种特定波形的装置，这些波形通常有正弦波方波三角波锯齿波，等等。以前，人们常用 模拟电路来产生这种波形，其缺点是电路结构复杂，所产生的波 形种类有限。随着单片机技术的发展，采用单片机电路产生各种 波形的方法已变的越来越普遍。虽然，可能产生的波形会呈微小 的阶梯状， 但是， 只要设计得当， 这一问题可以得到一定的解决。本设计使用的是构成的发生器可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形， 波形的频率可用程序控制改变?本设计制作的波形发生器，可以输出多种标准波形，如方波、正弦波、三角 波、锯齿波1设计的目的及任务 （4） 1．1 课程设计的目的 （4） 1．2 课程设计的任务与要求 （4） 1．3 课程设计的技术指标 （4） 2 电路设计总方案及原理框图 （6） 2．1 电路设计原理框图 （6） 2．2 电路设计原理图 （6） 2．3 方案设计 （7） 2．4 主要芯片介绍 （7） 3 各部分电路设计 （9） 3.1 系统的电路总图 (9) 3.2 正弦波 (9) 3.3 方波产生电路 (10) 3.4 三角波 (12) 4 电路仿真 (14) 4.1 Multisi (14) 4.2 仿真电路 (14) 5 实验结果 (17) 5.1 调试产生方波-三角波的电路 (17) 5.2 设计数据 (17) 6 设计总结 (18) 7 仪器仪表清单 (20) 1设计的目的及任务 1.1课程设计的目的 1.1.1利用所学微机的理论知识进行软硬件整体设计， 锻炼学生理论联系实际、 提高我们的综合应用能力。1.1.2本次课程设计是以微机为基础，设计并开发能输出多种波形（正 弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波等）且频率、幅度可变的函数发生器。掌握各个接口芯片的功能特性及接口方法，并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，在机房的练习大家 也都是分散的对各个章节的内容进行练习。因此，缺乏一种系统的设计锻炼。在课程所学结束以后，这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一起。通过这几个波形进行组合形成了一个函数发生器，使得我对系统的整个框架的设计有了一个很好的锻炼。这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目，更可以锻炼大家微机知识的应用1.2设计任务和要求 1.2.1设计要求： 设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。 输出波形频率范围为0.02HZ~20HZ且可连续调。 各种波形幅值均连续可调。 设计电路所需的直流电源。 写出设计报告 1.2.2方案论证，确定总体电路原理方框图及原理图。 1.2.3单元电路设计，元器件选择。 1.2.4仿真调试及测量结果 1.3设计的技术指标 1.3.1 可实现正弦波，并且正弦波在信号频率范围20Hz～20kHz 连续可调；频率稳定度较高。实现了方波，三角波，锯齿波，并且信号幅度可以在一定范围内连续可调 1.3.2 各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调 1.3.3 设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。 2 电路设计总方案及原理图 2.1电路设计原理框图 图1 2.2电路原理图 图2 2.3方案设计 2.3.1电路设计： 由RC桥式正弦波振荡器产生正弦波，经过滞回比较器输出的方波经过积分器积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，然后经过同相输入迟滞比较器和充放电时间常数不等的积分器，共同组成锯齿波电压产生器电路。 2.3.2.设计思路： 课设需要各个波形的基本输出。如输出锯齿波、三角波方波。这些波形的实现的具体步骤：锯齿波实现很简单，只需要一开始定义一 个初值，然后不断的加 1，当溢出后又重初值开始加起，就这样循环下去。三角波的实验过程是先加后减，实现方法是先从 00H 开始加 1 直到溢出后就执行减 1 操作，就这样不断调用这个循环。方波的实现方法是连续输出一个数，到某个时候就改变一下值，可以把值定义为正极性的，也可以是负极性。正弦波的实现是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义一些数据，然后执行时直接输出定义的 数据就可以了。通过 P1 口和开关 K0-K4 相连接来控制各个波形的输出。能根据 k0-k5 键 状态进行波形切换，开关键向上接“