4.2.4三角波程序设计-20

4.2.5方波程序设计-21

4.3本章小结-21

第五章波形发生器的调试-23

5.1调试软件-23

5.1.1Proteus的介绍-23

5.1.2Keil的介绍23

5.2电路图调试过程-25

5.3程序调试过程-27

5.4仿真结果-27

5.4.1方波仿真-27

5.4.2正弦波仿真-27

5.4.3三角波仿真-27

结论-29

致谢-30

参考文献31

第一章绪论

1.1研究背景

在现代电子技术的研究及应用领域中，经常会使用到信号源。信号源的核心是波形发生器，所以设计一种简单易用、价格低廉、精度较高而且频率可调节的波形发生器是很有必要的。

在1974年以前，在市场上只能找到生成正弦波和脉冲波这两种信号的波形发生器。函数波形发生器能够生成正弦波、余弦波、斜波等常见波形，只有使用较为繁琐的机电和电路才能得到其他的波形。在这个时期，信号发生器有两大严重问题：脉冲的占空比不可调节和频率难以调到某一固定的值。除此以外，70年代前想要生成一些不常用的波形，只有使用模拟电子技术，但是模拟器件构成的电路很复杂，参数精度难以保证，而且损耗显著更是致命的弱点[1]。不过，在这之后出现了微处理器，如果使用处理器、数模和模数转换使波形发生器的功能增强，可以生成更复杂的波形。波形发生器变得更加自动化、智能化[2]。但是，在频率精度、带宽、波形种类及程控等方面满足实际应用需求的波形发生器，很难在市面上看到。

任意波形发生器就是于1975年首次开发成功，成为信号发生器产品的一个新成员。任意波形发生器很容易产生各种特殊的振动信号，比如说，声音和振动的分析需要复杂调制的信号源，由此仿真真实的信号如心电波形、地震模拟机械振动波形等。在20世纪末，HP公司推出了波形模拟装置系统，它由任意波形数字化和波形合成器组成，这在当时算是真正高性能的函数发生器了，只是价格较为昂贵[3]。随后，Analogic公司和Lecory公司也相继推出自主研发的多波形合成器和任意波形发生器，但是工作频率都不算很高，有着一定的局限性。到了21世纪，人们开始致力于集成电路技术的研究，工作频率极高的DDS芯片不断被研发出来，函数信号发生器的性能也随之变得越来越高。很多信号发生器都使用到集成电路，而且此类信号发生器的波形质量比其他信号发生器要高，频率也更加稳定。Agilent公司最具代表性，其产品33220A采样频率可达1.25GHz，能产生500MHz的频率。当前波形发生器的功能越来越强大，频率也越来越精确，而功耗则越来越低。

现在，波形发生器有各种各样的类型和样式，而且其应用领域也十分广泛。有些波形发生器是为了某些特定的测量目的而研发的，如脉冲编码信号发生器。这种专用发生器的特性会受所测量的对象要求制约，除此以外还有通用信号发生器，此类信号发生器功能较为简单，也易于使用。如果按照输出波形来分，波形发生器又可以分为正弦波波形发生器、脉冲波形发生器和任意波形发生器等[4]。以往波形发生器会使用谐振法来产生频率，就是其使用的回路可以选择频率，然后发生正弦震荡获得相应的频率。除此以外，我们还可以使用合成技术获得所需频率，这类波形发生器被称为合成信号发生器。

1.2国内外波形发生技术的研究现状

国外波形发生器的研究处于领先地位，而且生产仪器也很先进，其产品已经占据了绝大部分的市场。国内波形发生技术虽说也不差，但仍有一定差距，日常科研和实验中也大多使用国外产品。目前任意波形发生器有三种产品结构形式:独立仪器结构形式、PC总线插卡式、VXI模块式。