电子技术课程设计-函数信号发生器

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1、长安大学电子技术课程设计课题名称：函数信号发生器学院：姓名：学号：指导教师：日期：2011-01-02第17页共17页目录前言…………………………………………………………03摘要…………………………………………………………03关键字………………………………………………………03设计要求……………………………………………………03第一章系统概述…………………………………………04第二章单元电路设计与分析……………………………04一、信号发生器…………………………………………04二、数字显示信号测量频率……………………………05三、数字显示电压测量幅值……………………………05

2、第三章电路的安装与调试………………………………09一、信号发生器…………………………………………09二、数字显示信号频率…………………………………10三、数字显示电压幅值…………………………………11结束语………………………………………………………13参考文献……………………………………………………13鸣谢…………………………………………………………14元器件明细表………………………………………………14附图…………………………………………………………15收获与体会及存在的问题…………………………………15评语…………………………………………………………17第17页共17页

3、前言课程设计是继”模拟电子技术”及“数字电子技术”理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节，它的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，综合所学知识进一步学习掌握电子电路的设计方法和试验方法，为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。摘要本系统以LF353、AT89C51、555、ADC0808为核心器件，外加电容电阻及基本逻辑器件，运用数模电路基本知识，基本实现了设计要求。三种函数信号的产生以及一定限度的改变频率和幅值，数值显示输出频率及幅值均满足要求。关键字LF353、AT89C51、555、ADC0808、函数信号发生器、数字万用

4、表、数字频率计设计要求1.信号频率范围1HZ～100kHZ；2.输出波形：方波、三角形、正弦波；3.输出信号幅值范围：0～10V；4.具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。第一章系统概述该系统主要由函数信号发生器产生三种信号，外加控制电路，实现对信号频率、幅度的调节，以及数字频率计模块对输出波形的频率进行测量并显示，数字万用表模块可对输出波形的幅度进行测量，系统框图如下：信号产生电路控制电路频率测量幅度测量第17页共17页第二章单元电路设计与分析一、信号发生器（1）方案分析：在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的

5、信号波形发生器。其电路使用的元件可以使分立元件，也可以是集成芯片。具体方案如下：正弦波振荡器比较积分电路方案一：方案二：方波发生器积分电路差动放大器ICL8038方波三角波正弦波方案三：方案四：正弦波振荡器方波发生器积分电路正弦波方波三角波第17页共17页方案四选择了用RC正弦波振荡器直接产生正弦波，用方波发生器和积分电路产生方波和三角波，从而避免了方案一和方案二中不理想的情况，能够得到比较好的波形，所以我们决定选择此方案。（2）单元电路设计：①正弦波发生电路②方波三角波发生电路二、数字显示信号测量频率（1）方案分析：方案一：选用专用八位通用频率计数器ICM7216B组成频

6、率计。方案二：选用数字电路芯片设计。由于方案二所用芯片比较熟悉，设计易实现，故选方案二。（2）单元电路设计①时基电路；②逻辑控制电路；③译码显示电路。三.数字显示电压测量幅值（1）方案分析方案一：以A/D转换器MC14433为核心器件，它有多路调制BCD码输出端和超量程，采用动态扫描显示，便于实现自动控制。它连接着输入放大器、基准电源、计数器、译码器、逻辑控制器、振荡器和显示器。其中，A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量，逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行。A/D转换结果通过计数译码电路变换成笔段码，最后驱

7、动显示器显示相应的数值。方案二：采用单片机89C51作为系统的控制核心,以A/D转换器ADC0808作为主要部件，原理是模数（A/D）转换芯片的基准电压端，北侧电压输出端分别输入基准电压和被测电压。模数（A/D第17页共17页）转换芯片将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号，然后通过对单片机系统进行软件编程，使单片机系统能按规定的时序来采集这些数字信号，通过一定的算法来计算出被测量电压的值，最后单片机系统将计算好了的被测电压按一定的是与送入显示电路模块加以显示。对比两种方法，第一种方案比较麻烦