网上有关“脉冲波形发生器的设计”话题很是火热，小编也是针对脉冲波形发生器的设计寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。
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信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。信号发生器可以有多种实现方法，而频率越高、产生波形越多的信号发生器越好，可以从信号发生器的制作条件及使用领域方面考虑其实现方法。文章用函数发生芯片ICL8038结合外围电路产生三角波、正弦波以及矩形波三种基本波形，再把产生的波形通过由ICM7216D、晶体、电容、开关及LED数码管等组成的显示电路显示出频率，而把波形产生电路产生的正弦波通过调频电路就会产生一个调频波。
关键词：ICL8038；信号发生器；调频电路；电子仪器
中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）05-0014-03 信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。一般来说，频率越高、产生波形种类越多的发生器性能越好，但器件成本和技术要求也大大提高，因此在满足工作要求的前提下，性价比高的发生器是我们的首选。常见的信号发生器是用ICL8038制成的简单信号发生器，但这种信号发生器仅能产生正弦波、三角波和矩形波，而本文要研究的就是如何在ICL8038基础上结合其外围电路以及直接调频电路使其产生其他的信号。
一、总体设计
（一）信号发生器的设计框图
信号发生器框图如图 1所示：
图1 信号发生器设计框图
图1中，波形产生电路由单片集成电路函数发生器ICL8038及其外围电路组成，用来显示方波、正弦波及三角波；直接调频电路由石英晶体及变容二极管等组成，波形产生电路产生的正弦波经此电路会产生一个调频波；显示电路由单片频率计ICM7216D、晶体、电容、开关及LED数码管[11]等组成，用来显示输出波形的频率值。
（二）信号发生器的总电路图
信号发生器的总电路如图2所示：
二、各部分电路设计
（一）基于ICL8038的波形发生电路设计
ICL8038组成的函数发生器如图3所示。电阻R1与电位器 RP1用来确定8脚的直流电位U8，通常取U8≥2UCC/3。U8越高，IA和IB越小，输出频率越低，反之亦然。因此，ICL8038又称为压控振荡器（VCO）或频率调制器（FM）。RP1可调节的频率范围为20HZ～20KHZ。U8还可以由7脚提供固定电位，此时，输出频率f0仅由RA，RB及电容Ct决定。UCC采用双电源供电时，输出波形的直流电平为零。当采用单电源供电时，输出波形的直流电平为UCC/2。
（二）晶体振荡器的变容管直接调频电路设计
图4是100MHz晶体振荡器的变容管直接调频电路。图4中，T2管接成皮尔斯晶体振荡电路，并由变容管直接调频。T2管集电极上的谐振回路调谐在晶体振荡频率的三次谐波上，完成三倍频功能。T1管为音频放大器，将输入的信号放大后，经2.2μH的高频扼流圈加到变容管上。同时T1的电源电压也通过2.2μH高频扼流圈加到变容管上，作为变容管的偏置电压。
对晶体振荡器进行调频时，由于振荡回路中引入了变容二极管，因此频率稳定度相对于不调频的晶体振荡器有所降低。一般，其短期频率稳定度达到10-6数量级，长期频率稳定度达到10-5数量级。
图4 晶体振荡器的变容管直接调频电路
（三）基于ICM7216D的显示电路设计
显示电路是由单片频率计ICM7216D、晶体、电阻及电容等构成。ICM7216D是美国Intersil公司首先研制的专用测频大规模集成芯片。它是标准的28引脚的双列直插式集成电路，采用单一的+5V稳压电源工作。它内含高频振荡器、十进制计数器、七段译码器、位多路复用器、能够直接驱动LED显示器的8段一段码驱动器、8位一位码驱动器。其基本的测频范围为DC至10MHz，若加预置的分频电路，则上限频率可达40MHz或100MHz，单片频率计ICM7216D只要加上晶振、量程选择、LED 显示器等少数器件即可构成一个DC至40MHz的微型频率计，可用于频率测量，机械转速测量等方面的应用。
图5为基于ICM7216D的显示电路。用晶体和电容C1、C2构成的10MHz振荡频率作为基准频率，经ICM7216D内部分频后，产生闸门时间脉冲。用开关K选择量程。另用开关S1控制电路复位，S2可时电路处于保持状态。8个LED数码管的DP都与DP小数点输入脚（23脚）相连，由内部小数点逻辑单元产生正确的小数点位。当被测信号输出时，ICM7216D对其频率计数，8位LED逐位显示被测频率，从而实现测量和显示的目的。
具体工作过程为：使用一个2.5MHz的晶振及22MΩ的电阻、电容C1、C2来满足内部振荡器的正常工作。由于内部振荡器是一个高增益的CMOS反相器，因此用电阻与晶振并联以提供足够的偏压，此时芯片的基振为2.5MHz。如果使用1MHz晶振代替2.5MHz晶振需要将芯片的脚25、脚26之间的电容作些调整，这时芯片的基振为1MHz。另外芯片还允许使用外部振荡器，如果使用外部振荡器时，芯片的基频等于外部振荡电路的频率，此时芯片内部振荡电路仍在工作，但不影响芯片的正常测量。若内部振荡频率小于1MHz或只有外部振荡电路在工作时，必须将脚25、脚26连接在一起，以保证足够的悬挂电平。如果外部振荡电路输出为TTL 电平时，则需要在脚25、脚26之间接一个22MΩ的电阻，并且要将脚24、脚25连在一起，如果外部振荡电路的频率小于100KHz，则外部振荡电路对芯片不起作用，芯片仍以内部振荡电路的频率工作。
被测信号从脚28输入，如果输入信号较小，可以采用前置放大电路。如果输入信号较太，可以采用限幅电路。D1～D8八条位驱动线分别与八位LED的公共端相连，段驱动输出线a～g与LED相应的引脚相连将LED的第1至7位的小数点都与脚23连在一起，则由内部小数点逻辑单元产生正确的小数点位。八位LED是示器逐位显示，频率为500Hz ，位信号时间为244μs，两位显示之间有6μs的位空白时间，以防止重影。芯片的最大段驱动电流为15mA，额定段驱动电流为12mA。要增加显示亮度，可将电源电压增加到6V，在测量显示时，小数点左边的零被消除，右边的位照常显示。当被测信号的频率超出频率计的测量范围发生溢出时，芯片内部能够点亮第八位的小数点，表示此时发生溢出。
图5中，K为一个四档开关，用于选择不同的量程。S1为一个按键开关，当其按下时，脚12为低电平，主计数器停止计数，显示为零。当S2按下时，脚27为高电平，主计数器暂停计数，此时数据自锁并显示；当S2断开，主计数器才重新启动计数。由于复合控制输入端所用信号是位驱动信号，为避免复合控制信号影响位信号，使用二极管进行隔离，与芯片管脚1相连的电阻及电容的作用是降低噪声，减少干扰。
图5 基于ICM7216D的显示电路
（四）整形电路设计
由于ICM7216D芯片只能对脉冲信号进行计数，所以波形产生电路产生的正弦波和三角波要先进行整形，然后才能送进显示电路进行频率显示，而整形电路只需用一个与非门就可实现。本文选择了74LS20芯片进行整形。74LS20芯片引脚图如图6所示：
三、结果分析
本文采用±10V、5V直流电源供电，运用数字示波器显示输出波形。
信号发生器能输出正弦波、三角波、矩形波及调频波；正弦波、三角波、矩形波的最低频率为55.10Hz，最高频率为16.13KHz；正弦波的峰峰值可达到4.36V；三角波的峰峰值可达6.6V，占空比可在44.4%~50.4%之间调节；矩形波的峰峰值可达到20.2V，占空比则可在41.3%~57.5%之间调节；调频电路中的载波峰峰值为5.6V，频率为13.3MHz；显示电路由于加了4分频电路，则测频上限频率可达40MHz。
四、结语
本文是采用函数发生芯片ICL8038结合外围电路产生正弦波、三角波及矩形波，再把产生的正弦波输入晶体振荡器的变容管直接调频电路，产生调频波输出，各波形通过ICM7216D组成的显示电路显示出其频率。该系统完全由硬件构成，避免了编程方面的问题，电路简单，易于调试，产生的波形种类多。参考文献
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[13]Alan V.Oppenheim，Alan S.Willsky，S.Hamid Nawab. Signals and Systems，Second Edition[M]. 北京：电子工业出版社，2002. =====按上面的加点内容就行了，（找老师看看加。
序列信号发生器的原理是什么
占空比(DutyRatio)在电信领域中有如下含义：
在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。
在CVSD调制（continuouslyvariableslopedeltamodulation）中，比特“1”的平均比例（未完成）。
请教！什么叫占空比？改变占空比的方法有哪些？
序列信号是指在同步脉冲作用下循环地产生一串周期性的二进制信号.能产生这种信号的逻辑器件就称为序列信号发生器信号发生器 信号发生器又称信号源或振荡器，它是指产生所需参数的电测试信号的仪器。在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。常见的有函数信号发生器。 .根据结构不同,它可分为反馈移位型和计数型两种. 1、移位型序列信号发生器1.移位型序列信号发生器信号发生器 信号发生器又称信号源或振荡器，它是指产生所需参数的电测试信号的仪器。在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。常见的有函数信号发生器。 的组成 移位型序列信号发生器是由移位寄存器和组合电路两部分构成，组合电路的输出，作为移位寄存器的串行输入。由n位移位寄存器构成的序列信号发生器所产生的序列信号的最大长度为：P=2n2.移位型序列信号发生器的设计(我们通过例题来说明)例1.试设计一个00011101序列信号发生器首先确定移位寄存器的位数,并画出编码状态图,并找出迁移关系.P=8，因此只需要T454中的三位,按序列信号三位一组去划分(有八中状态),它的转换关系是:
再作出T454的操作图:
由图可见这个电路只进行左移操作,因此可以判定出S0S1的值.最后根据移位寄存器每移位所移动的数码用四选一数据选择器数据选择器 多路数据传送过程中，能够根据需要 将其中任意一路挑选出来的电路，叫做数据 选择器，也称为多路选择器,其作用相当于多 路开关。 常见的数据选择器有四选一、八选一、 十六选一电路。 实现SL,它逻辑电路逻辑电路 逻辑电路是包含逻辑关系的数字电路， 以二进制为原理、实现数字离散信号的传递，逻辑运算和操作的电路。最基本的逻辑电路是常见的门电路，而最简单的门电路为与电路、或电路和非电路。详细请访问：上海欧桥微波网图为:如图(3)
通过这个例子我们发现移位型序列信号发生器设计与同步时序电路的设计相象.2、计数型序列信号发生器1.计数型序列信号发生器组成与特点计数型序列信号发生器能产生多组序列信号,这是移位型发生器所没有的功能.计数型序列信号发生器是由计数器计数器 计数器是一种具有多种测量功能、多种用途的电子计数器。它可以测量频率、周期、时间间隔、频率比、累加计数、 计时等；配上相应的插件，还可以测量相位、电压等。一般我们把凡具有测频和测周两种以上功能的计数器都归类为通用计数器。 [全文]和组合电路构成的，序列的长度P就是计数器计数器 计数器是一种具有多种测量功能、多种用途的电子计数器。它可以测量频率、周期、时间间隔、频率比、累加计数、 计时等；配上相应的插件，还可以测量相位、电压等。一般我们把凡具有测频和测周两种以上功能的计数器都归类为通用计数器。 的模数。
1、占空比
占空比就是周期信号中,高电平时间占整个周期信号时间的比.如:高电平时间为t,整个周期时间为T,那么占空比为:D=t/T
方波的占空比为50％，占空比为0.5，说明正电平所占时间为0.5个周期。若信号的周期为T，每周期高电平时间为t1,低电平时间为t2,T=t1+t2,则占空比D=t1/T
占空比(Duty Cycle)在电信领域中有如下含义：?
在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。
例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。 在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。?
2、占空比的改变
在CVSD调制（continuously variable slope delta modulation）中，比特“1”的平均比例（未完成）。?
NI-DAQmx要求当改变脉冲序列占空比的时候，必须同时改变频率。为了实现这样的功能，使用NI-DAQmx的通道属性节点的两个输入（CO.Pulse.DutyCyc 和CO.Pulse.Freq）。给属性节点输入新的占空比和频率（即使它没有改变）。因为LabVIEW从上到下来执行属性节点，所以占空比必须先于频率改变。当DAQmx写入VI是Counter Freq 1Chan 1Samp 设置时，同样可以使用DAQmx写入VI来改变占空比。
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