率覆盖范围，有时采用差频式低频振荡器，图为其组成框图。假设，可调范围为，则振荡器输出差频信号频率范围为。差频式振荡器的缺点是对两个振荡器的频率稳定性要求很高，两个振荡器应远离整流管功率管等发热元件，彼此分开，并良好屏蔽。电压放大器电压放大器兼有缓冲与电压放大的作用。缓冲是为了使后级电路不影响主振器的工作，般采用射极跟随器或运放组成的电压跟随器。放大是为了使信号发生器的输出电压达到预定技术指标。为了使主振输出调节电位器的阻值变化不影响电压放大倍数，要求电压放大器的输入阻抗较高。为了在调节输出衰减器时，不影响电压放大器，要求电压放大器的输出阻抗低，有定的带负载能力。为了适应信号发生器宽频带等的要求，电压放大器应具有宽的频带小的谐波失真和稳定的工作性能。输出衰减器毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率，分为连续调节和步进调节。连续调节由电位器实现，步进调节由步进衰减器实现。图为常用输出衰减器原理图，图中电位器为连续调节器细调，电阻与开关构成步进衰减器，开关为步进调节器粗调。调节或变换开关的挡功率放大器及阻抗变换器功率放大器用来对衰减器输出的电压信号进行功率放大，使信号发生器达到额定功率输出。为了能实现与不同负载匹配，功率放大器之后与阻抗变换器相接，这样可以得到失真小的波形和最大的功率输出。阻抗变换器只有在要求功率输出时才使用，电压输出时只需衰减器。阻抗变换器即匹配输出变压器，输出频率为时使用低频匹配变压器，以减少低频损耗，输出频率为时使用高频匹配变压器。输出阻抗利用波段开关改变输出变压器次级圈数来改变。工作原理及结构函数信号发生器产生信号的方法有三种种是由施密特电路产生方波，然后经变换得到三角波和正弦波形第二种是先产生正弦波再得到方波和三角波第三种是先产生三角波再变换为方波和正弦波。在此主要介绍第种方法，即脉冲式函数信号发生器低频信号发生器的主要工作特性目前，低频信号发生器的主要工作特性如下频率范围般为，且连续可调。频率准确度。频率稳定度般为小时。④输出电压连续可调。输出功率连续可调。非线性失真范围。输出阻抗等几种。输出形式平衡输出与不平衡输出。低频信号发生器的使用低频信号发生器型号很多，但它们的使用方法基本类似了解面板结构使用仪器之前，应结合面板文字符号及技术说明书对各开关旋钮的功能及使用方法进行耐心细致的分析了解，切忌盲目猜测。信号发生器面板上有关部分通常按其功能分区布置，般包括波形选择开关输出频率调谐部分包括波段粗调微调等幅度调节旋钮包括粗调细调阻抗变换开关指示电压表及其量程选择电源开关及电源指示输出接线柱等。芯片介绍是公司生产的最高时钟为采用先进的技术的直接频率合成器，主要由可编程系统高性能模数变换器和高速比较器部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成，并具有时钟产生功能。的系统包括相位累加器和正弦查找表，其中相位累加器由个加法器和个位相位寄存器组成，相位寄存器的输出与外部相位控制字位相加后作为正弦查找表的地址。正弦查找表实际上是个相位幅度转换表，它包含个正弦波周期的数字幅度信息，每个地址对应正弦波中范围的个相位点。查找表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅度信号输出信号稳定且信噪比高，是种性价比很高的芯片，正广泛应用于电子测量跳频通信雷达系统等领域。致谢后驱动的变换器，输出个互补的电流，其幅度可通过外接电阻进行调节。还包括个高速比较器，将变换器的输出经外部低通滤波器后接到此比较器上即可产生个抖动很小的方波，这使得可以方便地用作时钟发生器。包含位频率相位毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明控制字，可通过并行或串行方式送人器件并行方式指连续输入次，每次同时输入位个字节串行方式则是在个管脚完成位串行数据流的输入。这位控制字中有位用于频率控制，位用于相位控制，位用于掉电控制，位用于选择工作方式。在并行输入方式下，通过位总线将外部控制字输入到寄存器，在字输入时钟的上升沿装入第个字节，并把指针指向下个输入寄存器，连续个的上升沿读入个字节数据到输入寄存器后，的边沿就不再起作用。然后在频率更新时钟上升沿到来时将这位数据从输入寄存器装入到频率相位寄存器，这时输出频率和相位更新次，同时把地址指针复位到第个输入寄存器以等待下次的频率相位控制字输入。硬件设计要产生两路相位正交频率可由外部控制的正弦信号，必须通过单片机编程来完成外部输入的频率数据个字节与芯片内部频率相位控制字个字节间的转换。单片机与芯片的接口既可采用并行方式，也可采用串行方式，本设计采用的是位并行接口方式。由于需要产生两路正弦信号，因此使用了片芯片，这两路的频率相同，相位差单片机的口脚用作外部控制字输入，通过中断和中断读入外部频率数据，连续读次，对应频率值的二进制数单片机的口脚用作频率相位控制字输出，通过位缓冲器作数据缓冲后加到片芯片的位控制字输入端脚，同时产生相应的时序控制信号路复位二路复位路字输入时钟二路字输入时钟路频率更新时钟二路频率更新时钟加到芯片的对应管脚。的外部参考时钟信号频率为，由晶体振荡器产生。单片机的复位信号中断和中断控制信号由外部控制系统给出，从而实现两路相位正交频率可控的正弦信号。该信号源的硬件接口电路如图所图信号源硬件接口电路软件控制此程序的功能就是要将外部输入的频率数据按照定协议和算法变换成芯片所能接受的格式，并送出相应的频率相位控制信号，从而使能产生两路相位正交频率可控的正弦信号。下面给出程序设计输入输出变换算法。输入数据同步上升沿时读人个字节的频率数据，作为中断输入数据写入上升沿时频率更新次，作为中断输入位数据输入的频率字节。分次输入，如图所示。输出单片机控制程序将产生下述输出信号加到芯片的对应脚路复位路第脚二路复位路第脚路数据同步路第脚二路数据同步二路第脚路数据写入路第脚二路数据写入二路第脚口位频率相位数据输出的脚。算法程序中单片机输入频率数据个字节与输出频率数据个字节间的变换算法见式其中为外部参考时钟。毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明程序流程整个程序由主程序中断子程序中断子程序三部分构成。流程图略。结论对设计的信号源在不同频率下的输出波形进行了测试，结果完全能达到所要求的性能指标。而且工作可靠，对参考时钟波形要求不高为高电平,电容又开始充电但是，上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明图方波产生电路方波三角波转换电路的工作原理如果用线性积分电路代替方波产生电路的积分电路，则电容器两端就可获得理想的三角波输出。其波形如图所示。若反馈网络断开，运算发大器与及组成电压比较器，为加速电容，可加速比较器的翻转。运放的反相端接基准电压，即，同相输入端接输入电压，称为平衡电阻。比较器的输出的高电平等于正电源电压，低电平等于负电源电压,当比较器的图电路输出波形时，比较器翻转，输出从高电平跳到低电平,或者从低电平跳到高电平。设,则将上式整理，得比较器翻转的下门限单位为若,则比较器翻转的上门限电位为比较器的门限宽度毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明反馈网络断开后，运放与及组成反相积分器，其输入信号为方波，则积分器的输出为时，时，可见积分器的输入为方波时，输出是个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系如图所示。反馈网络闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波三角波。三角波的幅度为方波三角波的频率为三角波正弦波转换电路的工作原理三角波正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。分析表明，传输特性曲线的表达式为式中差分放大器的恒定电流约为。温度的电压当量，当室温为时，。如果为三角波，设表达式为毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明式中三角波的幅度。三角波的周期。电路的参数选择及计算差分放大器元件参数确定输出电压为,取,则，,取,则,得。三角波正弦波部分比较器与积分器的元件计算如下由式得即。取，则，取，为的点位器。区平衡电阻。由式即当时，取，则，取，为电位器。当时，取以实现频率波段的转换，及的取毕业设计信毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明附录图附录原理图毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明附录板图附录简介的功能介绍芯片是种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于具有非常低的输入失调电压对于最大为，所以在很多应用场合不需要额外的调零措施。同时具有输入偏置电流低为和开环增益高对于为的特点，这种低失调高开环增益的特性使得特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。运算放大器的输入失调电压低,输入偏置电流小,开环增益高。这些特性使这种运算放大器非常适合用于高增益仪器系统。此外,的失调和增益具有极好时间稳定性和温度稳定性特点超低偏移最大。低输入偏置电流。低失调电压漂移。超稳定，时间最大高电源电压范围至图外型图片图管脚图芯片引脚功能说明和为偏置平衡调零端，为反向输入端，为正向输入端，接地，空脚为输出，接电源毕业设计信号发生器电子工程学院王桂明附录简介是四运放集成电路，它采用脚双列直插塑料封装，外形如左图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每组运算放大器可用图所示的符号来表示，它有个引出脚，其中为两个信号输入端，