多路信号发生器设计说明书

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1、目录一、设计实验目的1二、设计指标1三、整体电路原理图设计1四、单元电路原理分析21.正弦波产生原理及框图22.方波信号产生原理及框图23.三角波产生原理及框图34.伪随机序列产生原理及框图3五、整体详细电路设计与仿真41.方案142.方案243.实验仿真波形4六、设计总结9七、参考文献10附件1：硬件电路实物图及实验结果11附件2：元器件清单1313一、设计实验目的1.了解多种时钟信号的产生方法。2.掌握用数字电路产生伪随机序列码的实现方法。3.了解通信话路终端语音信号的传输过程。二、设计指标1、熟悉本次设计的Mul

2、tisim软件2、设计产生多种信号的电路、掌握多种时钟信号的产生方法。3、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程，设计电路。4、测试仿真，根据设计电路得出仿真结果。三、整体电路原理图设计时钟信号乃是其它各级电路的重要组成部分，在通信电路及其它电路中，若没有时钟信号，则电路基本工作条件将得不到满足而无法工作。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)。函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(

3、如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。信号发生器用来产生频率为20Hz～200kHz的正弦信号（低频）。除具有电压输出外，有的还有功率输出，所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本

4、课设采用RC桥式正弦波振荡器、过零比较器和积分电路依次产生正弦波、方波和三角波。下图1为整体电路原理图：正弦波发生器产生方波产生三角波七位伪随机码序列输出图1整体电路原理图13四、单元电路原理分析1.正弦波产生原理及框图正弦波是频率成分最为单一的一种信号，因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如音乐信号，都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。正弦波图像有一个特点，就是周期性变化，例如X=0时，Y=0，X=180时，Y=0；若X取值180~360，则图像正好与原来的相反（在第四象限

5、）。这就是正弦波的图像了。正弦波产生可以采用正弦波振荡器。正弦波振荡器是指不需要输入信号控制就能自动地将直流电转换为特定频率和振幅的正弦交变电压（电流）的电路。它由四部分组成：放大电路，选频网络，反馈网络和稳幅电路。常用的正弦波振荡器有电容反馈振荡器和电感反馈振荡器两种。后者输出功率小，频率较低；而前者可以输出大功率，频率也较高。正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中。此类应用中，对振荡器提出的要求是振荡频率和振荡振幅的准确性和稳定性。正弦波振荡器的另一类用途是作为高频加热设备和医用电疗仪器中的正弦交变能源。这类应用中，对

6、振荡器提出的要求主要是高效率地产生足够大的正弦交变功率，而对振荡频率的准确性和稳定性的要求一般不作苛求。本次设计采用RC桥式正弦波振荡器产生正弦波。交流电源RC桥式正弦波振荡器输出正弦波图2正弦波产生原理图2.方波信号产生原理及框图方波是一种非正弦曲线的波形，通常会于电子和讯号处理时出现。理想方波只有“高”和“低”这两个值。电流的波形为矩形的电流即为方波电流。不论时间轴上下是不是对称的，只要是矩形就可叫方波，必要时，可加“对称”，“不对称”加以说明。在现实世界，方波只有有限的带宽由于一般电子零件只有高(1)和低(0)两

7、个值，方波就自然产生，并于数码开关电路中广泛应用。因为方波可以快速从一个值转至另一个(即0→1或1→0)，所以方波就用作时钟讯号来准确地触发同步电路。但是如果用频率定义域来表示方波，就会出然一连串的谐波。这可能会产生电磁波和电流脉波，影响周围的电路，产生噪声和错误，对一些精密仪器如类比数位资料转换器(analog-to-digitalconverter)影响十分明显，所以有些13设计会使用正弦波作时钟讯号来代替方波。本次设计采用由正弦波产生电路经过过零比较器来得到方波。其原理框图如下图所示。交流电源RC桥式正弦波振荡器

8、过零比较器方波输出图3方波产生电路原理框图3.三角波产生原理及框图三角波的产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。具体设计可参考以下思路。①用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得方波输出（例如用施密特触发器），用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出；②利用多谐振荡器产生方波信号输出，用