信号发生器的设计开题报告

1. 研究目的与意义

信号发生器又称信号源或振荡器，作为一种历史悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时就产生了。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在通信、广播、电视系统，在工业、农业、生物医学等领域内，函数信号发生器在实验和设备检测中具有十分广泛的用途。函数信号发生器是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。不论是在生产、科研还是教学上，信号发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具。而且，信号发生器的设计方法多，设计技术也越来越先进，随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求，信号发生器已成为测试仪器中至关重要的一类，因此开发信号发生器具有重大意义。

2. 课题关键问题和重难点

本课题利用不同的芯片与不同的原理产生不同的波形，在结果上虽然都是方波，正弦波与三角波，但是产生的原理却不尽相同，因此本课题的关键问题在于理解并掌握ICL8038芯片与555定时器产生不同波形的原理，并在掌握原理的基础上熟练使用不同的外围电路去产生不同的波形，并对其波形的频率与相位进行改变。本课题的难点在于利用单片机控制DDS频率合成器产生波形并且改变频率与相位，ICL8038芯片与555定时器不需要用到单片机的软件编程，而DDS频率合成器将信号的产生数字化，因此需要单片机对其进行控制。单片机的使用使得利用DDS频率合成器产生不同波形更加模块化与可操作化，但是在软件设计，模拟仿真与硬件搭建上都增加了难度。

3. 国内外研究现状（文献综述）

该课题的实现主要涉及到多种方式：分立元件、icl8038芯片、ad9833芯片、单片机以及ne555芯片等。因此对以下方式进行了评估以及调研以选择最佳的方案。

方案一：采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波三角波正弦波函数发生器的设计方法。此方案中函数发生器电路组成框图如图1.1所示。

4. 研究方案

将上诉几种方案进行分析比较，ICL8038芯片具有线路简单，调试方便，功能完备，输出波形稳定清晰，信号质量好，精度高，系统输出频率范围较宽，经济实用，具有较高的温度稳定性和频率稳定性等优点。而DDS频率合成器AD9833芯片可以产生各种波形，同时可以方便的对相位与频率进行调节，又由于本课题是产生较为简单的波形，对精度要求稍低，因此采用成本较为低廉的NE555芯片。本课题采用方案二、方案四与方案五来产生产生正弦波、方波、三角波等波形。

5. 工作计划

第1周：查阅相关资料，掌握工作原理，并翻译不少于3000字的外文文献，论证设计的可行性，研究设计方案和设计思路；

第2周：撰写毕业设计开题报告，审阅开题报告后整改并完成毕业设计开题报告，开始设计系统组成原理框图，进行系统电路原理图设计，绘制电路原理图；

第3周：继续设计系统组成原理框图，进行控制电路原理图设计，绘制电路原理图；