第一篇：波形发生器设计实验报告
波形发生器设计实验报告
一、设计目的
掌握用99SE软件制作集成放大器构成方波，三角波函数发生器的设计方法。
二、设计原理
波形发生器：函数信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。而波形发生器是指能够输出方波、三角波、正弦波等多种电压波形的信号源。它可采用不同的电路形式和元器件来实现，具体可采用运算放大器和分立元件构成，也可用单片专用集成芯片设计。设计原理图：
三、设计元件
电阻：R1 5.1K、R2 8.2K、R3 680、R4 3K、R5 39K
R6 1K、R7 39K、R8 39K 电容：C 1uF 运算放大器：U1A LM324、U1B LM324 二极管：D1 3.3V、D2
3.3V 滑动变阻器：RW1 10K 接口：CON3 地线、GND
四、设计步骤 大概流程图
1、打开99SE，建立Sch文件。绘制原理图。
绘制原理图时要注意放大器的引脚（注意引脚上所对应的数字）和二极管的引脚(注意原理图和PCB中的引脚参数是否一致)。元件元件库代码 电阻：RES2 滑动变阻器：POT2
电容：CAP 放大器：OPAMP 二极管：ZENER3 元件封装代码
电阻： AXIAL0.4 滑动变阻器：VR5 放大器：DIP14
二极管：DIODE0.4 电容：RB.2/.4
2、生成网络表格
本步骤可完成建立材料清单（可执行report中的Bill of Material）、电器规则检查（Tools中 ERC）、建立网络表（Design中Create Netlist，点击OK即可）
3、PCB文件的设置 建立PCB文件
单双面板设置：Design中Options进行设置单双面板，及面板大小（8cm*7cm）建立原点（Edit中 Origin中的set）并在KeepOutLayer层中制板
4、引入网络表
执行Design中Load Nets载入网络表，屏幕弹出对话框，点击Browse按钮选择网络表文件（*net），载入网络表,单机Execute，便成功引入网络表。
5、修改封装与布局
按照原理图调试布局，美观整齐即可
6、设置PCB规则
Design中Rules即可设置规则 例：设置地线，电源线等的粗细参数。双面布线及单面布线的设置等等。
7、自动布线
Auto Route中All即可
8、手工调整布线 微调即可
此时，从PCB建立网络表：点击Design中Netlist Manager，但后单机Menu，选择倒数第三项Create Netlist From Connected Copper…… 使用两个网络表文件进行比较：
在原理图界面 点击Reports中Netlist Compare……即可
9、存盘
保存好，退出程序。
五、设计结果 文件清单
原理图：
PCB
设
计
：
因为版面有限，网络表、材料清单及网络表比较等文件就不放图展示了。
六、心得体会
开始的时候由于没有经验，不知如何下手，所以就上网搜了很多关于函数发生器的资料，并翻阅了一些相关书籍。经过此课程设计我积累了一点设计经验，最后成功运行出结果的时候也有些小小的成就感。虽然最后原理图和PCB图做的还欠缺火候，但是，以后多加训练，一定会熟练的。
第二篇：波形发生器设计+数电课程设计+数字电路课程设计
数字电路课程设计
专业：09自动化 姓名 ：程淑欣
学号:2009014045
班级：09自动化
指导老师:李敏君
目录
一．目录.................................2
二．设计介绍.............................3
三．设计任务和要求.......................4
四．选用器材.............................4
五．设计方案.............................4
六．电路图...............................8
七．电路说明及原理分析...................8
八．设计总结及心得体会...................9
九．参考文献.............................10
波形发生器设计
设计介绍
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。随着数字电子技术的发展，采用数字集成电路产生各种波形的方法已变的越来越普遍。虽然，用数字量产生的波形会呈微小的阶梯状，但是，只要提高数字量的位数即提高波形的分辨率，所产生的波形就会变的非常平滑。用数字方式的优点是电路简单，改变输出的波形极为容易。下面将说明以数据存贮器为核心来实现波形发生器的原理。
用波形数据贮存器记录所要产生的波形，并将其在地址发生器作用下所产生的波形的数字量经过数-模转换装置转换成相应的模拟量，以达到波形输出的目的。其实现的原
设计任务和要求
设计一个多种波形发生器，其具体要求如下: 1.实现多种波形的输出。这些波形包括正弦波.三角波.锯齿波.反锯齿波.梯形波.台型阶梯波.方波.阶梯波,等等。2.要求输出的 波形具有8位数字量的分辨率。3.能调整输出波形的 周期和幅值。4.能用开关方便的选择某一种波形的输出。
选用器材
1.NET系列数字电子技术实验系统 2.稳压电源
3.集成电路：74LS161.2716.DAC0832.NE4558 4.电阻.开关.可变电阻 5.计算机.EPROM编程器 6.万用表.示波器
设计方案
按地址发生器.波形数据存贮器.数/模转换器三个部分分别说明。1.地址发生器组成
地址发生器说输出的地址位数决定了每一种波形所能拥有的数据存贮量。但在同一地址发生频率下，波形贮存量越大输出越低。考虑到我们要求输出波形具有8位数字量的分辨率，因而可将地址发生器设计成8位，以获得较好的输出效果。如果地址发生器高于8位，那么输出波形的分辨率将会收到影响。
选用2片4位二进制计数器74LS161组成8位地址发生器，其最高工作频率可达到32MHZ。
2.波形数据存贮器
8位地址发生器决定了每种波形的数据贮存量为256字节。因为总共要输出8种波形，故贮存量为2K字节。可选用2716 EPROM作为波形数据存贮器。8种波形在存贮器中的地址分配如图: 5
0000H三角波00FFH0100H方波01FFH0200H锯齿波02FFH0300H反锯齿波03FFH0400H梯形波04FFH0500H阶梯波05FFH0600H台型阶梯波06FFH0700H正弦波07FFH贮存在EPROM中的波形数据是通过一个周期内电压变化的幅值按8位
D/A分辨率分成256个数值而得到的。例如正弦波的数据可按公式 D=128（1+sin360/255x）,x=0…255 3.数据转换器
可采用具有8位分辨率的D/A转换集成芯片DAC0832作为多种波
形发生器的数模转换器。由于多种波形发生器制使用一路D/A转换，因而DAC0832可连续接成单缓冲器方式。另外，因DAC0832是一种电流输出型D/A转换器，要获得模拟电压输出时，需外接运放来实现电流转换为电压。
由于在实际使用中输出波形不仅需要单极性的（0-+xV 或0--xV）有时还需要双极性的（+-xV）,因而可用两组运算放大器作为模拟电压输出电路，运放可选用NE4558,其片内集成了两个运算放大器。
主要电路图
+5V2716VppE/POED7D6D5D4D3D2D1D0+5V74LS161+5V+5V4.7Ωx3波形选择开关A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A074LS161TPCRLDQ3Q2Q1Q0CPTPCP+5V4CRLDQ3Q2Q1Q0CPD3D2D1D0D3D2D1D048+5VText15KΩ15KΩDAC0832DI0VccDI1ILEDI2VREFDI3WR1DI4RFBDI5DI6Iout1DI7CSIout2XFERWR2AGNDGND23NE4558-+1A7.5KΩ+15V86-5+Text710KΩBVout-15V
电路说明及原理分析
1.2716 EPROM的地址信号
两片74LS161级练成八位计数器，其两组Q3-Q0输出作为2716的低八位地址A7-A0，这样，读出一个周期的波形数据需要256个CP脉冲，故输出波形的频率为CP时钟脉冲频率的1/256.2716的高三位地址（A10-A8）用作必须选择，他们与三个选择开关相连。利用开关的不同设置状态，可选用八种波形种的任意一种。2.DAC0832的单缓冲器方式
在电路中DAC0832被接成单缓冲器方式。它的ILE与+5V相连，CS,XFER,WR2与GND相连，WR1与CP信号相连。这样DAC0832的8位DAC寄存器始终处于导通状态，因此当CP变成低电平时，数据线上的数据便可直接通过8位DAC寄存器，并有其8位D/A转换器进行转换。
3.波形的输出和调整
在上图种，DAC0832输入的电流信号经过双运放NE4558被转换成0--5V 再经过一级运放后得到了 双极性输出+-5V 通过改变CP脉冲的频率，可得到不同周期的输出波形。而对图种可变电阻的调节，则可以改变输出波形的幅值。4.波形数据
波形的数据可 用EPROM编程器将这些数据写入2716EPROM中。
设计总结及心得体会
这次实验是一次将理论知识和实践动手能力相结合的一次，它大大锻炼了我的动手和分析能力，巩固了我的知识，从而增加了我的信心，也明确了我的努力方向。这次课程设计，让我对电气这门学科更加热爱了，总之，这次的课程设计让我受益匪浅，尤其是掌握了PROTEL99的应用，虽然花费了不少时间，但是比起我的收获，这算得了什么，这次的课程设计让我记忆深刻，很感谢这次的设计，感谢老师给我这个锻炼的机会，希望今后还能有这样的课程设计。
参考文献
1．《电子技术基础-数字部分》 华中理工大学教研室编 康华光主编
2．《电子技术基础-实验与课程设计》 电子工业出版社 高吉祥主编
3．《电子技术课程指导书》 河南理工大学 付子仪等编
4.《电子技术试验与课程设计》机械工业出版社 毕满清编
5.《数字电子技术基础》
阎石主编
第五版
高等教育出版社
第三篇：函数信号发生器设计实验报告
函数信号发生器的设计
实验报告
院 系：电子工程学院
班 级：2012211209 姓 名：陈炳文 班内序号：
学 号：
0
实验目的：
设计一个设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。
1，输出频率能在1—10KHz范围内连续可调，无明显失真；
2，方波输出电压Uopp = 12V,上升、下降沿小于10us（误差<20%）； 3，三角波Uopp = 8V（误差<20%）； 4，正弦波Uopp≥1V。
设计思路：
1，原理框图：
2，系统的组成框图：
分块电路和总体电路的设计：
函数发生器是指能自动产生方波、三角波和正弦波的电压波形的电路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题采用由集成运算放大器与晶体差分管放大器共同组成的方波—三角波、三角波—正弦波函数发生器的方法。
本课题中函数信号发生器电路组成如下：
第一个电路是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路。单限比较器输出的方波经积分器得到三角波；第二个电路是由差分放大器组成的三角波—正弦波变换电路。
差分放大器的特点: 工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波波形变换的原理是利用差分放大器的传输特性曲线的非线性。传输特性曲线越对称，线性区域越窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。
Ⅰ、方波—三角波产生电路设计
方波输出幅度由稳压管的稳压值决定，即限制在（Uz+UD）之间。方波经积分得到三角波，幅度为Uo2m=±（Uz+UD）
方波和三角波的震荡频率相同，为f=1/T=āRf/4R1R2C，式中ā为电位器RW的滑动比（即滑动头对地电阻与电位器总电阻之比）。即调节RW可改变振荡频率。
根据两个运放的转换速率的比较，在产生方波的时候选用转换速率快的LM318，这样保证生成的方波上下长短一致，用LM741则会不均匀。产生三角波的时候选用LM741。其中R1、Rf的值根据实验要求设定在20K和30K，根据计算可设定R2=5KΩ，C=0.01uF。根据运放两端电阻要求的电阻平衡，选择R4的阻值和R2的相等，即R4=5K欧姆。根据所需要输出方波的幅度选择合适的稳压管和限流电阻R0的大小。稳压管为给定的2DW232，其稳压幅度已经给定。选择限流电阻R0为2Ω。为使ā的变化范围较大，信号的频率范围达到要求，电位器RW选择为1K欧姆范围内可调。
Ⅱ、三角波—正弦波产生电路设计
差动放大器具有很大的共模抑制比，被广泛应用于集成电路中，常作为输入级或中间级。
差动放大器的设计：
1，确定静态工作点电流Ic1、Ic2、Ic3 静态时，差动放大器不加入输入信号，对于电流镜Re3=Re4=Re Ir=Ic4+Ib3+Ib4=Ic4+2Ib4= Ic4+2 Ic4/β≈Ic4= Ic3 而 Ir= Ic4= Ic3=（Ucc+Uee-Ube）/(R+Re4)上式表明恒定电流Ic3主要由电源电压Ucc、Uee和电阻R、Re4决定，与 晶体管的参数无关。由于差动放大器得静态工作点主要
由恒流源决 定，故一般先设定Ic3。Ic3取值越小，恒流源越恒定，漂移越小，放大 器的输入阻抗越高。因此在实验中，取Ic3为1mA。有Ic1= Ic3=1/2 Ic3=0.5mA。由R+Re=（Ucc+Uee-Ube）/Ir,其中Ucc为12V，Uee也为12v，Ube的典型值为0.7V（在本次取值中可以忽略）Ir为1mA,故取R=20KΩ，Re4=2KΩ。由于镜像电流源要求电阻对称，故取Re3=2KΩ。2，差模特性
差动放大器的输入和输出各含有单端和双端输入两种方式，因此，差 动放大器的输入输出共有四种不同的连接方式。不同的连接方式，电路的特性不同。Rp 的取值不能太大，否则反馈太强，一般取 100Ω左 右的电位器，用来调整差动放大器的对称性。3，三角波—正弦波变换电路
三角波—正弦波变换电路的种类很多，有二极管桥是电路，二极管可变分压器电路和差分放大器等。利用差分放大器传输特性曲线的非线性，实现三角波—正弦波的变换。
图中RP1调节三角波的幅度，RP2调整电路的对称性，并联电阻RE用来 减小差分放大器传输特性曲线的线性区。电容C1,C2,C3为隔直流电容，用单向的大电容不但很好的滤除直流分量，还能避免双向耦合，使输出地波形清晰稳定。C4为滤波电容，以滤除高频信号干扰，改善输出正弦波的波形，减少不确定的信号干扰。
电解电容C1、C2、C3为隔直流电容，为达到 良好的隔直流、通交流的目的，其容值应该取的相对较大，故取 C1=10uF C2=10uF C3=10uF。Rp1调节三角波的幅度，为满足实验要求，其可调 范围应该比较大，故取Rp1=22kΩ。Rb1与Rb2为平衡电阻，取值为Rb1= Rb2=6.8KΩ。流进T1，T2集电极电流约为0.5mA，为满足其正弦波的幅 度大于1mA，取Rc1= Rc2=5.1kΩ，使得电流流经Rc2的电压降不至于很大。C4为滤波电容，其值应该满足要求的正弦电压幅度与频率，其值 不能取太大，否则会是幅度太小无法达到要求，故取C4=0.01uF。至 此，电路的设计基本完成，需要在实验中进一步调试电路。
电路的安装与调试：
一，三角波---正弦波转换电路的安装与调试： 安装三角波——正弦波变换电路
1.在面包板上接入差分放大电路，注意三极管的各管脚的接线； 2.搭生成直流源电路；
3.接入各电容及电位器；
4.按图接线，注意直流源的正负及接地端。调试三角波——正弦波变换电路
1.接入直流源后，把 C4 接地，利用万用表测试差分放大电路的静态 工作点； 2.测试 C,D 两端电压，当不相等时调节 RP 使其相等；
3.在 C5 端接入示波器观察，逐渐增大输入电压，当输出波形刚好不失真时记入其最大不失真电压；
二，方波—三角波发生电路的安装与调试：
安装方波—三角波产生电路
1.把 2 块集成运放插入面包板，注意布局；
2.分别把各电阻放入适当位置，尤其注意电位器的接法； 3.按图接线，注意直流源的正负及接地端。调试方波—三角波产生电路
1.接入电源后，用示波器进行双踪观察； 2.调节 RP，微调波形的频率；
3.观察示波器，各指标达到要求后进行下一部安装。三，总电路的安装与调试：
1.把两部分的电路接好，即把三角波的输出与差动放大器的输入相连接，进行整体测试、观察
2.针对各阶段出现的问题，逐各排查校验，使其满足实验要求，即 使方波的峰峰值为12伏，三角波为8伏，使正弦波的峰峰值大于 1V。
实验结果：
方波的输出：
输出方波在±7v之间，基本满足实验要求，上升、下降沿9us，满足要求，频率可以通过电位器RP调节，在1-10KHz内输出稳定。
三角波的输出： 输出三角波：
三角波Uopp=8.1V，满足要求
正弦波的输出：
正弦波Uopp≥1v 三种输出波形的输出频率均可在1-10KHz内可调。
故障及问题分析
测试前的电路检验：
1.电路是否正确，对照实验原理图仔细检查。2.测量仪器是否有问题，仪器显示是否正确。3.电源供电（包括极性）、信号源连线是否正确检查直流极性是否正确，信号线是否连接正确。并且用电压表测试保证直流电源输出符合要求。
4.检查元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管、集成电路和电解电容极性等是否连接有误。
测试出现的故障：
1.整个电路比较复杂，连接电路时出现的问题比较多，需要仔细的检查，反复的测试才能得到需要的实验结果。
2.在实验之前需要检查电路的正确性，避免电路连接错误而造成的烧毁电路或是不出波形。
3.实验过程中，面包板可能短路，由于电阻的接线比较长，完全插入后可能错综在一起，造成短路，此时就应利用万用表，挨个检查，更换面包板，插线时不宜过深。
4.在三角波—正弦波转换电路中，即使在调节了电路平衡之后，输出波形也会存在一个偏斜。这时就需要调节RP1使波形变得正常。这个过程就需要调一会才会变化，所以需要有耐心。5.失真问题
在调试过程中，正弦波出现了以下失真，产生失真的原因及采 取的措施如下： 1）钟形失真，传输特性曲线的线性区太宽，应减小 Re。从而减 小了线性区的放大效应。
2）非线性失真，三角波传输特性区线性度差引起的失真，主 要是受到运放的影响。可在输出端加滤波网络改善输出波形。本次试 验中可以通过增加 C4 的大小来减小波形的非线性失真。
3)截止失真或饱和失真。这可是由于电路设计时工作点选的不好。也可能是因为，在实际连电路时选取了与设计时的不同值近似。导致工作点的错误。检查电路修改数据是解决的方法。
6.布线以及排版问题 对于可以输出稳定波形的电路，需要简化电路，让电路看起来更美观，更简洁，更清楚，这样有利于检查错误和更改。
实验总结及结论：
本次实验是我第一次将所学的知识很好的用在实验里解决了问题的一个。虽然以前也做过模电实验，但都是按部就班。另外当时模电学的也不是特别明白有些实验对于很多结果都还不清楚。这次虽然有一些设计原理我依然没有完全吃透。但是对于我真正掌握所学知识并应用在实践中是非常有帮助的。
在设计过程中我也查阅了一些资源，对于实验器材以及实验的惯例和常识有了更多的了解。方便自己根据实验需要来选择器材。
在试验中我不仅学会了最基本的面包板的搭建与布线。器材的识别和检测。还在试验中基本解了函数信号发生器电路的组成及设计原理，初步了解了电路设计的方法，熟悉了电路仿真软件protel dxp的使用。利用软件仿真来对搭建电路很有帮助，有事半功倍的效果。而且这些工具都是我们将来在从事相关工作中不可或缺的东西。
总的来说，充分理解实验原理是做好一个实验的最重要的一环，如果不理解电路的原理，就不知道如何去更改参数，去调试电路板，除了原理，还要了解各个器件的特性和用法，比如电源的连线的方式。另外，这次实验培养了我们动手能力。在搭建电路板的时候，需要细心耐心，布局以及连线都很有讲究，不仅要求电路的通畅，还要注意电路板上各个元器件的布局，还有所使用的导线的颜色以及长度，通过这次试验我可以锻炼我们的电路版的搭建能力。这次实验，熟悉了测量仪表的用法，熟悉了电阻，二极管等器件的测量和极性判断方法，这些经验都是宝贵的。后本次实验在耐心与细心上面对我给予启示，在电路搭好以后却出不了波形的时候，要戒骄戒躁，耐心细心的去寻找，去排查，去测试，经过4周的努力拼搏，自己的实验技能有了很大的提高，对于之后完成更加困难的实验增强了信心。俗话说：“读万里书，行万里路。”这样的实践就是一种“行走”的过程。让我们在实践中将知识融会贯通，而不仅仅是纸上谈兵的呆书生。最后，感谢老师对我们实验的悉心讲解和指导。
电路仿真图：
所用仪器及元器件：
仪器：直流稳压电源，示波器，万用表 元器件：电位器、电阻、电容
相关元件参数： LM318 芯片：
输入失调电压 4mV； 增益带宽积：15MHz 耗电流：5mA 偏置电流：150nA 转换速率：70V/uS 电源：+/-20V LM741 芯片：
LM741： 输入失调电压 0.8mV； 增益带宽积：1.5MHz 耗电流：1.7mA 偏置电流：30nA 转换速率：0.7V/uS 电源：+/-3V---+/-22V 三极管： 8050
参考文献：
《Protel DXP 基础与应用教程》 高明制作 《电子电路综合设计实验教程》 北邮出版社
《电子电路基础》 林家儒主编 北邮出版社
第四篇：函数信号发生器和任意波形发生器对比
函数信号发生器和任意波形发生器对比
1、函数信号发生器
函数发生器是使用最广的通用信号源信号发生器，提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形，有的还同时具有调制和扫描功能。
函数波形发生器在设计上分为模拟式和数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源(DDS)无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟式，其锁相环(PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动(phaseJitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但数字式信号源中，数字电路与模拟电路之间的干扰始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器，如今市场上的大部分函数信号发生器均为DDS信号源。
2、任意波形发生器
任意波形发生器，是一种特殊的信号源，不仅具有一般信号源波形生成能力，而且可以仿真实际电路测试中需要的任意波形。在我们实际的电路的运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际电路往往存在各种缺陷信号和瞬变信号，如果在设计之初没有考虑这些情况，有的将会产生灾难性后果。任意波发生器可以帮您完成实验，仿真实际电路，对您的设计进行全面的测试。
由于任意波形发生往往依赖计算机通讯输出波形数据。在计算机传输中，通过专用的波形编辑软件生成波形，有利于扩充仪器的能力，更进一步仿真实验。另外，内置一定数量的非易失性存储器，随机存取编辑波形，有利于参考对比，或通过随机接口通讯传输到计算机作更进一步分析与处理。有些任意波形发生器有波形下载功能，在作一些麻烦费用高或风险性大的实验时，通过数字示波器等仪器把波形实时记录下来，然后通过计算机接口传输到信号源，直接下载到设计电路，更进一步实验验证。
泰克推出的AFG3000系列三合一信号源，可以完成以上提到的功能，并且在波形输出的精度、稳定性等方面都有较大提高，是走在行业前列的新一代任意波发生器。
信号源的主要技术指标
传统函数发生器的主要指标和新近研发的任意波形发生器的主要指标有一些不同，我们这里分开介绍。
(一)普通函数发生器的主要指标：
带宽(输出频率范围)
仪器的带宽是指模拟带宽，与采样速率等无关，信号源的带宽是指信号的输出频率的范围，并且一般来讲信号源输出的正弦波和方波的频率范围不一致，例如，某函数发生器产生正弦波的频率范围是1mHz～240MHz，而输出方波的频率范围是1mHz～120MHz。
频率(定时)分辨率
频率分辨率，即最小可调频率分辨率，也就是创建波形时可以使用的最小时间增量。
频率准确度
信号源显示的频率值与真值之间的偏差，通常用相对误差表示，低档信号源的频率准确度只有1%，而采用内部高稳定晶体振荡器的频率准确度可以达到108～1010。例如，某信号源的频率准确度为1ppm。
频率稳定度
频率稳定度是指外界环境不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于设置读数的偏差值的大小。频率稳定度一般分为长期频率稳定度(长稳)和短期频率稳定度(短稳)。其中，短期频率稳定度是指经过预热后，15分钟内，信号频率所发生的最大变化;长期频率稳定度是指信号源经过预热时间后，信号频率在任意三小时内所发生的最大变化。
输出阻抗
信号源的输出阻抗是指从输出端看去，信号源的等效阻抗。例如，低频信号发生器的输出阻抗通常为600Ω，高频信号发生器通常只有50Ω，电视信号发生器通常为75Ω。
输出电平范围
输出幅度一般由电压或者分贝表示，指输出信号幅度的有效范围。另外，信号发生器的输出幅度读数定义为输出阻抗匹配的条件下，所以必须注意输出阻抗匹配的问题。
(二)任意波发生器的主要指标：
取样(或采样)速率
取样速率通常用每秒兆样点或者千兆样点表示，表明了仪器可以运行的最大时钟或取样速率。取样速率影响着主要输出信号的频率和保真度。奈奎斯特取样定理规定，取样频率或时钟速率必须至少是生成的信号中最高频谱成分的两倍，以保证精确的复现。
存储深度(记录长度)
存储深度是指用来记录波形的数据点数，它决定着波形数据的最大样点数量(相当于时间)。每个波形样点占用一个存储器位置，每个位置等于当前时钟频率下取样间隔时间。任意波形发生器的带宽是由任意波发生器的取样速率和存储深度决定的。
垂直(幅度)分辨率
信号源的垂直分辨率是指信号源中可以编程的最小电压增量，也就是仪器数模转换器的二进制字宽度，单位为位，它规定了波形的幅度精度。在混和信号源中，垂直分辨率与仪器DAC的二进制字长度有关，位越多，分辨率就越高。
信号源的主要功能
一台功能较强的信号源，还有信号调制、频率扫描、TTL同步输出、参考时钟输出、Burst及频率计等功能：
信号调制功能:信号调制是指被调制信号中，幅度、相位或频率变化把低频信息嵌入到高频的载波信号中，得到的信号可以传送从语音、到数据、到视频的任何信号。信号调制可分为模拟调制和数字调制两种，其中模拟调制，如幅度调制(AM)和频率调制(FM)最常用于广播通信中，而数字调制基于两种状态，允许信号表示二进制数据。
频率扫描功能:测量电子设备的频率特点要求“扫描”正弦波，其会在一段时间内改变频率。一般分成线性(Lin)扫频及对数(Log)扫频;高级信号发生器支持扫频功能，而且可以选择开始频率、保持频率、停止频率和相关时间，有些信号发生器还提供与扫频同步的触发信号。
TTL同步输出功能:一般信号源输出的TTL同步信号是方波经三极管电路转成的，电平为0(Low)、3.6～5V(High)。主要用来同步其他信号源，或其他类型的仪器，以保证触发同步。
参考时钟输出功能:TTL同步输出只能保证触发同步，要想使信号源完全同步就要让时钟同步，参考时钟输出就是为了让两台信号源的时钟同步而设计的，一般参考时钟输出频率较稳定的方波信号。
Burst功能:类似OneShot功能，输入一个TTL信号，则可让信号源产生一个周期的信号输出，设计方式是在没有信号输入时，输出接地即可。
频率计:除市场上简易的刻度盘显示之外，无论是LED数码管或LCD液晶显示频率，其与频率计电路是重叠的。
来源：http://www.xiexiebang.com/shownews.asp?id=468
第五篇：模电课程设计-波形发生器(130619)
知行合一 行胜于言
模电课程设计-波形发生器(130619)
院 系： 电子工程系
姓 名： 巫金生
学 号： 112027136
设计项目名称： 波形发生器
实验所属课程： 模拟电子技术教程设计
实验室(中心)： 模拟电子实验室
指 导 教 师 ： 郭彩萍
设计完成时间： 2013 年 06 月 19 112027136 太原工业学院
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目 录
本实验主体报告分为5个部分
1、成员介绍…………………………….2、波形发生器功能介绍………………………
3、原理图、PCB图及参数计算……………….4、仿真结果…………………………………….5、心得体会…………………………………….6、参考文献……………………………………..Ps:如有纰漏，敬请谅解
一.成员介绍：
①、刘毅
②、董敏
112027112 112027118
太原工业学院112027136
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③、崔宇 112027120 ④、巫金生
112027136 二.波形发生器功能介绍：
此波形发生器由两个LM358 集成运算放大器及其周边电路构成，可以发生方波、三角波、锯齿波和正弦波。
①方波：利用输入端的RC自激振荡电路，反相输入迟滞电路而形成，反馈网路增加一个电位器以调节占空比。正向输入端连接一个电位器可以调节方波的频率。输出电路利用一个5V双向稳压管接地来稳幅。
②三角波：以方波为输入信号，输入到积分电路。同时为了提高三角波的负载能力并且减少方波频率对三角波幅值的影响，将积分电路的输出反馈给滞回比较器的输入。通过改变方波的频率改变三角波的频率。
③锯齿波：以方波为输入信号，利用二极管的单向导电性是积分电路中C充放电的回路不同，输入到一并联的二极管模块再输入到积分电路，以调节锯齿波的斜率。为减少对其他电路的干扰，这里为并联的二极管设计了一个与其并联的开关，当想要输出三角波的时候开关闭合，并联二极管模块短路；当想要输出锯齿波的时候开关断开，接通并联二极管电路。正弦波：实际是一个一阶反相输入的低通滤波器。在积分电路中的电容上并联一个电阻来降低通带放大倍数。
三.原理图、PCB及参数计算
1、原理图：
2、PCB图：
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3、模块详细分析 ⑴、自激震荡部分：
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没有接通时，Vc0，滞回比较器V0Vz，则集成运放同相输入端R2Vi*VzVVz给C充电，使VR由0上升，在R1R2，同时0VR>Vi之前，V0Vz不变；当VR>Vi时，V0跳变到Vz。
当V0R2Vi*(Vz)RVz时，R1R2f（反相输入，同时C经端反馈网络等效电阻）使VR降低，在VR>Vi之前V0Vz不变，当VR ⑵、方波部分： 方波的波幅由稳压管的参数决定，这里使用5V的稳压管，方波的周期取决于充放电回路RC的数值。若R或C其中一个增大，计算周期T： 四.仿真结果(图片显示) 和周期T均会增大，频率f也会增大。 太原工业学院112027136 知行合一 行胜于言 五、心得体会 1.我们小组是男女搭配方式的合作方式，所以在某些环节中我们需要找个地方一起讨论问题，总结解决办法，统一意见。在这方面我们很明智的选择了在学校图书馆，不影响其他同学学习的情况下我们有秩序的发表了自己对本次课程设计的观点，总结出方案的详细流程，形成一个分工明确彼此紧扣的团队氛围。 2.在这次课程设计期间我深深的体会到“大学给我们带来的不单单是学习到的知识，更加教会你如何利用身边的资源找到自己需要的内容”。没有任何事物是一成不变的，你只有掌握自学的能力才可以应对一切的变化，不被社会淘汰。一开始我们遇到的问题是ewb无法运行我们所绘制的电路图，无奈之下就采用protel软件，图书馆四楼各种翻书各种查询。后来好不容易绘制了protel版本的电路图，纠其仿真功能实在不咋d。最后我们还是放弃protel，改用multisim。（当然其中也包括了我们在书海中的翻阅资料…….） 3.没有事情是一次就能成功的，你需要付出的往往比你想象中的要多。电路图元件的挑选，电路连接的顺序，功能测试等等环节可谓是变化万千。需要你有爱迪生那样3000次尝试仍然坚信下一次就是成功的希冀。不厌其烦的做下去，直到你做出来为止。 4.谨慎的态度往往是你成功的基石，举一个最简单的例子：在连接导线的时候，会因为一时疏忽没有把导线连接在元件的一端或者是覆盖了另一端导线。由于视觉的误差往往使你不容易发现这个错误，调试一天也很难找到为什么仪表显示出来的结果就不是理论值….总结以上四点分别为：友好合作，自主自学，坚持不懈，谨慎专注！ 太原工业学院112027136 知行合一 行胜于言 六.参考文献： 1、Multisim的基本功能： <1>虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表，函数信号发生器，双踪示波器，直流电源；而且还有一般实验室少有或者没有的仪器，如波特图仪，字信号发生器，逻辑分析仪，逻辑转换器，失真仪，频谱分析仪和网络分析仪等 <2>具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析，时域和频域分析，器件的线性和非线性分析，电路的噪声分析和失真分析、离散傅立叶分析，电路零极点分析，交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。 <3>电路图设计的四大步骤： 步骤一：调用元器件 步骤二：电路连接 步骤三：电路文件存盘 步骤四：电路功能测试，打开仿真开关，测点电路功能 2.波形发生 1>.自激振荡 当一个放大器的输入端没有外加输入信号，而在输出端却有一定的频率和幅值的输出信号 2>.正弦波振荡器的组成(1).基本放大器Au (2).正反馈网络F:RC、LC (3).选频网络：旨在产生单一频率的振荡信号 3.方波发生器 方波发生器的基本电路结构小编已经绘制出来，如下图所示(由于过程比较仓促，没来得及做进一步检查，如有纰漏，望见谅)。它是以比较器为基础，由滞回电压比较器和在运放的负反馈网络中起延时作用的无源RC积分电路组成。输出端经R1和R2分压，把反馈电压引到比较器的同向端，输出电压又经RC积分电路把另外一个反馈电压加到反相端。同相端和反相端互相制约为条件，互相促进对方向现实所处状态而形成脉冲波形。 电路输出电压的幅度由稳压管的稳定电压Uz的大小决定。忽略二极管的导通电阻时，相应的方波振荡频率为： F=1/(Rw+2R)Cln(1+2R1/R2)调节电位器Rw，滑动臂的位置可以调节运放两个输入端电压相等。即uN = uP,本电路的uN=0，则uP为 uP=(±Uz-ui)R1/(R1+R2)+Ui 太原工业学院112027136 知行合一 行胜于言 4.三角波发生器 三角波电压产生器的基本电路结构如下，用集成运放构成的反相输入积分器和同相输入的滞回比较器构成三角波发生器。Uo1输出幅值为±Uz，是占空比为0.5的方波电压；Uo2输出幅值为±UzR1/R2,是随时间线性变化的三角波电压。相应的振荡频率为： ：F =R2/4R1RC 太原工业学院112027136 知行合一 行胜于言 太原工业学院112027136
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