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基于MSP430的锯齿波发生器

基于MSP430的锯齿波发生器
基于MSP430的锯齿波发生器

基于MSP430的锯齿波发生器

摘要本文主要介绍通过单片机来实现锯齿波发生器的一种系统设计方案。该系统方案以MSP430F1611作为整个设计的核心,利用430单片机内部的12位DA来实现波形发生。通过外部放大电路来实现波形的幅值放大和电压上移,通过矩阵键盘来实现波形的频率、幅值、占空比预置和调节。

关键词锯齿波;波形发生;MSP430;DA;

0 引言

在电子制作方面,波形发生器是一个不错且较常见的实践课题。本文通过作者自己亲身的动手制作和调试,来谈一谈利用MSP430单片机来制作锯齿波发生器的过程和一些个人见解,此波形发生器能精确1Hz步进,最大产生1.5KHz的幅值可调和占空比可调的锯齿波。

1 系统总体设计

总体的设计思路为MSP430F1611单片机作为整个系统的核心,接收来自键盘的信息,并根据键盘的信息作出相应的动作,比如说:频率步进加1Hz,频率步进减1Hz,峰峰值设为3V,占空比设定为7:1等操作,通过这些操作来实现锯齿波的各种变化,实现各种功能。并通过12864的液晶实时显示当前操作情况,锯齿波的各种参数。电源采用线性电源LM7805和AS1117-3.3,纹波更少,DA供电更稳定。具体系统框图如图1。

整个锯齿波发生系统的供电是由AS1117来供应的,AS1117作为一种线性电源,加上电源两端的滤波处理,使纹波小且少,使DA得到了有效的稳定电源。且用两片AS1117,一片给模拟部分供电,一片给数字部分供电,使模拟部分和数字部分分开,有效地达到了互不干扰。图3为波形放大和电压上移硬件电路,放大器采用OP07,性能远远达到了此系统的要求。

3 软件设计

软件采用最方便最常用的C语言编写,主要部分就是12位DA来产生波形和液晶显示部分。矩阵键盘接单片机P1和P2口,都采用中断模式。当有按键按下时进入中断,读取相应的键盘值,软件通过该值来重新生成波形以达到按键所表达的目的,同时把相应的信息通过液晶显示出来。

4 结论

本文介绍了基于MSP430F1611单片机的锯齿波发生器的设计。此设计,几乎

基于51单片机的波形发生器的设计讲解

目录 1 引言 (1) 1.1 题目要求及分析 (1) 1.1.1 示意图 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 波形发生器系统设计方案 (2) 2.1 方案的设计思路 (2) 2.2 设计框图及系统介绍 (2) 2.3 选择合适的设计方案 (2) 3 主要硬件电路及器件介绍 (4) 3.1 80C51单片机 (4) 3.2 DAC0832 (5) 3.3 数码显示管 (6) 4 系统的硬件设计 (8) 4.1 硬件原理框图 (8) 4.2 89C51系统设计 (8) 4.3 时钟电路 (9) 4.4 复位电路 (9) 4.5 键盘接口电路 (10) 4.7 数模转换器 (11) 5 系统软件设计 (12) 5.1 流程图: (12) 5.2 产生波形图 (12) 5.2.1 正弦波 (12) 5.2.2 三角波 (13) 5.2.3 方波 (14) 6 结论 (16) 主要参考文献 (17) 致谢...................................................... 错误!未定义书签。

1引言 1.1题目要求及分析 题目:基于51单片机的波形发生器设计,即由51单片机控制产生正弦波、方波、三角波等的多种波形。 1.1.1示意图 图1:系统流程示意图 1.2设计要求 (1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。 (2) 用键盘控制上述三种波形(同周期)的生成,以及由基波和它的谐波(5次以下)线性组合的波形。 (3) 系统具有存储波形功能。 (4) 系统输出波形的频率范围为1Hz~1MHz,重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz,非正弦波的频率按照10次谐波来计算。 (5) 系统输出波形幅度范围0~5V。 (6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。

方波_三角波_正弦波_锯齿波发生器

X X X X X X X大学 课程设计报告 课程名称:电子技术基础 设计题目:方波三角波正弦波锯齿波函数发生器 系别: 专业: 班级: 学生姓名: 学号: 同组同学: 学号: 指导教师: XXXX大学XXXX学院 XXXX年月日

摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围: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。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器,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,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。 函数(波形)信号发生器。能产生某些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,频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。 关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路

目录 · 设计要求 (1) 1.前言 (1) 2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2) 2.1原理框图 (2) 3.各组成部分的工作原理 (3) 3.1方波发生电路的工作原理 (3) 3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4) 3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (5) 3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (6) 3.5总电路图 (7) 4.用Multisim10电路仿真 (8) 4.1输出方波电路的仿真 (8) 4.2三角波电路的仿真 (9) 4.3正弦波电路的仿真 (10) 4.4锯齿波电路的仿真 (11) 5实验总结 (11) 6.仪器仪表清单 (13) 7.参考文献 (13) 8.致谢 (13)

正弦波-方波-锯齿波函数转换器

课程设计说明书 课程设计名称:模拟电子技术课程设计 课程设计题目:正弦波-方波-锯齿波函数转换器 学院名称:信息工程学院 专业:通信工程班级:090421 学号:09042134 :尚虎 评分:教师: 20 11 年 3 月16 日

任务书 题目3:设计制作一个产生正弦波—方波—锯齿波函数转换器。设计任务和要求 ①输出波形频率围为0.02Hz~20KHz且连续可调; ②正弦波幅值为±2V; ③方波幅值为2 V; ④锯齿波峰-峰值为2V,占空比可调;

摘要 本次课程设计的目的是: 应用电路分析低频等所学的知识设计一个正弦波-方波-锯齿波函数发生器。设计的正弦波-方波-锯齿波函数发生器是由正弦波发生器、过零比较器、积分电路等三大部分组成。正弦波发生器产生正弦波,正弦波经过过零比较器转变为方波,方波经过积分电路产生锯齿波。 关键字:正弦波、方波、锯齿波

目录 第一章设计目的及任务 1.1 课程设计的目的 (5) 1.2 课程设计的任务与要求 (5) 1.3 课程设计的技术指标 (5) 第二章系统设计方案选择…………………………………………… 2.1 方案提出 (6) 2.2 方案论证和选择 (6) 第三章系统组成及工作原理......................................................3.1 系统组成 (7) 3.2 正弦波发生电路的工作原理 (7) 3.3 正弦波转换方波电路的工作原理 (8) 3.4 方波转换成锯齿波电路的工作原理 (9) 3.5 总电路图 (11) 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择........................4.1 正弦波发生电路的设计 (12) 4.2 正弦波转换方波电路的设计 (13) 4.3 方波转换成锯齿波电路的设计 (14) 第五章实验、调试及测试结果与分析.................................5.1电路总体仿真图如下所示 (17) 5.2 调试方法与调试过程 (18) 第六章结论 (21) 参考文献 (23) 附录(元器件清单) (23)

方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器

方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器

电子工程设计报告

目录 设计要求 1.前言 (1) 2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2) 2.1原理框图 (2) 3.各组成部分的工作原理 (3) 3.1方波发生电路的工作原理 (3) 3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4) 3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (6) 3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (7) 3.5总电路图 (8)

方波—三角波—正弦波函数信号发生器 摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围: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。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器,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,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。 函数(波形)信号发生器。能产生某些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,频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。 关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路 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;锯齿波 3.频率范围:在0.02-20KHz范围内且连续可调; 1.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

多波形信号发生器设计 电子技术课程设计

湖南文理学院课程设计报告 课程名称:电子技术课程设计 教学院部:电气与信息工程学院 专业班级:通信工程08101班 学生姓名:林洪湖(200816020143) 指导教师:邱德润 完成时间:2010 年6月25日 报告成绩:

目录 1.绪论 (3) 信号发生器现状 (3) 2.系统设计 (3) 控制芯片的选择 (4) 3.硬件电路的设计 (4) 3.1基本原理: (4) 3.2各部分电路原理 (8) 4.软件设计 (14) 4.1主程序流程图 (14) 4.2子程序流程图 (15) 5.测试结论 (18) 5.1软件仿真结果 (19) 5.2硬件测试结果 (21) 参考文献 (21)

多波形信号发生器设计 1.绪论 1.1信号发生器现状 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。但是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缺点。在科学研究和生产实践中,如工业过程控制,生物医学,地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意,而且由于低频信号源所需的RC很大;大电阻,大电容在制作上有困难,参数的精度亦难以保证;体积大,漏电,损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加,则电路复杂程度会大大增加。 本次用要用到的有函数发生器5G8038、集成振荡器E1648、集成定时器555/556. 2.系统设计 2.1系统方案 方案:采用函数信号发生器5G8038集成模拟芯片,它是一种可以同时产生方波、三角波、正弦波的专用集成电路。但是这种模块产生的波形都不是纯净的波形,会寄生一些高次谐波分量,采用其他的措施虽可滤除一些,但不能完全滤除掉。

多种波形发生器的设计与制作

课题三 多种波形发生器的设计与制作 方波、三角波、脉冲波、锯齿波等非正弦电振荡信号是仪器仪表、电子测量中最常用的波形,产生这些波形的方法较多。本课题要求设计的多种波形发生器是一种环形的波形发生器,方波、三角波、脉冲波、锯齿波互相依存。电路中应用到模拟电路中的积分电路、过零比较器、直流电平移位电路和锯齿波发生器等典型电路。通过对本课题的设计与制作,可进一步熟悉集成运算放大器的应用及电路的调试方法,提高对电子技术的开发应用能力。 1、 设计任务 设计并制作一个环形的多种波形发生器,能同时产生方波、三角波、脉冲波和锯齿波,它们的时序关系及幅值要求如图3-3-1所示。 图3-3-1 波形图 设计要求: ⑴ 四种波形的周期及时序关系满足图3-3-1的要求,周期误差不超过%1±。 ⑵ 四种波形的幅值要求如图3-3-1所示,幅值误差不超过%10±。 ⑶ 只允许采用通用器件,如集成运放,选用F741。

要求完成单元电路的选择及参数设计,系统调试方案的选取及综合调试。 2、设计方案的选择 由给定的四种波形的时序关系看:方波决定三角波,三角波决定脉冲波,脉冲波决定锯齿波,而锯齿波又决定方波。属于环形多种波形发生器,原理框图可用3-3-2表示。 图3-3-2 多种波形发生器的方框图 仔细研究时序图可以看出,方波的电平突变发生在锯齿波过零时刻,当锯齿波的正程过零时,方波由高电平跳变为低电平,故方波发生电路可由锯齿波经一个反相型过零比较器来实现。三角波可由方波通过积分电路来实现,选用一个积分电路来完成。图中的u B电平显然上移了+1V,故在积分电路之后应接一个直流电平移位电路,才能获得符合要求的u B波形。脉冲波的电平突变发生在三角波u B的过零时刻,三角波由高电平下降至零电位时,脉冲波由高电平实跳为低电平,故可用一个同相型过零比较器来实现。锯齿波波形仍是脉冲波波形对时间的积分,只不过正程和逆程积分时常数不同,可利用二极管作为开关,组成一个锯齿波发生电路。由上,可进一步将图3-3-2的方框图进一步具体化,如图3-3-3所示。 图3-3-3 多种波形发生器实际框图 器件选择,设计要求中规定只能选用通用器件,由于波形均有正、负电平,应选择由正、负电源供电的集成运放来完成,考虑到重复频率为100Hz(10ms),故选用通用型运放F741(F007)或四运放F324均可满足要求。本设计选用F741。其管脚排列及功能见附录三之三。

压控锯齿波发生器的设计.

2012级机械设计制造及其自动化专业 电子技术课程设计 压控锯齿波发生器的设计 姓名: 院别:工学院 专业:机械设计制造及其自动化 学号: 指导教师: 2014年12月

工学院课程设计评审表

《电子技术课程设计》课程设计任务书

压控锯齿波发生器的设计 1 设计任务与要求 1.1 设计任务: 利用集成运放实现一个压控锯齿波发生器的设计 1.2 设计要求: 自行设计并确定元件参数,画出电路图,列出元件明细表,做出产品。通过实验测试电路参数,验证电路是否符合设计要求。 2 设计原理 工作原理: ω与输入控制电指输出频率与输入控制电压有对应关系的发生器电路,其特性用输出角频率0 ω,0称为自由振荡角频率;曲压c u之间的关系曲线来表示(如图1)。图1中c u为零时的角频率0 ω,0处的斜率0K称为控制灵敏度。使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制线在0 电压的控制,就可构成一个压控振荡器。 图1 压控震荡器的控制特性 3 电路设计 3.1 设计思路 本次设计采用比较电路输出矩形波,通过积分电路将波形转换为锯齿波,调节输入电压,当积分电路的正向积分时间常数远大于反向积分常数,或者反向积分时间常数远大于正向积分时间常数时,那么输出电压0u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相同,就可得到锯齿波发生电路。 3.2压控锯齿发生电路的各部分电路 3.2.1滞回比较器

滞回比较器又称施密特触发器,迟滞比较器。这种比较器的特点是当输入信号逐渐增大或逐渐减小时,它有两个阈值,且不相等,其传输特性具有“滞回”曲线的形状。 滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。 滞回比较器的电路图 3.2.2积分电路 积分电路是使输出信号与输入信号的时间积分值成比例的电路。改变三角波产生电路中积分电路的正向积分时间和反向积分时间,就可以在电路输出端得到锯齿波

矩形波发生器的设计

目录 第一章概述 (1) 第二章设计原理及思路 (1) 2.1 占空比可调的矩形波发生电路 (1) 2.1.1 电路组成及工作原理 (1) 2.1.2 占空比可调电路的实现 (2) 2.2 RC串并联网络振荡电路 (3) 第三章系统电路总图及元件清单 (4) 3.1电路设计图 (4) 3.1.1 Protel原理图 (4) 3.1.2 仿真图 (5) 3.2元件清单 (7) 第四章电路调试与分析 (8) 4.1 测试仪器 (8) 4.2 测试说明 (8) 4.3 误差分析 (8) 第五章设计心得 (8) 参考文献 (9)

第一章 概述 非正弦波发生电路常常用于脉冲和数字系统中作为信号源,而常用的非正弦波发生电路有矩形波发生电路、三角波发生电路和锯齿波发生电路等。其中,矩形波发生电路是三角波发生电路和锯齿波发生电路等的基础,因此,本设计旨在创建一种能够产生稳定且占空比和频率可调的矩形波模块电路,包括了Protel 原理图和Mulstism 仿真图。 该电路主要由RC 串并联网络振荡电路及一个滞回比较器和一个RC 充放电回路组成,重点阐述了发生器的电路结构及工作原理,分析了单元电路的制作和工作过程并进行了调试,调试结果表明设计的电路在低频段是可行的。 第二章 设计原理及思路 2.1 占空比可调的矩形波发生电路 2.1.1 电路组成及工作原理 图2-1为矩形波发生电路,它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 充放电实现输出状态的自动转换。 图中滞回比较器的阈值电压 Z T U R R R U ?+±=±2 11 (1) 因而滞回比较器的电压传输特性如图2-2所示:

方波三角波正弦波锯齿波发生器

方波三角波正弦波锯齿波 发生器 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.

电子工程设 计报告

目录

方波—三角波—正弦波函数信号发生器 摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围: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。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器,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,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。 函数(波形)信号发生器。能产生某些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,频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。 关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路 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;锯齿波 3.频率范围:在-20KHz范围内且连续可调; 1.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,

(完整版)实验一锯齿波同步移相触发电路实验

实验一锯齿波同步移相触发电路实验 一.实验目的 1.加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2.掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。 二.实验内容 1.锯齿波同步触发电路的调试。 2.锯齿波同步触发电路各点波形观察,分析。 三.实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大,锯齿波形成,同步移相等环节组成,其工作原理可参见“电力电子技术”教材。 四.实验设备及仪器 1.NMCL系列教学实验台主控制屏 2.NMCL-32组件和SMCL-组件 3.NMCL-05组件 4.双踪示波器 5.万用表 五.实验方法

图1-1 锯齿波同步移相触发电路 1.将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接到主控电源的U、V端,“触发电路选择”拨向“锯齿波”。 2. 将锯齿波触发电路上的Uct接着至SMCL-01上的Ug端,‘7’端地。 3.合上主电路电源开关,并打开NMCL-05面板右下角的电源开关。用示波器观察各观察孔的电压波形,示波器的地线接于“7”端。 同时观察“1”、“2”孔的波形,了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。观察“3”~“5”孔波形及输出电压UG1K1的波形,调整电位器RP1,使“3”的锯齿波刚出现平顶,记下各波形的幅值与宽度,比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。 4.调节脉冲移相范围 将SMCL-01的“Ug”输出电压调至0V,即将控制电压Uct调至零,用示波器观 察U 1电压(即“1”孔)及U 5 的波形,调节偏移电压Ub(即调RP2),使α=180°。 调节NMCL-01的给定电位器RP1,增加Uct,观察脉冲的移动情况,要求Uct=0时,α=180°,Uct=Umax时,α=30°,以满足移相范围α=30°~180°的要求。 5.调节Uct,使α=60°,观察并记录U1~U5及输出脉冲电压U G1K1,U G2K2 的 波形,并标出其幅值与宽度。 用双踪示波器观察U G1K1和U G3K3 的波形,调节电位器RP3,使U G1K1 和U G3K3

锯齿波型发生电路

·1 设计目的 ·2 设计任务 ·3 锯齿波型发生电路的组成和工作原理 ·锯齿波型发生电路的构成 ·原理分析 ·基本逻辑功能框图 ·4 锯齿波形发生电路的电路设计 ·同向输入滞回比较器电路的设计 ·积分运算电路的设计 ·5 锯齿波形发生电路的电路仿真及结果分析 ·6 收获、体会和建议 ·参考文献 ·附录元件清单 1、设计目的 加强学生对电子技术专业知识的理解和掌握,训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查

阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力;为毕业设计(论文)奠定良好的基础。 2、设计任务 观测波形、读取参数 3、锯齿波型发生电路的组成和工作原理 、锯齿波型发生电路的构成 电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波,在其中加一个占空比调节电路,利用三角波发生电路中积分电路反向积分速度远大于正向积分速度,或者正向积分速度远大于反向积分速度,则输出电压u0就成为锯齿波。利用二极管的单向导电性可使积分电路两个方向的积分通路不同,并使两个通路的积分电流相差悬殊,就可得到锯齿波发生电路(通常Rw远大于R3)。 、原理分析 设二极管导通时的等效电路可忽略不计,电位器的滑动端移到最上端。当uo1=+Uz时,D1导通,D2截止,输出电压表达式为 uo=-1/R3*C[Uz(t1-t0)+uo(t0)] uo随时间线性下降。当Uo1=-Uz时,D2导通,D1截止,输出电压表达式为 [uo=1/(R3+Rw)C]Uz(t2-t1)+uo(t1) uo随时间线性上升。由于Rw〉〉R3,uo1和uo的波形如图(1)所示。 uo1输出波形图 uo输出波形图 图1 波形图 根据锯齿波形的幅值公式:+Uom=UT=(R1/R2)Uz,-Uom=-UT=-(R1/R2)Uz以及上面的两个公式可得下降时间:T1=t1-t0=2(R1/R2)R3*C 上升时间:T2=t2-t1=2(R1/R2)*(R3+Rw)*C

方波发生器设计

方波发生器设计 摘要:随着EDA技术以及大规模集成电路技术的迅猛发展,波形发生器的各方面性能指标都达到了一个新的水平。采用CPLD/FPGA器件在QuartuesII设计环境中用VHDL语言完成的波形发生器具有频率稳定性高,可靠性高,输出波形稳定等特点。本文介绍了基于EDA技术的波形发生器的研究与设计。 一、设计任务与要求 设计一方波发生器并且输出信号的频率范围为100Hz~200KHz,输出频率可以调节;可以存储任意波形特征数据并能重现该波形,还可完成各种波形的线形叠加输出,具有显示输出波形、频率的功能。 通过运用VHDL语言编程,通过运用软件Quartus II 6.0,逐渐掌握EDA的用法,熟练步骤,为以后的学习与工作做很好的铺垫。 二、总体框图 (1)方案论证 方案一: 本系统由FPGA(可编程门阵列),数模转换,时钟(提供clk信号)等组成。全部为FPGA试验箱所有,不需要增加任何器件。用FPGA产生的255—0的计数值输入到DAC0832中,将产生对应的模拟信号。本系统采用的是软硬件结合的方法。由于一个周期内的任意波形的离散样点数对硬件实现的复杂性直接产生影响,因此,为了简化硬件存储器件的规模,取64个样点进行讨论。 具体做法是先对一个周期进行64点采样,然后依次存于ROM中,再以fs频率给出地址码,控制存储器周期的读出数据,并经D、A转换和模拟放大,便能得到一定的频率的周期信号。因此周期信号的频率为fo=fs/M.其中M为采样点个数,本设计中取为64;fs为存储器读出频率。显然,通过改变读出频率fs,便可获得不同频率的周期信号fo.。 原理说明: 完整的波形发生器由三部分组成:由计数器构成的地址信号发生器、波形数据ROM和D/A。在FPGA的顶层文件中,计数器通过外来控制信号和高速时钟信号向波形数据ROM发出地址信号,输出波形的批评你率由发出的地址信号的速度决定;当以固定的频率扫描输出地址时,输出波形是固定频率,而当以周期性时变方式扫描输出地址时,则输出波形为扫频信号。波形数据ROM中存有发生器的波形数据,如正弦波或者三角波数据等。当接受来自FPGA的地址信号后,将从数据线输出相应的波形数据。波形数据ROM可以由多种方式实现,如在FPGA外面外接普通ROM或者由FPGA中的EAB模块相当,即利用LPM-ROM来实现。 D/A转换器负责将ROM输出的数据转换成模拟信号,经过滤波电路后输出。输出波形的频率上限与D/A转换器件的转换速度有重要关系,我们的试验箱上用

方波 三角波 正弦波 锯齿波发生器

方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器. 电子工程设计报告 1

目录 设计要求 1.前 言 ............................ ............................... .. (1) ........................................ 2 .2方波、三角波、正弦波发生器方案 .............................. ...................... 2原理框图 2.13.各组成部分的工作原 理 ............................ . (3) ..................... ................ 3方波发生电路的工作原理3.1 ............................. 4.三角波转换电路的工作原理3.2方波-- ............................ 6正弦波转换电路的工作原理 3.3三角波-- .......................... ... 7.方波—锯齿波转换电路的工作原理 3.4 ........................... ......................... 8 总电路图3.5 1

方波—三角波—正弦波函数信号发生器 摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围: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。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器,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,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。 函数(波形)信号发生器。能产生某些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,频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。 关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路 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;锯齿波 3.频率范围:在0.02-20KHz范围内且连续可调; 1.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 1 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

占空比可调的锯齿波发生电路.

占空比可调的锯齿波发 生电路

一、设计任务 1、通过Multisim仿真软件设计一个锯齿波发生电路。 2、在这基础上设计一个占空比可调电路。 3、进一步了解各种运放元件的工作状态,熟练使用Multisim仿真软件。 二、设计电路 本电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波,在其中加一个占空比调节电路,当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数,或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数,那么输出电压上升和下降的斜率相差很多,就可得到锯齿波。 三、电路组成 在方波发生电路中,当滞回比较器的阈值电压数值较小时,可将电容两端的电压看成为近似三角波。但是,一方面这个三角波的线性度较差,另一方面带负载后将使电路的性能产生变化。实际上,只要将方波电压作为积分运算电路的输出电压u01=Uz时,积分运算电路的输出电压u0将线性下降;而当u01=-Uz时,u0将线性上升。波形如下图所示。

四、工作原理 (A)(B) 本方案设计的电路(A)为同相输入滞回比较器,电路(B)为积分运算电路。图中滞回比较器的输出电压u01=+-Uz,它的输入电压是积分电路的输出电压u0。则阈值电压+-UT=+-(R3/R4)Uz。积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01,输出电压的表达式为u0=-1/(1/R2+1/R5)*Uz(t1-t0)+u0(t0)。积分电路反向积分,u0随时间的增长线性下降,则使公式变成为u0=1/(1/R2+1/R5)*Uz (t2-t1)+u0(t1)。U0(t1)为u01产生跃变时的输出电压。电路以上循环产生自激振荡。 当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数,或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数,那么输出电压上升和下降的斜率相差很多,就可得到锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向上的积分通路不同,就可以得到锯齿波发生电路。如图(B)、图(C)所示。 (B)

PWM波形的发生器的设计

综合实验二PWM波形的发生器的设计 一、系统设计与理论分析 1.用ADC0809进行A/D转换,采集到数字信号D 2.在P1.1上产生周期T为1kHz的PWM波形,其中脉冲宽度Tao由数字信号D决定(如当采集到的数字信号为80H时,占空比为50%,依此类推) 本实验是先采集模拟信号,然后将模拟信号转换成数字信号,经CPU处理,用数字信号来决定CPU产生的波形的占空比,并将占空比显示出来。 二、硬件设计 本系统采用51芯片控制,使用可变电阻作为传感器,通过 ADC0809采集模拟信号,将模拟信号转换成数字信号给51芯片处理,再通过8155扩展IO口,显示模块采用数码管,与8155相连,51单片机通过8155控制数码管的显示。 本次试验器材采用的是试验箱,各模块的芯片选择已经固定,只需将所用模块线路搭连好即可。 本实验使用74LS164串转并来实现数码管的显示,减少了IO口的使用数量,使系统有更多的IO口实现其他功能的扩张。

三、软件设计 首先将8155的模式通过控制字地址传入8155,接着对8051的定时中断进行初始化设置,将从传感器上通过AD转换的数据送到8051,赋值给Tao,接着通过8051将Tao值拆分,然后将拆分的数据通过8155的IO口串行输出,再通过74LS164将串行数据转换成并行数据,使与74LS164并行口相连的八段数码管显示出数据。另一方面,定时器每隔3ns对Tao与T进行比较,并在P1.1上输出相应的值。

四、系统测试 实验仪器使用的是实验箱,测试用的仪器仪表实验室均有提供,而软件代码老师已经给出,测试部分是本次实验主要要做的部分。由于实验箱好坏程度不同,在硬件方面,判断其好坏花去不少时间,实验器材换了又换,结果还是存在一定问题。而软件方面,keil的安装时常出现奇形怪状的问题,经老师检查,未查出原因致使电脑换了一台又一台,能否成功安装上keil软件的概率无法估计。总而言之,在到达这测试的部分时已花去相当一大部分时间,因此,测试数据不够完善,存在一些问题未解决。 根据系统设计,占空比=Tao·(2-1+2-2+……2-8)·100%

方波三角波正弦波锯齿波发生器

方波三角波正弦波锯齿 波发生器 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.

电子工程设计报告

目录 设计要求 1.前言 ................................................................... 2方波、三角波、正弦波发生器方案........................................... 原理框图 ............................................................ 3.各组成部分的工作原理 ................................................... 方波发生电路的工作原理 ............................................. 方波--三角波转换电路的工作原理 ..................................... 三角波--正弦波转换电路的工作原理 .................................... 方波—锯齿波转换电路的工作原理 ..................................... 总电路图 ............................................................

方波—三角波—正弦波函数信号发生器 摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围: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。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器,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,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。 函数(波形)信号发生器。能产生某些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,频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。 关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路 设计要求 1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。

矩形波发生器

设计题目:矩形波发生器

设计说明。 1.概述 矩形波发生电路在测量、自动控制、通讯、无线电广播和遥控等许多技术领域中有着广泛的应用,甚至在收音机、电视机和电子表等日常生活用品中也离不开它。总之矩形波发生电路广泛地用于工业生产、科学实验和日常生活等各个领域中。 2.设计方案选择论证 矩形波发生电路实际上是由一个滞回比较器和一个RC充放电回路组成。其中,集成运放和电阻R1和R2组成滞回比较器,电阻R和电容C构成充放电回路,稳压管和电阻R3的作用是钳位,将滞回比较器的电压限制在稳压管的稳定电压±UZ。在矩形波发生电路中,如图1所示电位器Rw和二极管D1、D2的作用是将电容充电和放电的回路分开,并调节充电和放电两个时间常数的比。 矩形波发生电路没有稳态,它有两个暂态,一个是低电平,另一个是高电平。要想达到这种效果可采用滞回比较器,同时利用RC充放电回路来改变集成运放反向输入端的输入电压即u-=uc。当电容上的电压上升到u-=u+时,滞回比较器的输出端将发生跳变,由高电平跳变成低电平。当电容上的电压下降到u-=u+时,滞回比较器的输出端将再次发生跳变,由低电平跳变成高电平。以后又重复上述过程。如此电容反复地进行充电和放电,滞回比较器的输出端反复地在高电平和低电平之间跳变,于是产生了正负交替的矩形波。 因此,在选择矩形波发生电路时,采用滞回比较器和RC充放电回路来构成矩形波发生电路。 图1 矩形波发生电路框图

3.单元电路设计 滞回比较器 滞回比较器可用于产生矩形波、三角波和锯齿波等各种非正弦波信号,也可用于波形变换电路。用于控制系统时,滞回比较器的主要优点是抗干扰能力强。当输入信号受干扰或噪声的影响而上下波动时,只要根据干扰或噪声电平适当调整滞回比较器两个门限电平UT+和UT-的值,就可以避免比较器的输出电压在高、低电平之间反复跳变。 滞回比较器的输入电压经电阻R1加在集成运放的反响输入端,参考电压REF U 经电阻R2接在同向输入端,此外从输出端通过电阻F R 引回同向输入端。电阻R 和背靠背稳压管Z VD 的作用是限幅,将输出电压的幅度限制在±UZ 。 图2 滞回比较器的输入输出波形 当集成运放反向输入端和同向输入端的电位相等,即-+=u u 时,输出端的状态将发生跳变。 其中I u u =- +u 则由参考电压REF U 及输出电压O u 两者共同决定,而O u 有两种可能的状态:+UZ 或-UZ 。由此可见,使输出电压由+UZ 跳变成-UZ ,以及由-UZ 跳变成+UZ 所需的输如电压值是不同的。也就是说,这两种比较器有两个不同的门限电平,故传输特性呈滞回形状。 利用叠加原理可求的门限电平

锯齿波发生器要点

目录 摘要 一、设计要求 (2) 二、设计原理 (2) 三、硬件部分 (7) 四、软件部分 (11) 五、调试过程及结果 (13) 六、实验设计总结 (14)

摘要 随着科技的发展和现代科研的需要,信号发生器已经成为了很多行业进行研究测试不可或缺的工具,但目前使用波形发生器大部分体积大,可靠性差,准确度低。因此为了实验研究方便,研制一种体积小、可靠性强、准确性高的波形发生器显得尤为重要。 Abstract With the development of technology and modern scientific research, the signal generator industry has become a lot of research and testing an indispensable tool, but most of the waveform generator using bulky, poor reliability, low accuracy. Therefore, in order to facilitate the experimental studies, the development of a small size, high reliability, high accuracy is particularly important waveform generator.

题目:单片机输出锯齿发生器 一、设计要求 (1)用单片机设计一个锯齿波发生器,要求输出频率范围为1KHz ~10KHz ;幅度范围Vpp ≈10v 连续可调;上升斜率连续可调;直流偏置±5V 连续可调 (2)选择电路方案,确定电路方案的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。 二、设计原理 根据任务书的要求,需要设计锯齿波发生器环节,输出波形还需要一种可调节电路。 锯齿波发生器原理图 2.1. 锯齿波发生器 主要有迟滞比较器和RC 充放电电路组成。比较器属于信号处理的一种,他的作用是将输入信号的电平进行比较,然后把比较的结果输出。实验采用的迟滞比较器的特点是:单输入增大及减少时,两种情况下的门限电压不相等,传输特性呈现出“滞回”曲线的形状。 控制 旋钮 CP u O

锯齿波型发生电路

·1 设计目得 ·2 设计任务 ·3 锯齿波型发生电路得组成与工作原理 · 3、1锯齿波型发生电路得构成 · 3、2原理分析 · 3、3基本逻辑功能框图 ·4 锯齿波形发生电路得电路设计 ·4.1同向输入滞回比较器电路得设计 · 4.2积分运算电路得设计 ·5 锯齿波形发生电路得电路仿真及结果分析 ·6 收获、体会与建议 ·参考文献 ·附录元件清单 1、设计目得 加强学生对电子技术专业知识得理解与掌握,训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面得能力;为毕业设计(论文)奠定良好得基础、 2、设计任务 观测波形、读取参数 3、锯齿波型发生电路得组成与工作原理 3。1、锯齿波型发生电路得构成 电路设计采用矩形波转变成三角波得波形转换得方法得到三角波,在其中加一个占空比调节电

路, 利用三角波发生电路中积分电路反向积分速度远大于正向积分速度,或者正向积分速度远大于反向积分速度,则输出电压u0就成为锯齿波。利用二极管得单向导电性可使积分电路两个方向得积分通路不同,并使两个通路得积分电流相差悬殊,就可得到锯齿波发生电路(通常Rw 远大于R 3)。 3、2、原理分析 设二极管导通时得等效电路可忽略不计,电位器得滑动端移到最上端。当uo1=+Uz 时,D1导通,D2截止,输出电压表达式为 uo =-1/R3*C [Uz(t1—t0)+u o(t0)] uo 随时间线性下降、当Uo1=-Uz 时,D 2导通,D1截止,输出电压表达式为 [uo =1/(R3+Rw)C]Uz(t2-t1)+uo(t 1) uo随时间线性上升、由于Rw 〉〉R3,uo 1与uo 得波形如图(1)所示。 uo1输出波形图 uo 输出波形图 图1 波形图 根据锯齿波形得幅值公式:+Uom=U T=(R1/R2)Uz,—Uom=-UT=-(R1/R2)Uz 以及上面得两个公式可得下降时间:T1=t1—t0=2(R1/R2)R3*C 上升时间:T 2=t2-t1=2(R1/R2)*(R3+Rw)*C 所以振荡周期为:T=T1+T2=2R1(2R3+Rw)*C/R2由于R3远小于Rw,所以可以人为T约等于T2、所以uo1得占空比为R3/(2R 3+Rw) 调整R1与R2得阻值可以改变锯齿波形得幅值;调整R 1、R2与Rw 得阻值及C得容量,可以改变振荡周期;调整电位器滑动端得位置,亦可改变uo1得占空比,以及锯齿波上升与下降得斜率。 3、3、基本逻辑功能框图 图2 4、锯齿波形发生电路得设计 4、1、同向输入滞回比较器电路得设计(如图3) 同向输入滞回比较器输出方波电压 积分运算电路输出锯齿波形电压 调节电位器滑动端得位置

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