附录 29

参考文献 31

致谢 33

1 绪论

1。1 课题研究背景及意义

信号发生器的应用非常广泛，教育方面还有工程方面的研究常常需要大量的信号发生器设备做实验。实验室里传统的仪器设施体积通常情况下是比较大的，携带起来不方便，有的价格还比较高，还特别容易损坏，这些不便利的因素使得部分单位的设备已严重不能满足要求，工作无法完成。但是，假如想办法用虚拟仪器（Virtual Instrument）代替我们传统的仪器仪表那情况就大大不同了。它不仅满足了教学的需要，花费的钱也更少了，还可以让更多的人可以接触到科研，为社会做贡献。论文网

我国经济发展的同时,有很多第三产业也随之兴起了，各个行业对于波形发生器的需求也更大了，特别是与电子、通信相关的地方用的更多。常见的普通台式物理仪器的成本还是很大的，而且个头比较大携带还不方便，设备还得经常维修保养。但是，使用虚拟仪器之后便可以利用虚拟仪器的软件开发平台设计出使用者所需要的功能多样的操作界面，实现多种功能呢，再根据实际情况购买相应的硬件，这样便是一个完整的系统了。

可见,虚拟仪器是将所有的现有计算机技术、软件设计技术进行了模块综合。软件方面存在的问题才是设计整个仪器系统时需要优先考虑的，因为对虚拟仪器而言软件才是解决问题的关键，硬件的设计是为了让计算机软件与外部设备可以进行通讯，传送数据。无论是在测量领域还是控制领域，虚拟仪器都是这些领域的宠儿,它代表着以后我们要使用的仪器仪表的潮流。

1。2 国内外研究现状

1。3 本设计的主要工作

（1）以LabVIEW为开发平台，设计一个虚拟信号发生器，使它能产生正弦波、方波、三角波和锯齿波这四种常用波形，并能对波形的偏移量、幅值、频率、相位、方波占空比等参数进行调节，对输出相位可以进行显示，采样信息可以自己调节等。

（2）利用数据采集装置将计算机处理的数字信号转换为模拟信号输出到外面去。可以和NI-DAQmx 驱动软件配合使用，安装完成后可从LabVIEW中直接调用。

（3）最后设计一个放大电路用来满足不同设备对信号源的需求，使输出的波形电压可以得到放大。

2 虚拟仪器

2。1 虚拟仪器的概念

虚拟仪器的这个名词的出现,是在20世纪后期的时候由美国的国家仪器公司(National Instruments)简称NI公司提出这个新概念。从那之后，一种新的仪器概念即虚拟仪器(Virtual Instrument)便自然地产生了。

虚拟仪器中的“虚拟”体现在以下几个方面：①虚拟仪表的面板是虚拟的,不是真实可以触摸的。我们在虚拟仪器的面板上创建的开关、按钮、指示灯外形都是和实物相似的图标,使用者可以通过鼠标、键盘设备来操纵眼前看到的东西，最终达到使用者的目的。传统仪器的操作是通过设在面板上的各种各样的开关、旋钮等来实现的,这些开关、按钮、指示灯等器件都是真实的可以触摸到的。② 虚拟仪器功能的实现依靠的是图形化语言，它简单易懂，而不是通过复杂的电路。实验室里接触到的传统仪器通常情况下是用详细的电子电路来完成仪表功能以及对数据的分析,对大多数人而言，电路的分析较为复杂。但是虚拟仪器就不一样了,它主要通过软件来进行编程以达到用户的目的就可以了。

2。2 虚拟仪器的构成

虚拟仪器一般是由PC机，相关软件和数据采集卡三部分组成。PC机上有丰富的软硬件资源，用户可以方便地建立数据采集应用系统；运用相关软件实现用户的功能；利用数据采集卡可以将外面的信息传送到计算机上。