毕业论文题目的选定不是一下子就能够确定的,那通信类的毕业论文的题目要怎么选择呢?下文是我为大家整理的关于通信工程毕业论文选题的内容,欢迎大家阅读参考!
通信工程毕业论文选题
1. 智能压力传感器系统设计
2. 智能定时器
3. 液位控制系统设计
4. 液晶控制模块的制作
5. 嵌入式激光打标机运动控制卡软件系统设计
6. 嵌入式激光打标机运动控制卡硬件系统设计
7. 基于单片机控制的数字气压计的设计与实现
8. 基于MSC1211的温度智能温度传感器
9. 机器视觉系统
10. 防盗与恒温系统的设计与制作
12. AT89S52单片机实验系统的开发与应用
13. 在单片机系统中实现SCR(可控硅)过零控制
14. 微电阻测量系统
15. 基于单片机的电子式转速里程表的设计
16. 基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统
17. 公交车汉字显示系统
18. 基于单片机的智能火灾报警系统
19. WIN32环境下对PC机通用串行口通信的研究及实现
20. FIR数字滤波器的MATLAB设计与实现方法研究
21. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计
22. 直线电机方式的地铁模拟地铁系统制作
23. 稳压电源的设计与制作
24. 线性直流稳压电源的设计
25. 基于CPLD的步进电机控制器
26. 全自动汽车模型的设计制作
27. 单片机数字电压表的设计
28. 数字电压表的设计
29. 计算机比值控制系统研究与设计
30. 模拟量转换成为数字量的红外传输系统
31. 液位控制系统研究与设计
32. 基于89C2051 IC卡读/写器的设计
33. 基于单片机的居室安全报警系统设计
34. 模拟量转换成为数字量红外数据发射与接收系统
35. 有源功率因数校正及有源滤波技术的研究
36. 全自动立体停车场模拟系统的制作
37. 基于I2C总线气体检测系统的设计
38. 模拟量处理为数字量红外语音传输接收系统的设计
39. 精密VF转换器与MCS-51单片机的接口技术
40. 电话远程监控系统的研究与制作
41. 基于UCC3802的开关电源设计
42. 串级控制系统设计
43. 分立式生活环境表的研究与制作(多功能电子万年历)
44. 高效智能汽车调节器
45. 变速恒频风力发电控制系统的设计
46. 全自动汽车模型的制作
47. 信号源的设计与制作
48. 智能红外遥控暖风机设计
49. 基于单片控制的交流调速设计
50. 基于单片机的多点无线温度监控系统
51. 蔬菜公司恒温库微机监控系统
52. 数字触发提升机控制系统
53. 农业大棚温湿度自动检测
54. 无人监守点滴自动监控系统的设计
55. 积分式数字电压表设计
56. 智能豆浆机的设计
57. 采用单片机技术的脉冲频率测量设计
58. 基于DSP的FIR滤波器设计
59. 基于单片机实现汽车报警电路的设计
60. 多功能数字钟设计与制作
61. 超声波倒车雷达系统硬件设计
62. 基于AT89C51单片机的步进电机控制系统
63. 模拟电梯的制作
64. 基于单片机程控精密直流稳压电源的设计
65. 转速、电流双闭环直流调速系统设计
66. 噪音检测报警系统的设计与研究
67. 转速闭环(V-M)直流调速系统设计
68. 基于单片机的多功能函数信号发生器设计
69. 基于单片机的超声波液位测量系统的设计
70. 仓储用多点温湿度测量系统
71. 基于单片机的频率计设计
72. 基于DIMM嵌入式模块在智能设备开发中的应用
73. 基于DS18B20的多点温度巡回检测系统的设计
74. 计数及数码显示电路的设计制作
75. 矿井提升机装置的设计
76. 中频电源的设计
77. 数字PWM直流调速系统的设计
78. 开关电源的设计
79. 基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计
80. 锅炉控制系统的研究与设计
81. 智能机器人的研究与设计 --\u001F自动循轨和语音控制的实现
82. 基于CPLD的出租车计价器设计--软件设计
83. 声纳式高度计系统设计和研究
84. 集约型无绳多元心脉传感器研究与设计
85. CJ20-63交流接触器的工艺与工装
86. 六路抢答器设计
87. V-M双闭环不可逆直流调速系统设计
88. 机床润滑系统的设计
89. 塑壳式低压断路器设计
90. 直流接触器设计
91. SMT工艺流程及各流程分析介绍
92. 大棚温湿度自动控制系统
93. 基于单片机的短信收发系统设计 ――硬件设计
94. 三层电梯的单片机控制电路
95. 交通灯89C51控制电路设计
96. 基于D类放大器的可调开关电源的设计
97. 直流电动机的脉冲调速
98. 红外快速检测人体温度装置的设计与研制
99. 基于8051单片机的数字钟
100. 48V25A直流高频开关电源设计
这两个网页你都瞄过了的吧我就按那个原理比较简单的那个做的可以吗?
函数信号发生器的设计与制作 系别:电子工程系 专业:应用电子技术 届:07届 姓名:李贤春 摘 要 本系统以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从~30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端,所以可以用来对低频信号进行频率调制。 关键词 ICL8038,波形,原理图,常用接法 一、概述 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。 二、方案论证与比较 ·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中,我们综合考虑了以下三种实现方案: ·方案论证 方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。 方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟方法合成的正弦波的参数,如幅度、频率 相信都很难控制。 方案三:采用8038单片压控函数发生器,8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为~300KHz。 三、系统工作原理与分析 、ICL8038的应用 ICL8038是精密波形产生与压控振荡器,其基本特性为:可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形;改变外接电阻、电容值可改变,输出信号的频率范围可为~300KHz;正弦信号输出失真度为1%;三角波输出的线性度小于;占空比变化范围为2%~98%;外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比(不对称度);频率的温度稳定度(典型值)为120*10-6(ICL8038ACJD)~250*10-6(ICL8038CCPD);对于电源,单电源(V+):+10~+30V,双电源(+V)(V-):±5V~±15V。图1-2是管脚排列图,图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装,管脚功能如表1-1所示。 、ICL8038内部框图介绍 函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示(图1-1),共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2,且IS1=I,IS2=2I;两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为 和 ,它们的输入电压等于电容两端的电压uC,输出电压分别控制RS触发器的S端和 端;RS触发器的状态输出端Q和 用来控制开关S,实现对电容C的充、放电;充点电流Is1、Is2的大小由外接电阻决定。当Is1=Is2时,输出三角波,否则为矩尺波。两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载,使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低,以增强带负载能力;三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。 、内部框图工作原理 ★当给函数发生器ICL8038合闸通电时,电容C的电压为0V,根据电压比较器的电压传输特性,电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平;因而RS触发器的 ,输出Q=0, ; ★使开关S断开,电流源IS1对电容充电,充电电流为 IS1=I 因充电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性上升。 ★当上升为VCC/3时,电压比较器Ⅱ输出为高电平,此时RS触发器的 ,S=0时,Q和 保持原状态不变。 ★一直到上升到2VCC/3时,使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平,此时RS触发器的 时,Q=1时, ,导致开关S闭合,电容C开始放电,放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性下降。 起初,uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平,但 ,其输出不变。 ★一直到uC下降到VCC/3时,使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平,此时 ,Q=0, ,使得开关S断开,电容C又开始充电,重复上述过程,周而复始,电路产生了自激振荡。 由于充电电流与放电电流数值相等,因而电容上电压为三角波,Q和 为方波,经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。 结论:改变电容充放电电流,可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是,当输出不是方波时,输出也得不到正弦波了。 、方案电路工作原理(见图1-7) 当外接电容C可由两个恒流源充电和放电,电压比较器Ⅰ、Ⅱ的阀值分别为总电源电压(指+Vcc、-VEE)的2/3和1/3。恒流源I2和I1的大小可通过外接电阻调节,但必须I2>I1。当触发器的输出为低电平时,恒流源I2断开,恒流源I1给C充电,它的两端电压UC随时间线性上升,当达到电源电压的确2/3时,电压比较器I的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变为高电平,恒流源I2接通,由于I2>I1(设 I2=2I1),I2将加到C上进行反充电,相当于C由一个净电流I放电,C两端的电压UC又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时,电压比较器Ⅱ输出电压便发生跳变,使触发器输出为方波,经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。C上的电压UC,上升与下降时间相等(呈三角形),经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络(正弦波变换器)而得以实现,在这个非线性网络中,当三角波的两端变为平滑的正弦波,从2脚输出。 其中K1为输出频段选择波段开关,K2为输出信号选择开关,电位器W1为输出频率细调电位器,电位器W2调节方波占空比,电位器W3、W4调节正弦波的非线性失真。 图1-1 、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。 图1-4 、常用接法 如图(1-2)所示为ICL8038的引脚图,其中引脚8为频率调节(简称为调频)电压输入端,电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压,数值是引脚7与电源+VCC之差,它可作为引脚8的输入电压。 如图(1-5)所示为ICL8038最常见的两种基本接法,矩形波输出端为集电极开路形式,需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中,RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中,通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。 图1-5 当RA=RB时,各输出端的波形如下图(a)所示,矩形波的占空比为50%,因而为方波。当RA≠RB时,矩形波不再是方波,引脚2输出也就不再是正弦波了,图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为 故RA<2RB。 为了进一步减小正弦波的失真度,可采用如图(1-6)所示电路,电阻20K与电位器RW2用来确定8脚的直流电压V8,通常取V8≥2/3Vcc。V8越高,Ia、Ib越小,输出频率越低,反之亦然。RW2可调节的频率范围为20HZ20~KHZ。V8还可以由7脚提供固定电位,此时输出频率f0仅有Ra、Rb及10脚电容决定,Vcc采用双对电源供电时,输出波形的直流电平为零,采用单对电源供电时,输出波形的直流电平为Vcc/2。两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路,调整它们可使正弦波失真度减小到。在RA和RB不变的情况下,调整RW2可使电路振荡频率最大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率,最高频率与最低频率之差可达1000:1。 、实际线路分析 可在输出增加一块LF35双运放,作为波形放大与阻抗变换,根据所选择的电路元器件值,本电路的输出频率范围约10HZ~20KHZ;幅度调节范围:正弦波为0~12V,三角波为0~20V,方波为0~24V。若要得到更高的频率,还可改变三档电容的值。 图1-6 表 1-1 ISL8038管脚功能 管 脚 符 号 功 能 1,12 SINADJ1,SINADJ2 正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压, SINADJ2接电阻REXT到V-,用以改善正弦波波形和减小失真。 2 SINOUT 正弦波输出 3 TRIOUT 三角波输出 4,5 DFADJ1,DFADJ2 输出信号重复频率和占空比(或波形不对称度)调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+,DFADJ2端接RB到V+,改变阻值可调节频率和占空比。 6 V+ 正电源 7 FMBIAS 调频工作的直流偏置电压 8 FMIN 调频电压输入端 9 SQOUT 方波输出 10 C 外接电容到V-端,用以调节输出信号的频率与占空比 11 V- 负电源端或地 13,14 NC 空脚 四、制作印刷电路板 首先,按图制作印刷电路板,注意不能有断线和短接,然后,对照原理图和印刷电路板的元件而进行元件的焊接。可根据自己的习惯并遵循合理的原则,将面板上的元器件安排好,尽量使连接线长度减少,变压器远离输出端。再通电源进行调试,调整分立元件振荡电路放大元件的工作点,使之处于放大状态,并满足振幅起振条件。仔细检查反馈条件,使之满足正反馈条件,从而满足相位起振条件。 制作完成后,应对整机进行调试。先测量电源支流电压,确保无误后,插上集成快,装好连接线。可以用示波器观察波形发出的相应变化,幅度的大小和频率可以通过示波器读出 。 五、系统测试及误差分析 、测试仪器 双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。 、测试数据 基本波形的频率测量结果 频率/KHz 正弦波 预置 2 20 50 100 实测 方波 预置 2 20 50 实测 三角波 预置 1 2 20 100 实测 、误差分析及改善措施 正弦波失真。调节R100K电位器RW4,可以将正弦波的失真减小到1%,若要求获得接近失真度的正弦波时,在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。 输出方波不对称,改变RW3阻值来调节频率与占空比,可获得占空比为50%的方波,电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率,调节RW3可使波形对称。 没有振荡。是10脚与11脚短接了,断开就可以了 产生波形失真,有可能是电容管脚太长引起信号干扰,把管脚剪短就可以解决此问题。也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真,加装上散热片就可以了。 、调试结果分析 输出正弦波不失真频率。由于后级运放上升速率的限制,高频正弦波(f>70KHz)产生失真。输出可实现步进,峰-峰值扩展至0~26V。 图1-2 图 1−7 六、结论 通过本篇论文的设计,使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解,掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。利用ICL8038制作出来的函数发生器具有线路简单,调试方便,功能完备。可输出正弦波、方波、三角波,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且经济实用。 七、参考文献 【1】谢自美《电子线路设计.实验.测试(第三版)》武汉:华中科技大学出版社。2000年7月 【2】杨帮文《新型集成器件家用电路》北京:电子工业出版社, 【3】第二届全国大学生电子设计竞赛组委会。全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编。北京:北京理工大学出版社,1997. 【4】李炎清《毕业论文写作与范例》厦门:厦门大学出版社。 【5】潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京:电子工业出版社。 【6】陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京:中国电力出版社。2006
这两个网页你都瞄过了的吧我就按那个原理比较简单的那个做的可以吗?
函数信号发生器的设计与制作 系别:电子工程系 专业:应用电子技术 届:07届 姓名:李贤春 摘 要 本系统以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从~30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端,所以可以用来对低频信号进行频率调制。 关键词 ICL8038,波形,原理图,常用接法 一、概述 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。 二、方案论证与比较 ·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中,我们综合考虑了以下三种实现方案: ·方案论证 方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。 方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟方法合成的正弦波的参数,如幅度、频率 相信都很难控制。 方案三:采用8038单片压控函数发生器,8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为~300KHz。 三、系统工作原理与分析 、ICL8038的应用 ICL8038是精密波形产生与压控振荡器,其基本特性为:可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形;改变外接电阻、电容值可改变,输出信号的频率范围可为~300KHz;正弦信号输出失真度为1%;三角波输出的线性度小于;占空比变化范围为2%~98%;外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比(不对称度);频率的温度稳定度(典型值)为120*10-6(ICL8038ACJD)~250*10-6(ICL8038CCPD);对于电源,单电源(V+):+10~+30V,双电源(+V)(V-):±5V~±15V。图1-2是管脚排列图,图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装,管脚功能如表1-1所示。 、ICL8038内部框图介绍 函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示(图1-1),共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2,且IS1=I,IS2=2I;两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为 和 ,它们的输入电压等于电容两端的电压uC,输出电压分别控制RS触发器的S端和 端;RS触发器的状态输出端Q和 用来控制开关S,实现对电容C的充、放电;充点电流Is1、Is2的大小由外接电阻决定。当Is1=Is2时,输出三角波,否则为矩尺波。两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载,使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低,以增强带负载能力;三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。 、内部框图工作原理 ★当给函数发生器ICL8038合闸通电时,电容C的电压为0V,根据电压比较器的电压传输特性,电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平;因而RS触发器的 ,输出Q=0, ; ★使开关S断开,电流源IS1对电容充电,充电电流为 IS1=I 因充电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性上升。 ★当上升为VCC/3时,电压比较器Ⅱ输出为高电平,此时RS触发器的 ,S=0时,Q和 保持原状态不变。 ★一直到上升到2VCC/3时,使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平,此时RS触发器的 时,Q=1时, ,导致开关S闭合,电容C开始放电,放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性下降。 起初,uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平,但 ,其输出不变。 ★一直到uC下降到VCC/3时,使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平,此时 ,Q=0, ,使得开关S断开,电容C又开始充电,重复上述过程,周而复始,电路产生了自激振荡。 由于充电电流与放电电流数值相等,因而电容上电压为三角波,Q和 为方波,经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。 结论:改变电容充放电电流,可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是,当输出不是方波时,输出也得不到正弦波了。 、方案电路工作原理(见图1-7) 当外接电容C可由两个恒流源充电和放电,电压比较器Ⅰ、Ⅱ的阀值分别为总电源电压(指+Vcc、-VEE)的2/3和1/3。恒流源I2和I1的大小可通过外接电阻调节,但必须I2>I1。当触发器的输出为低电平时,恒流源I2断开,恒流源I1给C充电,它的两端电压UC随时间线性上升,当达到电源电压的确2/3时,电压比较器I的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变为高电平,恒流源I2接通,由于I2>I1(设 I2=2I1),I2将加到C上进行反充电,相当于C由一个净电流I放电,C两端的电压UC又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时,电压比较器Ⅱ输出电压便发生跳变,使触发器输出为方波,经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。C上的电压UC,上升与下降时间相等(呈三角形),经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络(正弦波变换器)而得以实现,在这个非线性网络中,当三角波的两端变为平滑的正弦波,从2脚输出。 其中K1为输出频段选择波段开关,K2为输出信号选择开关,电位器W1为输出频率细调电位器,电位器W2调节方波占空比,电位器W3、W4调节正弦波的非线性失真。 图1-1 、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。 图1-4 、常用接法 如图(1-2)所示为ICL8038的引脚图,其中引脚8为频率调节(简称为调频)电压输入端,电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压,数值是引脚7与电源+VCC之差,它可作为引脚8的输入电压。 如图(1-5)所示为ICL8038最常见的两种基本接法,矩形波输出端为集电极开路形式,需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中,RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中,通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。 图1-5 当RA=RB时,各输出端的波形如下图(a)所示,矩形波的占空比为50%,因而为方波。当RA≠RB时,矩形波不再是方波,引脚2输出也就不再是正弦波了,图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为 故RA<2RB。 为了进一步减小正弦波的失真度,可采用如图(1-6)所示电路,电阻20K与电位器RW2用来确定8脚的直流电压V8,通常取V8≥2/3Vcc。V8越高,Ia、Ib越小,输出频率越低,反之亦然。RW2可调节的频率范围为20HZ20~KHZ。V8还可以由7脚提供固定电位,此时输出频率f0仅有Ra、Rb及10脚电容决定,Vcc采用双对电源供电时,输出波形的直流电平为零,采用单对电源供电时,输出波形的直流电平为Vcc/2。两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路,调整它们可使正弦波失真度减小到。在RA和RB不变的情况下,调整RW2可使电路振荡频率最大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率,最高频率与最低频率之差可达1000:1。 、实际线路分析 可在输出增加一块LF35双运放,作为波形放大与阻抗变换,根据所选择的电路元器件值,本电路的输出频率范围约10HZ~20KHZ;幅度调节范围:正弦波为0~12V,三角波为0~20V,方波为0~24V。若要得到更高的频率,还可改变三档电容的值。 图1-6 表 1-1 ISL8038管脚功能 管 脚 符 号 功 能 1,12 SINADJ1,SINADJ2 正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压, SINADJ2接电阻REXT到V-,用以改善正弦波波形和减小失真。 2 SINOUT 正弦波输出 3 TRIOUT 三角波输出 4,5 DFADJ1,DFADJ2 输出信号重复频率和占空比(或波形不对称度)调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+,DFADJ2端接RB到V+,改变阻值可调节频率和占空比。 6 V+ 正电源 7 FMBIAS 调频工作的直流偏置电压 8 FMIN 调频电压输入端 9 SQOUT 方波输出 10 C 外接电容到V-端,用以调节输出信号的频率与占空比 11 V- 负电源端或地 13,14 NC 空脚 四、制作印刷电路板 首先,按图制作印刷电路板,注意不能有断线和短接,然后,对照原理图和印刷电路板的元件而进行元件的焊接。可根据自己的习惯并遵循合理的原则,将面板上的元器件安排好,尽量使连接线长度减少,变压器远离输出端。再通电源进行调试,调整分立元件振荡电路放大元件的工作点,使之处于放大状态,并满足振幅起振条件。仔细检查反馈条件,使之满足正反馈条件,从而满足相位起振条件。 制作完成后,应对整机进行调试。先测量电源支流电压,确保无误后,插上集成快,装好连接线。可以用示波器观察波形发出的相应变化,幅度的大小和频率可以通过示波器读出 。 五、系统测试及误差分析 、测试仪器 双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。 、测试数据 基本波形的频率测量结果 频率/KHz 正弦波 预置 2 20 50 100 实测 方波 预置 2 20 50 实测 三角波 预置 1 2 20 100 实测 、误差分析及改善措施 正弦波失真。调节R100K电位器RW4,可以将正弦波的失真减小到1%,若要求获得接近失真度的正弦波时,在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。 输出方波不对称,改变RW3阻值来调节频率与占空比,可获得占空比为50%的方波,电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率,调节RW3可使波形对称。 没有振荡。是10脚与11脚短接了,断开就可以了 产生波形失真,有可能是电容管脚太长引起信号干扰,把管脚剪短就可以解决此问题。也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真,加装上散热片就可以了。 、调试结果分析 输出正弦波不失真频率。由于后级运放上升速率的限制,高频正弦波(f>70KHz)产生失真。输出可实现步进,峰-峰值扩展至0~26V。 图1-2 图 1−7 六、结论 通过本篇论文的设计,使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解,掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。利用ICL8038制作出来的函数发生器具有线路简单,调试方便,功能完备。可输出正弦波、方波、三角波,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且经济实用。 七、参考文献 【1】谢自美《电子线路设计.实验.测试(第三版)》武汉:华中科技大学出版社。2000年7月 【2】杨帮文《新型集成器件家用电路》北京:电子工业出版社, 【3】第二届全国大学生电子设计竞赛组委会。全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编。北京:北京理工大学出版社,1997. 【4】李炎清《毕业论文写作与范例》厦门:厦门大学出版社。 【5】潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京:电子工业出版社。 【6】陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京:中国电力出版社。2006
我今年的毕设就是做类似这个题目——函数信号发生器。论文的话,最好还是自己写,你在网上搜一下,这个题目的硕士论文很多,毕业论文也很多,参考一下。下面给你讲讲在QuartusII上怎么做。首先,定制一个ROM元件,将正弦波的数据放置在ROM中,可以设置64点;然后建一个顶层设计文件,放入VHDL程序。然后新建工程,进行全程编译,编译成功之后再建一个波形文件进行仿真验证。最后下载引脚。推荐你看下我的教科书——潘松,黄继业的《EDA实用教程(第三版)》中第162页到172页,很详细,希望可以帮到你,另外如果觉得有帮助,请选为满意答案哦~
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PLC控制的行车自动化控制系统54. 基于PLC的自动售货机的设计55. 基于PLC的气动机械手控制系统56. PLC在电梯自动化控制中的应用57. 组态控制交通灯58. PLC控制的升降横移式自动化立体车库59. PLC在电动单梁天车中的应用60. PLC在液体混合控制系统中的应用61. 基于西门子PLC控制的全自动洗衣机仿真设计62. 基于三菱PLC控制的全自动洗衣机63. 基于plc的污水处理系统64. 恒压供水系统的PLC控制设计65. 基于欧姆龙PLC的变频恒压供水系统设计66. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序67. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序68 景观温室控制系统的设计69. 贮丝生产线PLC控制的系统70. 基于PLC的霓虹灯控制系统71. PLC在砂光机控制系统上的应用72. 磨石粉生产线控制系统的设计73. 自动药片装瓶机PLC控制设计74. 装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计75. PLC控制的自动罐装机系统76. 基于CPLD的可控硅中频电源77. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序78. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序79. PLC在板式过滤器中的应用80. PLC在粮食存储物流控制系统设计中的应用81. 变频调速式疲劳试验装置控制系统设计82. 基于PLC的贮料罐控制系统83. 基于PLC的智能交通灯监控系统设计1.基于labVIEW虚拟滤波器的设计与实现2.双闭环直流调速系统设计3.单片机脉搏测量仪4.单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文电梯控制的设计与实现6.恒温箱单片机控制7.基于单片机的数字电压表8.单片机控制步进电机毕业设计论文9.函数信号发生器设计论文变电所一次系统设计11.报警门铃设计论文单片机交通灯控制13.单片机温度控制系统通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析15.仓库温湿度的监测系统16.基于单片机的电子密码锁17.单片机控制交通灯系统设计18.基于DSP的IIR数字低通滤波器的设计与实现19.智能抢答器设计20.基于LabVIEW的PC机与单片机串口通信设计的IIR数字高通滤波器22.单片机数字钟设计23.自动起闭光控窗帘毕业设计论文24.三容液位远程测控系统毕业论文25.基于Matlab的PWM波形仿真与分析26.集成功率放大电路的设计27.波形发生器、频率计和数字电压表设计28.水位遥测自控系统 毕业论文29.宽带视频放大电路的设计 毕业设计30.简易数字存储示波器设计毕业论文31.球赛计时计分器 毕业设计论文数字滤波器的设计毕业论文机与单片机串行通信毕业论文34.基于CPLD的低频信号发生器设计毕业论文变电站电气主接线设计序列在扩频通信中的应用37.正弦信号发生器38.红外报警器设计与实现39.开关稳压电源设计40.基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文41.步进电动机竹竿舞健身娱乐器材42.单片机控制步进电机 毕业设计论文43.单片机汽车倒车测距仪44.基于单片机的自行车测速系统设计45.水电站电气一次及发电机保护46.基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文47.语音电子门锁设计与实现48.工厂总降压变电所设计-毕业论文49.单片机无线抢答器设计50.基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文51.单片机串行通信发射部分毕业设计论文52.基于VHDL语言PLD设计的出租车计费系统毕业设计论文53.超声波测距仪毕业设计论文54.单片机控制的数控电流源毕业设计论文55.声控报警器毕业设计论文56.基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文57.基于Multism/protel的数字抢答器58.单片机智能火灾报警器毕业设计论59.无线多路遥控发射接收系统设计毕业论文60.单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文61.数字频率计毕业设计论文62.基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文63.楼宇自动化--毕业设计论文64.车辆牌照图像识别算法的实现--毕业设计65.超声波测距仪--毕业设计66.工厂变电所一次侧电气设计67.电子测频仪--毕业设计68.点阵电子显示屏--毕业设计69.电子电路的电子仿真实验研究70.基于51单片机的多路温度采集控制系统71.基于单片机的数字钟设计72.小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计73.自动存包柜的设计74.空调器微电脑控制系统75.全自动洗衣机控制器76.电力线载波调制解调器毕业设计论文77.图书馆照明控制系统设计78.基于AC3的虚拟环绕声实现79.电视伴音红外转发器的设计80.多传感器障碍物检测系统的软件设计81.基于单片机的电器遥控器设计82.基于单片机的数码录音与播放系统83.单片机控制的霓虹灯控制器84.电阻炉温度控制系统85.智能温度巡检仪的研制86.保险箱遥控密码锁 毕业设计变电所的电气部分及继电保护88.年产26000吨乙醇精馏装置设计89.卷扬机自动控制限位控制系统90.铁矿综合自动化调度系统91.磁敏传感器水位控制系统92.继电器控制两段传输带机电系统93.广告灯自动控制系统94.基于CFA的二阶滤波器设计95.霍尔传感器水位控制系统96.全自动车载饮水机97.浮球液位传感器水位控制系统98.干簧继电器水位控制系统99.电接点压力表水位控制系统100.低成本智能住宅监控系统的设计101.大型发电厂的继电保护配置102.直流操作电源监控系统的研究103.悬挂运动控制系统104.气体泄漏超声检测系统的设计105.电压无功补偿综合控制装置型无功补偿装置控制器的设计电机调速频段窄带调频无线接收机109.电子体温计110.基于单片机的病床呼叫控制系统111.红外测温仪112.基于单片微型计算机的测距仪113.智能数字频率计114.基于单片微型计算机的多路室内火灾报警器115.信号发生器116.基于单片微型计算机的语音播出的作息时间控制器117.交通信号灯控制电路的设计118.基于单片机步进电机控制系统设计119.多路数据采集系统的设计120.电子万年历121.遥控式数控电源设计降压变电所一次系统设计变电站一次系统设计124.智能数字频率计125.信号发生器126.基于虚拟仪器的电网主要电气参数测试设计127.基于FPGA的电网基本电量数字测量系统的设计128.风力发电电能变换装置的研究与设计129.电流继电器设计130.大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计131.交流电机型式试验及计算机软件的研究132.单片机交通灯控制系统的设计133.智能立体仓库系统的设计134.智能火灾报警监测系统135.基于单片机的多点温度检测系统136.单片机定时闹钟设计137.湿度传感器单片机检测电路制作138.智能小车自动寻址设计--小车悬挂运动控制系统139.探讨未来通信技术的发展趋势140.音频多重混响设计141.单片机呼叫系统的设计142.基于FPGA和锁相环4046实现波形发生器143.基于FPGA的数字通信系统144.基于单片机的带智能自动化的红外遥控小车145.基于单片机AT89C51的语音温度计的设计146.智能楼宇设计147.移动电话接收机功能电路148.单片机演奏音乐歌曲装置的设计149.单片机电铃系统设计150.智能电子密码锁设计151.八路智能抢答器设计152.组态控制抢答器系统设计153.组态控制皮带运输机系统设计154..基于单片机控制音乐门铃155.基于单片机控制文字的显示156.基于单片机控制发生的数字音乐盒157.基于单片机控制动态扫描文字显示系统的设计158.基于LMS自适应滤波器的MATLAB实现功率放大器毕业论文160.无线射频识别系统发射接收硬件电路的设计161.基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计162.基于ADE7758的电能监测系统的设计163.智能电话报警器164.数字频率计 课程设计165.多功能数字钟电路设计 课程设计166.基于VHDL数字频率计的设计与仿真167.基于单片机控制的电子秤168.基于单片机的智能电子负载系统设计169.电压比较器的模拟与仿真170.脉冲变压器设计仿真技术及应用172.基于单片机的水温控制系统173.基于FPGA和单片机的多功能等精度频率计174.发电机-变压器组中微型机保护系统175.基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计176.数字温度计的设计177.生产流水线产品产量统计显示系统178.水位报警显时控制系统的设计179.红外遥控电子密码锁的设计180.基于MCU温控智能风扇控制系统的设计181.数字电容测量仪的设计182.基于单片机的遥控器的设计电话卡代拨器的设计184.数字式心电信号发生器硬件设计及波形输出实现185.电压稳定毕业设计论文186.基于DSP的短波通信系统设计(IIR设计)187.一氧化碳报警器188.网络视频监控系统的设计189.全氢罩式退火炉温度控制系统190.通用串行总线数据采集卡的设计191.单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统192.单片机电加热炉温度控制系统193.单片机大型建筑火灾监控系统接口设备驱动程序的框架设计195.基于Matlab的多频率FMICW的信号分离及时延信息提取196.正弦信号发生器197.小功率UPS系统设计198.全数字控制SPWM单相变频器199.点阵式汉字电子显示屏的设计与制作200.基于AT89C51的路灯控制系统设计200.基于AT89C51的路灯控制系统设计201.基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统202.开关电源设计203.基于PDIUSBD12和K9F2808简易USB闪存设计204.微型机控制一体化监控系统205.直流电机试验自动采集与控制系统的设计206.新型自动装弹机控制系统的研究与开发207.交流异步电机试验自动采集与控制系统的设计208.转速闭环控制的直流调速系统的仿真与设计209.基于单片机的数字直流调速系统设计210.多功能频率计的设计信息移频信号的频谱分析和识别212.集散管理系统—终端设计213.基于MATLAB的数字滤波器优化设计214.基于AT89C51SND1C的MP3播放器215.基于光纤的汽车CAN总线研究216.汽车倒车雷达217.基于DSP的电机控制218.超媒体技术219.数字电子钟的设计与制作220.温度报警器的电路设计与制作221.数字电子钟的电路设计222.鸡舍电子智能补光器的设计223.高精度超声波传感器信号调理电路的设计224.电子密码锁的电路设计与制作225.单片机控制电梯系统的设计226.常用电器维修方法综述227.控制式智能计热表的设计228.电子指南针设计229.汽车防撞主控系统设计230.单片机的智能电源管理系统231.电力电子技术在绿色照明电路中的应用232.电气火灾自动保护型断路器的设计233.基于单片机的多功能智能小车设计234.对漏电保护器安全性能的剖析235.解析民用建筑的应急照明236.电力拖动控制系统设计237.低频功率放大器设计238.银行自动报警系统
21世纪是数字化的时代、信息的时代、也是设计的时代。设计是当今企业乃至国家寻求发展的重要因素。下文是我为大家搜集整理的工业设计毕业论文优秀范文的内容,欢迎大家阅读参考! 工业设计毕业论文优秀范文篇1 浅谈以人为本的工业设计认知观 一、工业设计初体验 印象中的工业设计,可以设计汽车,可以设计飞船,总是感觉这个专业非常强大,无所不能,只要你说得出来,它都可以参与进去。在学习工业设计的时候,很多男生心里都有一个梦想,希望自己在毕业之后能够成为一名汽车设计师,我也一样。于是对于工业设计的理解就是不停地画草图,努力地学软件。理想很丰富,很美满,等我们走进了工业设计这个专业,才发现它和自己想象中的设计有太多的不同,才真正体会到说设计就好比“戴着镣铐跳舞”这句名言的真谛。汽车设计师,准确说应该叫概念汽车造型设计师,这是现在的我对于当时那个梦想的定义。这个梦想破灭的同时,意味着我对工业设计的理解多了一点认识。我们在学生年代对于工业设计的认知,关注更多的是在产品的造型层面,纯粹在产品的形态和色彩上花心思,再赋予产品一些自以为是的材料和工艺,这个时期所提出的一些方案,现在想来都不敢称为设计,顶多也就是带着一丝想法的幼稚的草图,而且都只能停留在纸上。毕业之后,在企业里任职期间才接触了设计,发现自己对于这个专业有太多的不足,需要学习很多实践性的专业知识。我把更多的时间用在专业技能的提升上,以及对于产品材料构造、工艺结构知识的实践上,对于产品的制造与生产有了初步的了解。同时也学习了市场与设计的一些关系,市场需要什么,企业就会生产什么,哪个产品好卖,客户就会让我们“设计”什么样的产品。 在从学生到参加工作的这段时间,之前一些天真稚嫩的想法都不再有了,而是多了一些实际的考虑,懂得思考把作品变成产品的可能性因素,偶尔也会思考设计的过程合理性,在这个过程中才发现客户主导了设计的方向。这时候,我才懂得去思考关于工业设计的认知问题,有了想法掌握了技能懂得了生产,做出了方案满足了老板完成了任务,这就叫工业设计吗?在这个过程中,产品是主体,客户是最终目标,也就是说只要搞定了老板就意味着项目的成功。这种描述好像和标准的工业设计定义有太大的区别。产品、客户、消费者,我们的工业设计到底要搞定谁呢?谁是重点?显然,如果工业设计关注的重点是客户的话,我觉得是不可取的,这样的话我感觉自己不像个设计师,因为老板让我干什么我就干什么,那还需要我干什么呢?他需要的只是一个绘图员而已,顶多称为产品外观设计师。 二、从手机谈工业设计 工业设计的目标是不是产品呢?我们都知道工业设计有狭义和广义之分,而狭义上的工业设计把重点放在了有形的实体产品上,即产品设计。在这里,我想以自己对工业设计的理解从设计的角度去说说手机这个实体产品。第一台手机是由摩托罗拉生产的,大哥大的手机造型直到现在都深入人心。手机通信技术的发展经历了模拟手机时代、GSM时代、2G/3G时代以及现在即将普及的4G时代。随着技术的不断进步,手机的样式也是千变万化,从笨重的大哥大到今天轻薄的苹果6,工业设计在手机这个产品上扮演着极其重要的角色,特别是在2G时代,上百个品牌上千种手机造型,让你眼花缭乱。诺基亚品牌是2G时代手机市场中的大哥大,一年甚至可以推出一百多款手机造型,摩托罗拉、索尼品牌手机紧随其后,这些品牌的工业设计做得非常成功,直到现在都能让人记得那一款款经典机型。但是到了3G/4G时代,这些品牌风光不再,诺基亚被微软收购,MOTO被谷歌吞并,索尼退出手机市场,在激烈的手机市场份额竞争中,这些曾经的手机品牌王者退出了历史舞台。 在这个过程中,竞争虽然激烈,但是苹果手机却能够独树一帜,生存并发展壮大到今天王者的地位。我们可以研究一下苹果的工业设计,从第一代手机到现在的6S,每年推出的产品屈指可数,但是它的品牌生命力和产品竞争力不是其他品牌所能够比拟的。手机工业设计已从2G时代的机海战术,变成了现在3G、4G时代的机皇战术。然而,3G、4G时代各个品牌的手机造型,却都是大同小异,大屏幕、轻薄化。如果说砖头一样的大哥大是属于MOTO的经典之作,那么现在瓦片一样的大屏手机又能够代表哪个品牌呢?显然工业设计在手机的2G时代是最火热的,因为手机造型的需求量非常大。 反之,3G、4G时代手机的工业设计是难的,但绝对不是因为需求量变小,有技术成分的因素,也有设计方向的转变问题。如果手机继续发展下去,它还会需要工业设计吗?我认为手机品牌的激烈竞争,成也工业设计败也工业设计,关键在于看这些品牌怎样来理解工业设计的概念。同样,电视机产品的工业设计也面临这个问题,发展到今天,电视机已经连边框都没有了,我们还能设计什么呢?设计电视的底座和支架吗?如果我们还只是把工业设计理解成产品造型设计,那手机和电视机的发展无疑会告诉你,以这样的观念来选择工业设计那是没有前途的。特别是当前的3D打印技术的猛烈发展,也进一步地验证了这一点,想法人人都可以有,再加上万能的3D打印,可以想象,当人人都是设计师的时候,就不存在设计师的说法了。所以,如果我们把工业设计的重点定位在产品上,手机、电视机、3D打印机的发展都能够说明这个发展方向的局限性。那么,工业设计的重点只能是放在“人”身上,我们必须从狭义的工业设计概念中跳出来。广义的工业设计概念,把工业设计理解成一个以人为本的设计服务过程,要求我们不能再用传统的眼光、方法来对待工业设计,要走出传统的工业设计定义范畴。 三、工业设计中的造型与结构 之前谈过学生时代有成为汽车设计师的梦想,这个梦想也只是建立在狭义的工业设计概念认知基础上,关注的只是产品的造型色彩,甚至连产品的结构设计都忽略了。这个阶段自然不会考虑造型设计与结构设计之间的关系,也可以说是结构设计无意识地服从了造型设计。在有了一定的工作经验之后,发现在设计过程中存在这样那样条条框框的限制,特别是在结构设计这个环节,给我们造成很大的困扰和压力,更多的项目只是要求在现有产品结构的基础上进行外观的设计,这时候的造型设计必须服务结构设计,这也可以称为我们设计的初体验。在积累了比较扎实的设计经验之后,我们就得反思这个设计过程,真正产品的创新绝不是停留在造型上,绝不是被限制在结构上,相反,它对于结构设计提出更高的要求。我们开始慢慢意识到产品的创新,应该包括但不限于产品的造型创新及结构创新。在反思的过程中,我们开始学会以广义的工业设计去思考设计问题,把工业设计的重点从产品、客户身上转移到人的因素上,从消费者的角度去寻找产品创新机会的突破口。此时此刻才能体会到,成熟的工业设计师在产品创新的过程中,更多的是关注人的需求,以人的需求为导向来主导设计过程,有意识地让结构设计来配合造型设计。 四、关于工业设计的改良与创新 设计的目的是为了创新,创新的方法中包括了改良型设计和创新型设计。直到现在,我认为我所经历过的设计,百分之九十九都是属于改良型设计,还剩的百分之一,其实也只是自己一相情愿的想法而已。深圳山寨机,莆田高仿鞋,它们为什么会存在并广为人知,我认为不仅仅是因为它们具有市场。山寨、高仿也是属于产品改良型设计,因为我们的设计需要经历这样一个过程,借鉴的过程。但是在这个过程之后,很多厂商从山寨、高仿得到好处之后却不懂得创新,一味地改良,导致产品没有了竞争力,企业丧失了发展的机会而被淘汰。工业设计更多的是需要创新性设计,而不是改良型。所以山寨、高仿不是有效的可持续的创新途径,从2008年温家宝给中国工业设计协会写了要高度重视工业设计开始,就注定了山寨机、高仿鞋的灭亡。企业对于工业设计的认识不能停留在单一的改良设计来进行产品创新,应该将创新的重点从产品设计过程转移到设计的研究过程,从产品的生产制造过程转移到人与产品相互关系的研究,进行以人为本的创新性产品设计开发。 五、工业设计的广与精 随着这几年工业设计市场的不断成熟,市场竞争也越来越激烈,怎样保证工业设计的竞争力,成为我们不得不去思考的一个问题。俗话说术业有专攻,工业设计想做得好,就必须得把它做精,通过去细分市场来实现。一方面,我们可以专注于某个行业的工业设计,在这个产品领域内积累出雄厚的设计力量,形成行业内的拳头产品保持竞争力。另一方面,我们也可以专注于工业设计内的某个环节,比如战略咨询、产品规划等工业设计前期内容,也可以是产品设计、制造、生产等后期环节。工业设计是一项高度综合性的交叉学科,美学、经济学、心理学力学等学科知识都有涉及,它是一门系统性的综合学科,所以我认为每一个成功工业设计案例的背后,都站着一群人,而不是某一个人的功劳。 工业设计强调个人分工的同时更注重团队协作来完成项目。我所理解的工业设计,不再像以前那样,通过理想化的个人英雄主义形式来完成设计救赎,这种形式的设计对于当前形势下的工业设计不科学不合理,不可取,不利于工业设计未来的发展。既然是团队合作、个人分工,那么我们在选择工业设计的时候,就可以根据自己的实际情况,有针对性地选择学习和锻炼工业设计的某个环节或者方向,这样就可以实现工业设计的深耕细作,这样才能够让工业设计的生命力更加旺盛,让自己具有核心的竞争力。随着工业设计理念的不断发展和完善,设计已经从对产品、对物的关注转向了对人的关注,对人的生活和情感的关注,转向了对人类生存环境的关注,出现了很多新的设计理念:体验式设计、交互式设计、服务设计等,所以我们也应该抛弃传统的工业设计观念,走进以人为本的广义工业设计概念中,与时俱进。 工业设计毕业论文优秀范文篇2 试谈实用主义工业设计 1当前我国的消费文化以及设计道德状况探讨 实用主义为了达到效用与利益的目标可以摒弃原则与假定必需的东西,无疑这会带来很多社会问题:为了卫生与方便,我们每天都在制造一次性餐具垃圾,每个婴儿都会用尿不湿,每次购物都会有一个甚至一堆塑料袋,每次喝饮料都会制造一个塑料瓶废品等等,这直接导致了资源的大量浪费以及城市周边堆积如上的垃圾堆,我们不禁反思实用和主义、工业化到底给我们带来了什么?工业设计价值观作为社会价值观的一部分,也具有社会整体价值观的一般的特征。工业设计的目标是服务工业生产,辅助实现工业产品效益并提高产品的附加价值,由于人们无休止的私欲激发了工业的生产,从而使设计不由自主的卷入其中,成了工业化的傀儡而不能自拔。 2我国设计应具有的道德及文化 在设计方面,每个民族都有自己的特征鲜明并且积极的设计文化与道德,同样,我国有着深厚的民族底蕴与传统美德,有着丰富的关于造物的文化与道德观。关于器物道德的记载,最早见于《道德经》,老子说:“道生之,德畜之,物形之,器成之。是以万物莫不尊道而贵德。意思是说,器成,需要有事物的规律与生产方法,其次是器物的文化与德行,再加上物质条件赋予其外形。可见,先秦时期的造物道德放之今日依然有其现实意义,我们现在的工业生产何尝不是如此呢?每个行业需要具备生产工艺、行业规范、行业文化等,再加上具体产品,才能达到“器成”的要求。宋明时期,理学倡导“存天理,灭人欲”,主张抑制私人欲望,将伦理道德推向极致,这种思想也直接影响了当时的器物文化。虽然没有直接说明当时的器物思想,但是通过当时的社会价值观可以窥见当时的器物文化,毕竟器物文化来源于社会文化。 例如,宋代的瓷器,釉色朴素,形态不事雕琢;明代家具,无论造型、材料还是其中的人文思想,都是古今设计的典范。通过这种禁欲与推崇伦理道德的思想可以看出,我国古代的正统思想重视事物的自然规律,重视人的修养及德行的提高,以禁欲来维护世间道德,可以说,体现出了我国传统文化主张朴素、维护自然及社会道德的特征。在今日我国市场经济条件下,显然这种思想是行不通的,因为实用主义生活哲学占据了社会主流地位,每个人都在追求个人利益的最大化,都在实现自我的最大发展,也因此使社会出现很多重效益不计后果、重指标不计投入的社会现象,但是,这不是我们当今社会的本质要求。针对以往粗放型的经济发展模式以及生活方式,我国提出“资源节约型、环境友好型”的经济发展新方针,强调“可持续发展”目标,不再以指标作为唯一的衡量标准,经济增长由粗放型改为集约型,这些都体现出当前我国充分考量了资源、环境与人的关系,更加注重系统的和谐发展。试问,这些现象不正是“天人合一”的体现吗?可见,我们并不是没有工业设计的文化与道德,只是人们忙于实现自身的利益、贪图方便与效率,从而导致了上述问题的发生。 3设计道德回归的可能性分析 工业设计道德的回归首先需要社会生活道德、生活哲学的回归,毕竟有什么样的生活道德与哲学,就有什么样的消费哲学与设计哲学。我国传统哲学是以儒家哲学为主导,儒、道、释三教相融合而发展,形成我国传统哲学的基本特征,而当代我们面临的是西方哲学思想的冲击,能否形成中西哲学的融合与发展是当代我国当代哲学发展的新挑战。牟宗三先生的说过,“中国未来的哲学特质,在于中国传统主流哲学与当代西方哲学的融合,从而形成新时代特征的中国哲学。”[3]我国正处在传统文化与西方价值观激烈碰撞的时代,受西方哲学、价值观、生活方式影响很大。 但可喜的是,近年来我国逐渐重视传统文化与传统哲学,逐渐对当代不良的、实用主义特征的重指标、重眼前效益的价值观进行了纠正,开始回归“可持续发展”观,“环境友好型”“资源节约型”等,既重视效益又协调整体协调的全面发展观,颇有“存天理”“致良知”“天人合一”的哲学意味。同时,主流媒体加大了工艺公告的投放力度,对社会节约、环保、和谐等思想进行了大力弘扬,这些都是我国传统哲学思想与优秀传统发扬的典型例子。通过这些现象可以看出,我们在中西方道德文化激烈碰撞中并没有迷失自己,而是把握住了自己文化的前进方向,从而对弘扬具有我国传统哲学特征的价值观、器物观有着积极的建设意义,社会哲学、价值观问题的解决,工业道德、设计道德问题也会水到渠成。实用主义的社会哲学,是以个人、民主、进化的观念为基础。 4结语 工业设计道德的回归需要工业文化的回归,更需要社会大众生活态度的转变与价值观的转变,而这些又是与社会时代哲学密不可分的。通过新中国成立以来经济、社会的快速发展,我们既从实用主义哲学中收到巨大的建设成果,也在享受成果的同时忍受了种种社会苦果,现在我们终于慢慢意识到一味追求传统哲学不可取,一味崇拜实用目标也不可取,只有将二者结合,发挥各自的优势,才能均衡社会哲学文化的体系,从而产生具有符合我国当代哲学观的设计。 工业设计毕业论文优秀范文篇3 浅析混合现实技术在工业设计的作用 虚拟现实技术 虚拟现实是以可计算信息为基础的一种沉浸式交互环境,此现代高科技的核心为计算机技术,进而形成以味觉、触觉、视觉、嗅觉和听觉为主导的感官世界和虚拟环境,用户可通过各项传感设备实现与虚拟环境的交互,进而产生相互影响和身临其境的作用。虚拟现实技术具有构想性、交互性和沉浸性的基本特征,是综合人工智能技术、计算机图形学、计算机网络技术、多媒体技术和仿真技术的一种计算机高级人机界面,通过多传感技术和并行处理技术,向用户提供良好的触觉、听觉和视觉等感官功能,用户可沉浸于该虚拟境界,通过手势和语言等方式与其建立起实时交互,为用户创建起适应用户需求的多维信息空间。 混和现实技术 混合现实技术是基于虚拟现实技术发展起来的一种增强现实技术,通过可视化技术和计算机图形技术实现现实环境中没有的虚拟对象,在传感技术的帮助下在真实环境中准确“放置”虚拟对象,使虚拟对象和真实环境同时叠加至一个空间。用户可通过头盔显示器等显示设备观察现实环境与虚拟对象融合的新环境,从而产生一个全新的感官世界。混合现实技术为用户提供了不同于日常生活的感知信息,人们在接触真实世界的同时,也可接触到虚拟的信息内容,通过叠加和补充两种信息,使用户获得良好的使用体验。混合现实技术的核心是通过附加信息增强用户对现实环境的感知和观察,而非将现实世界转换为虚拟世界。 混合现实技术在工业设计中的应用 混合现实技术是基于虚拟现实而发展和普及的,故和虚拟现实系统的硬件结构有一定的一致性和继承性。计算机课可通过混合现实系统将虚拟的图像、文字和物体生成相关信息,并将这些信息叠加在用户可视范围内,使用户可感官真实物体上的虚拟信息。这些与现实相关的虚拟辅助信息可有效增加用户的使用体验,而注册和显示是混合现实中的关键技术,该系统中不可或缺的外部设备为方位跟踪器和头盔显示器。 1.产品的外形设计 混合现实技术可被运用于产品外形设计,可根据对产品的研发要求,多次评测和修改产品的外形,此类修改方式对产品方案修改效率的提高具有积极意义,在很大程度上减少了产品研发风险,有利于建模数据的构建,而冲压模具的基础设计和仿真加工等环节也可直接运用系统生成的建模数据。 2.产品的布局设计 混合现实技术也可用于研发布局较为繁杂的产品,可对产品布局进行相应的整合和设计。该技术的应用可有效显示出产品布局,使设计者直观全面的观察产品设计,避免不合理的设计问题出现,最大化的提升产品结构和布局的设计,使产品布局具有较高的准确性。(本文来自于《设计艺术》杂志。《设计艺术》杂志简介详见.) 3.产品的运动和动力学仿真 运动物件类产品设计需注重工作时产品的运动协调关系,针对产品运动时可能出现的问题进行重点核实,例如动力学性能、产品强度和运动干涉检查。现阶段的企业生产线均由各个环节组合而成,各个环节间的配合度和协调度在很大程度上决定了产品的生产质量。混合现实技术可在产品生产环节的基础上设计出仿真技术,该仿真技术可有效设计和配置生产工作流程,具有直观性的特点。 3D技术和混合现实技术是广告设计中的主力军,两者的合理组合可有效实现逼真的广告效果。混合现实技术和三维动画技术可将产品外形直观的置入广告中,且将产品内部结构通过模型向受众展现出来。此外,这两项技术的运用还可详细介绍该产品的生产过程,例如产品的维修、装配、工作和使用等过程,在网络技术发达的21世纪,产品广告和产品推广活动的核心就是直观、生动,在传播方位方面较为广泛。现阶段的网络漫游技术是扩宽广告范围的关键,对产品广告的详细程度和推广范围具有积极影响,例如工厂、城市、车间、设计图纸和机器结构,使用户可快速准确的获取广告信息。 随着科学技术的发展,混合现实技术已经被日渐运用在社会的各个领域,而混合现实技术的发展和普及对产品设计产生了较为深远的影响,直接导致产品设计和生成手段的改变。混合现实技术促进了产品设计思维的活跃,虽然混合现实技术被运用于各领域的时间较短,在一定程度上存在缺陷,但其自身所具有的优势确定了其成为人机接口的重要方式。产品通过运用混合现实技术,实现产品生产过程的数字化,而虚拟产品的设计不论从信息存储还是功能上均与现实计算机模型接近,高度相似的虚拟产品促进了虚拟现实技术的发展,也使其成为产品设计中的主要方式。 猜你喜欢: 1. 浅谈工业设计论文范文3篇 2. 工业设计论文的范文 3. 工业设计毕业设计优秀论文 4. 工业设计毕业论文范文 5. 工业设计专业毕业论文
机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献:
[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词:机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
调整和维修方便,使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
改善劳动条件,有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献:
[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息,2013(11):45-46.
[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业,2013(8):105-106.
[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6):66-67.
基于单片机AVR与FPGA的正弦信号发生器设计摘要:在电子和通信产品中往往需要高精度的正弦信号,而传统的正弦信号发生器往往在低频输出时的频率的稳定度和精度等指标都不高。文中介绍了Micro Linear公司的一款单片正弦信号发生芯片ML2035,它可以在几乎不需要其它外围器件的条件下,产生从直流到25kHz的正弦信号,并利用此芯片完成了简易正弦信号发生器电路的设计。 关键词:信号发生器,信号源,正弦信号,ML2035, DDS 目录1. 绪论2. 技术概述3. 需求分析阶段 功能模块图 数据流图 E-R图 业务流程图4. 设计阶段(程序流程图)5. 详细设计阶段(运行的截图)6. 安装调试阶段7. 设计体会1.绪论信号发生器的概念信号发生器(signal generator)产生所需参数的电测试信号仪器。按其信号波形分为四大 类:①正弦信号发生器。主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按其不同性能和用途还可细分为低频(20赫至10兆赫)信号发生器、高频(100千赫至300兆赫)信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。②函数(波形)信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可从几个微赫到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域。③脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器,可用以测试线性系统的瞬态响应,或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。④随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为:在待测系统中引入一个随机信号,以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能;外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数;用随机信号代替正弦或脉冲信号,以测定系统动态特性等。当用噪声信号进行相关函数测量时,若平均测量时间不够长,会出现统计性误差,可用伪随机信号来解决。正弦信号发生器作为电子技术领域中最基本的电子仪器,广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中[1~2]。随着电子信息技术的发展,对其性能的要求也越来越高,如要求频率稳定性高、转换速度快,具有调幅、调频、调相等功能,另外还经常需要两路正弦信号不仅具有相同的频率,同时要有确定的相位差。要实现两路信号具有确定的相位差,通常有两种实现方法:—‘种是采用移相器实现,如阻容移相网络、电感移相器、感应分压器移相器等。这种方法有许多不足之处,如移相精度受元件特性的影响大、移相精度差、移相操作不方便、移相角受负载和时间等因素的影响而漂移等;另一种是采用数字移相技术,这是目前移相技术的潮流[3]。数字移相技术的核心是先将模拟信号或移相角数字化,移相后再还原成模拟信号。本文采用直接数字频率合成技术设计了双通道正弦信号发生器,可以输出两路频率相同、相位差可调的正弦信号。两通道还可以独立使用,分别进行调频、调幅及调相。该信号发生器具有频率稳定度高及调频、调相迅速的优点。 正弦信号源是一种广泛应用的信号源,对它的要求也随着技术的发展越来越高。传统的正弦信号发生器往往在低频输出时的频率的稳定度和精度等指标都不高 。我们知道为了获得高频率稳定度的信号源,往往采用锁相环实现,但这种方法电路复杂、体积庞大。近年来,DDS技术由于具有容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号,这在电子测量、雷达系统、调频通信、电子对抗等领域得到了十分广泛的应用 。然而,如果选用通常的Analog公司的系列DDS芯片研制低频正弦信号发生器,往往需要外部微处理器,因此电路较复杂,并且频率稳定度不佳。为此,本文将讨论基于ML2035设计简易的正弦信号发生器,它具有外围元器件少,电路实现简单,可以不需要外部微处理器的特点。2.技术概述1 直接数字频率合成器的基本原理频率合成是指对一个标准信号频率经过一系列算术运算,产生具有相同精度和稳定度的大量离散频率的技术。频率合成有多种实现方法,其中直接数字频率合成技术与传统频率合成技术相比具有难以比拟的优点,如频率切换速度快、分辨率高、频率和相位易于控制等[4~5]因此得到越来越广泛的应用,成为当今现代电子系统及设备中频率源设计的首选。直接数字频率合成器由参考时钟、相位累加器、正弦查询表和D/A转换器组成,如图1所示。 直接数字频率合成技术是根据相位间隔对正弦信号进行取样、量化、编码,然后储存在EPROM中构成一个正弦查询表。频率合成时,相位累加器在参考时钟的作用下对时钟脉冲进行计数,同时将累加器输出的累加相位与频率控制字K预置的相位增量相加,以相加后的吉果形成正弦查询表的地址;取出表中与该相位对应的单元中的幅度量化正弦函数值,经D/A转换器输出模拟信号,再经低通滤波器平滑得到符合要求的模拟信号。相位累加器的最大计数长度与正弦查询表中所存储的相位分隔点数相同,由于相位累加器的相位增量不同,将导致一周期内的取样点数不同,在取样频率(由参考时钟频率决定)不变的情况下,输出信号的频率也相应变化。如果设定累加器的初始相位,则可以对输出信号进行相位控制。 由采样原理可知,如果使用两个相同的频率合成器,并使其参考时钟相同,同时设定相同的频率控制字、不同的初始相位,那么在原理上就具备了实现输出两路具有一定相位差的同频信号的可能性。AD9852是ADI公司生产的高集成度的频率、相位、幅度可调的直接数字频率合成器,内部集成了高性能D/A转换器、高速比较器、程序寄存器、参考时钟倍频器及可实现各种运算的高性能的数字控制单元,并且可以实现全数字编程控制。AD9852的输出信号频率控制字为48位,使输出频率调节分辨率达到1μHz,输出信号的频率范围可从直流到150MHz,相位调节控制字为14位,相调节分辨率为0.022°,幅值调节控制字为12位。ML2035是Micro Linear公司的一款单片正弦信号发生芯片,它可以在几乎不需要其它外围器件的条件下,产生直流到25kHz的正弦信号,并且它的输出正弦信号频率可以由16比特的串行比特字控制 。因此,ML2035可以广泛地应用于需要价格低、精度高的正弦信号发生器的无线通信或调制解调等领域。ML2035的主要特点如下: 输出正弦信号频率为直流到25kHz; 具有低增益误差和低谐波畸变性能; 具有3线SPI兼容性串行微处理器接口,并具有数据锁存功能; 具有不需要外围器件的全集成解决方案功能;频率分辨率可达 (当输入时钟频率为 时); 自带 的内部晶振; 具有同步和异步的数据加载功能。 正弦信号的产生 ML2035的基本原理和DDS一样,它内部主要由正弦信号产生、晶振和串行数字接口等部分组成。但是,ML2035的外围电路及其简单,它仅有8个引脚。ML2035的可编程频率发生器的基本原理和直接频率合成器(DDS)的基本原理完全一样。我们知道,DDS芯片一般由频率控制字、相位累加器、正弦查询表、D/ A 转换器和低通滤波器组成。DDS芯片的核心部件是相位累加器,它由N 位加法器与N 位相位寄存器构成,它类似一个简单的计数器。每来一个时钟脉冲,相位寄存器的输出就增加一个步 的相位增量值,加法器将频率控制数据与累加寄存器输出的累加相位数据相加,把相加结果送至累加寄存器的数据输入端。相位累加器进入线性相位累加,累加至满量程时产生一次计数溢出,这个溢出频率即为DDS的输出频率。正弦查询表是一个可编程只读存储器(PROM),存储的是以相位为地址的一个周期正弦信号的采样编码值,包 含一个周期正弦波的数字幅度信息,每个地址对应于正弦波中 : 范围的一个相位点。将相位寄存器的输出与相位控制字相加得到的数据作为一个地址对正弦查询表进行寻址,查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度信号,驱动DAC,输出模拟信号;低通滤波器平滑并滤除不需要的取样分量,以便输出频谱纯净的正弦波信号。 由于ML2035的控制字长为16比特,因此据DDS的原理我们不难得出ML2035的输出频率关系式为 (1) 相应地,ML2035的频率分辨率(亦最小频率)为 (2) 3.需求分析阶段一、 设计任务 设计制作一个波形发生器,该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的 特定形状波形。 二、 设计要求 1. 基本要求 具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性的波形。 用键盘输入编辑生成上述三种波形(同周期)的线性组合波形,以及由基波及其谐波( 5次以下)线性组合的波形。 具有波形存储功能。 输出波形的频率为100Hz~20KHz(非正弦波频率按10次谐波计算):重复频率可调,频 率步进间隔≤100Hz。 输出波形幅度范围0~5V(峰-峰值),可按步进(峰-峰值)调整。 具有显示输出波形的类型、重复频率(周期)和幅度的功能。 2.发挥部分 输出波形频率范围扩展至100Hz~200KHz。 用键盘或其他输入装置产生任意波形。 增加稳幅输出功能,当负载变化时,输出电压幅度变化不大于±3%(负载电压变化范围 :100Ω~∞)。 具有掉电存储功能,可存储掉电前用户编辑的波形和设置。 可产生单次或多次(1000次以下)特定波形(如产生一个半周期三角波输出)。 其它(如增加频谱分析、失真度分析、频率扩展>200KHz、扫频输出等功能)。 三、方案设计和论证: 根据题目的要求,我们一共提出了三种设计方案,分别介绍如下: 1、 方案一 采用低温漂、低失真、高线性单片压控函数发生器ICL8038,产生频率受控可变的正弦波 ,可实现数控频率调整。通过D/A和5G353进行输出信号幅度的控制。输出信号的频率、 幅度参数由4x4位键盘输入,结果输出采用6位LED显示,用户设置信息的存储由24C01完 成。系统结构框图如图1所示。 2、 方案二 由2M晶振产生的信号,经8253分频后,产生100Hz的方波信号。由锁相环CD4046和8253进 行N分频,输出信号送入正弦波产生电路和三角波产生电路,其中正弦波采用查表方式产 生。计数器的输出作为地址信号,并将存储器2817的波形数据读出,送DAC0832进行D/A 转换,输出各种电压波形,并经过组合,可以得到各种波形。输出信号的幅度由0852进 行调节。系统显示界面采用16字x1行液晶,信号参数由4x4位键盘输入,用户设置信息的 存储由24C01完成。 3、 方案三 以4M石英晶振作为参考源,通过F374,F283以及LS164组成的精密相位累加器,通过高速 D/A变换器和ROM产生正弦波形,这个数字正弦波经过一个模拟滤波器后,得到最终的模 拟信号波形。通过高速D/A产生数字正弦数字波形和三角数字波形,数字正弦波通过带通 滤波器后得到一个对应的模拟正弦波信号,最后该模拟正弦波与一门限进行比较得到方 波时钟信号。通过相位累加器来实现多种波形的同相位输出,并可以连续地改变频率。 输出信号幅度由TLC7524进行数字控制。用户设置信息的存储由24C01完成。 以下为三种基本方案的具体电路实现: 方案一 单片压控函数发生器ICL8038产生频率为100Hz~20KHz的正弦波,其频率由DAC0832和5G 353进行控制。由于ICL8038自身的限制,输出频率稳定度只有10-3(RC振荡器)。而且 由于压控的非线性,频率步进的步长控制比较困难。输出信号的幅度数控由DAC0832和5 G353完成。幅度数码由单片机通过P0口输入。要求幅度数据为8位/ 100mV。用户设置信 息的存储由24C01完成。 微控制器由8051最小系统,键盘/显示接口芯片8279,16位键盘,6位LED数码显示器以及 相应译码、驱动电路及“自动扫描/手动设置”选择开关等组成。 方案二 基本信号产生:晶振频率为2M,经8253进行分频后,产生100HZ的方波信号,则分频比为 : M=fALE/100=2X104 其中FALE=2M 一般石英晶体振荡器的频率稳定性优于10-5,故输出信号的频率稳定性指标得以保证。 频率合成:CD4046和8253组成的锁相环中,fo=100N 其中8253的定时器做4046的N分频, 则占空比电路的输入脉冲信号频率也是N。 利用可编程定时器/计数器8253的三个定时器,正好可以承担上述2x104分频和锁相环中 而个分频器的任务。其中定时器0分频比设为2x104,定时器2做锁相环N分频。利用8253 做分频器,应使其工作于方式3。 波形变换采用查表方式,把正弦波一个周期的波形按时间平均划分为100个点,各点的电 压数据放在存储器2817中,通过DA0832实时查询输出。 输出信号的幅度数控由DAC0832完成,幅度数码由单片机通过P1口输入,要求幅度数据为 8位/ 100mV。当输出幅度为3V时,DAC输入数值应为240。 微控制器系统由89C51最小系统,4x4位键盘输入,字符型液晶显示器以及相应的译码、 驱动电路构成。液晶显示采用菜单显示方式,显示直观,操作方便,人机界面非常友好 . 用户设置信息的存储由24C01完成 方案三 以4M石英晶振作为参考源,通过F273,F283以及LS164组成的精密相位累加器和数字信号 处理,通过高速D/A变换器DAC0800和2817 E2ROM产生正弦波形,三角波形和任意波形。 正弦信号频率计算:在相位累加器中,每来一个时钟脉冲,它的内容就更新一次。在每 次更新时,相位增量寄存器的相位增量M就加到相位累加器中的相位累加值上。假设相位 增量寄存器的M为00...01,相位累加器的初值为00...00。这时在每个时钟周期,相位累 加器都要加上00...01。本设计累加器位宽n是24位,相位累加器就需要224个时钟周期才 能恢复初值。 相位累加器的输出作为正弦查找表、三角波查找表和用户自定义波形查找表(均为 E2PROM2817)的查找地址。查找表中的每个地址代表一个周期的波形的一个相位点,每 个相位点对应一个量化振幅值。因此,这个查找表相当于一个相位/振幅变换器,它将 相位累加器的相位信息映射成数字振幅信息,这个数字振幅值就作为D/A变换器的输入。 设计n=24, M=1, 这个相应的输出信号频率等于时钟频率除以224。如果M=2,输出 频率就增加1倍。对于一个n-bit的相位累加器来说,就有2n个可能的相位点,相位增量 寄存器中控制字M就是在每个时钟周期被加到相位累加器上的值。假设时钟频率为fc,那 么输出信号的频率就为: f0 = M*fc / 224 数字正弦波经过一个模拟滤波器后,得到最终的模拟信号波形。通过高速DAC产生数字正 弦数字波形和三角数字波形,数字正弦波通过带通滤波器后得到一个对应的模拟正弦波 信号,最后该模拟正弦波与一门限进行比较得到方波时钟信号。 输出信号的幅度数控由TLC7524数控衰减器完成,幅度数码由单片机通过总线寻址方式输 入,幅度为8位/100mV。当输出幅度为5V时,DAC输入值为400。 微控制器系统由89C52最小系统,4x4位键盘输入,字符型液晶显示器以及相应的译码、 驱动电路构成。液晶显示采用菜单显示方式,显示直观,操作方便,人机界面非常友好 。用户设置信息的存储由24C01完成 4、 方案比较 下面对三种方案的性能特点和实现的难易等作一些具体分析与比较。 1)方案一结构比较简单,但由于ICL8038自身的限制,采用了RC振荡器,故输出频率稳 定度只能达到10-3数量级。方案二采用石英晶体振荡器和数字锁相环技术,而一般石英 晶体振荡器的频率稳定性优于10-5,故输出信号的频率稳定性指标得以保证。方案三同 样采用石英晶体振荡器、精密的相位累加器,频率稳定性指标同样优于10-5。达到题目 的要求。 2)方案一由于压控振荡器F/V的线性范围有限,频率步进的步长控制比较困难,难以保 证1000倍的频率覆盖系数。方案二采用集成锁相环4046,配合8253很容易做到1000倍的 线性频率覆盖系数。方案三使用精密相位累加器和高速DAC,同样可以实现1000倍的线性 频率覆盖。 3)方案一的控制显示系统比较简单,六位LED的显示系统制作比较简单,但难以显示系 统输出信号的详细信息,使用时操作难度比较大,人机界面比较难懂。方案二和方案三 采用16字符x1行的液晶,菜单式操作方法,要求有比较高的硬件制作水平和软件编程技 术,但可以详细的显示波形,占空比,信号幅度等信息。人机界面友好,操作方便。而 且通过软件编程控制使系统输出信号的频率、波形预置变的非常简单。 4)方案一中,为获得1Hz的分辨率,必须采用高精度的DAC,不容易达到比较高的精度。 方案二中用单片机对8253可编程定时器进行控制,配合集成锁相环频率合成器4046可以 比较容易的提供1Hz分辨率。方案三采用精密相位累加器,具有相当好的频率分辨率,频 率的可控范围达 fc/2n=222/224= 5)方案一的ICL8038可以产生比较准确的波形。方案二通过实时查询输出正弦波,虽然 我们对每一个波形只采用了100个点,但在要求较高的场合,可以通过对每个波形取更多 个点的方法来提高波形精度。具有很好的升级扩展性能。方案三中E2PROM中存储了1024 个波形点,可以提供非常精确的波形。在200KHz的时候,仍然能够对每个波形提供8个点 ,通过滤波器后,同样会具有良好的波形。 6)方案一和方案二的频率变换时间主要是它的反馈环处理时间和压控振荡器的响应时间 ,通常大于1ms。而方案三的频率变换时间主要是数字处理延迟,通常为几十个ns。 7)方案一由于采用RC振荡器,不可避免具有比较大的相位噪声。方案二的相位噪声是它 的参考时钟—石英晶体振荡器—的噪声的两倍。而方案三由于数字正弦信号的相位与时 间成线形关系,整片电路输出的相位噪声比它的参考时钟源的相位噪声小。 从以上的方案比较可以看出,方案三结构比较复杂,但具有输出频率稳定性高、频率输 出线性度好、频率分辨率高、波形准确、频率变换时间小、相位噪声小、人机界面友好 ,易于控制等优点,性能优良。是本次设计的理想设计方案。而相对来说,方案一结构 很简单,制作容易,但是输出信号有频率线性度差、频率稳定度低、频率分辨率低、频 率变换时间比较长,相位噪声大以及人机界面不友好等缺点。方案二电路也比较简单, 但在频率分辨率、频率变换时间、相位噪声等方面都比第三种方案差。总之,方案一和 方案二都具有各自的比较大的弱点,难以达到理想的设计要求。故不宜采用。 经过比较,我们决定采用方案三的电路设计进行制作。 串行数字接口 ML2035的控制可以通过芯片的串行数字接口实现,数字接口部分主要由移位寄存器和数据锁存器组成。SID引脚上的16 bits 数据字在时钟SCK的上升沿时被送入16 bits的移位寄存器。需要注意的是,应该先送最低位,最后送最高位。然后在LAI的下降沿触发下,送入移位寄存器的数据被锁存进数据锁存器。为了确保数据的有效锁存,LAI的下降沿应该发生在SCI为“低”电平期间。同理,在SID数据移入移位寄存器期间,LAI应该保持“低”电平。 电源方式 ML2035具有电源“休眠”功能,这样可以有效提高电源的使用效率,这对于便携式产品是极其有利的。当希望ML2035保持“休眠”时,可以向移位寄存器输入全“0”,并向LATI加载“1”使其保持高电平。在这种情况下,ML2035的功耗可以降到 mW以下,而输出正弦信号的幅度降到0 V。需要提及的是,在电路设计中应该对ML2035的电源输入端进行电源去耦处理,在电路设计中可以采用如图1所示的电源去耦处理方案。 图1 ML2035的电源去耦处理方法简易正弦信号发生器设计 由DDS的基本原理可以知道,由于ML2035频率分辨能力有限,输出的正弦信号将有可能出现误差。对于不同的 考时钟,将产生不同程度的频率误差,表1例举了ML2035在常见的晶振下的频率控制字和频率误差情况。 表1 使用常见标准晶振时ML2035所需频率控制字和频率误差情况 本文拟采用ML2035设计一简易的频率为1000Hz的高精度无频率误差的正弦信号发生器,由于低于的晶振通常价格较高且体积较大,故这里选用的晶振。由式(1)可以得知需要的频率控制字为1280,因此需要的16 bits控制位为1111 D,这样输出正弦信号的频率误差将在理论上达到。图2便是实现该简易正弦信号发生器的电路原理图,这里74HC4060计数器的功能是振荡器和计时器,而74HC4002是高速CMOS 四与非门器件。为了实现ML2035的输出正弦信号频率为1000Hz,必须使在前8个脉冲移入8比特0,然后在接下来的后8个脉冲移入1111 1010。 图2 基于ML2035的1000Hz正弦信号发生器电路原理图三,软件篇AVR要完成的功能:1,处理通信2,计算要产生的信号所需的参数3,SPI通信,输出数据到FPGA,从FPGA取数据4,根据所取的数据计算出所测的信号的参数对于通信与算法,在这里也没什么好讲的,讲一下SPI通信吧,我没有使用AVR的SPI外设,我用普通I/O ,,,,,,,,,,,,,,,,
函数信号发生器的设计与制作 系别:电子工程系 专业:应用电子技术 届:07届 姓名:李贤春 摘 要 本系统以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从~30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端,所以可以用来对低频信号进行频率调制。 关键词 ICL8038,波形,原理图,常用接法 一、概述 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。 二、方案论证与比较 ·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中,我们综合考虑了以下三种实现方案: ·方案论证 方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。 方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟方法合成的正弦波的参数,如幅度、频率 相信都很难控制。 方案三:采用8038单片压控函数发生器,8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为~300KHz。 三、系统工作原理与分析 、ICL8038的应用 ICL8038是精密波形产生与压控振荡器,其基本特性为:可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形;改变外接电阻、电容值可改变,输出信号的频率范围可为~300KHz;正弦信号输出失真度为1%;三角波输出的线性度小于;占空比变化范围为2%~98%;外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比(不对称度);频率的温度稳定度(典型值)为120*10-6(ICL8038ACJD)~250*10-6(ICL8038CCPD);对于电源,单电源(V+):+10~+30V,双电源(+V)(V-):±5V~±15V。图1-2是管脚排列图,图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装,管脚功能如表1-1所示。 、ICL8038内部框图介绍 函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示(图1-1),共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2,且IS1=I,IS2=2I;两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为 和 ,它们的输入电压等于电容两端的电压uC,输出电压分别控制RS触发器的S端和 端;RS触发器的状态输出端Q和 用来控制开关S,实现对电容C的充、放电;充点电流Is1、Is2的大小由外接电阻决定。当Is1=Is2时,输出三角波,否则为矩尺波。两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载,使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低,以增强带负载能力;三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。 、内部框图工作原理 ★当给函数发生器ICL8038合闸通电时,电容C的电压为0V,根据电压比较器的电压传输特性,电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平;因而RS触发器的 ,输出Q=0, ; ★使开关S断开,电流源IS1对电容充电,充电电流为 IS1=I 因充电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性上升。 ★当上升为VCC/3时,电压比较器Ⅱ输出为高电平,此时RS触发器的 ,S=0时,Q和 保持原状态不变。 ★一直到上升到2VCC/3时,使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平,此时RS触发器的 时,Q=1时, ,导致开关S闭合,电容C开始放电,放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性下降。 起初,uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平,但 ,其输出不变。 ★一直到uC下降到VCC/3时,使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平,此时 ,Q=0, ,使得开关S断开,电容C又开始充电,重复上述过程,周而复始,电路产生了自激振荡。 由于充电电流与放电电流数值相等,因而电容上电压为三角波,Q和 为方波,经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。 结论:改变电容充放电电流,可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是,当输出不是方波时,输出也得不到正弦波了。 、方案电路工作原理(见图1-7) 当外接电容C可由两个恒流源充电和放电,电压比较器Ⅰ、Ⅱ的阀值分别为总电源电压(指+Vcc、-VEE)的2/3和1/3。恒流源I2和I1的大小可通过外接电阻调节,但必须I2>I1。当触发器的输出为低电平时,恒流源I2断开,恒流源I1给C充电,它的两端电压UC随时间线性上升,当达到电源电压的确2/3时,电压比较器I的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变为高电平,恒流源I2接通,由于I2>I1(设 I2=2I1),I2将加到C上进行反充电,相当于C由一个净电流I放电,C两端的电压UC又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时,电压比较器Ⅱ输出电压便发生跳变,使触发器输出为方波,经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。C上的电压UC,上升与下降时间相等(呈三角形),经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络(正弦波变换器)而得以实现,在这个非线性网络中,当三角波的两端变为平滑的正弦波,从2脚输出。 其中K1为输出频段选择波段开关,K2为输出信号选择开关,电位器W1为输出频率细调电位器,电位器W2调节方波占空比,电位器W3、W4调节正弦波的非线性失真。 图1-1 、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。 图1-4 、常用接法 如图(1-2)所示为ICL8038的引脚图,其中引脚8为频率调节(简称为调频)电压输入端,电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压,数值是引脚7与电源+VCC之差,它可作为引脚8的输入电压。 如图(1-5)所示为ICL8038最常见的两种基本接法,矩形波输出端为集电极开路形式,需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中,RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中,通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。 图1-5 当RA=RB时,各输出端的波形如下图(a)所示,矩形波的占空比为50%,因而为方波。当RA≠RB时,矩形波不再是方波,引脚2输出也就不再是正弦波了,图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为 故RA<2RB。 为了进一步减小正弦波的失真度,可采用如图(1-6)所示电路,电阻20K与电位器RW2用来确定8脚的直流电压V8,通常取V8≥2/3Vcc。V8越高,Ia、Ib越小,输出频率越低,反之亦然。RW2可调节的频率范围为20HZ20~KHZ。V8还可以由7脚提供固定电位,此时输出频率f0仅有Ra、Rb及10脚电容决定,Vcc采用双对电源供电时,输出波形的直流电平为零,采用单对电源供电时,输出波形的直流电平为Vcc/2。两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路,调整它们可使正弦波失真度减小到。在RA和RB不变的情况下,调整RW2可使电路振荡频率最大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率,最高频率与最低频率之差可达1000:1。 、实际线路分析 可在输出增加一块LF35双运放,作为波形放大与阻抗变换,根据所选择的电路元器件值,本电路的输出频率范围约10HZ~20KHZ;幅度调节范围:正弦波为0~12V,三角波为0~20V,方波为0~24V。若要得到更高的频率,还可改变三档电容的值。 图1-6 表 1-1 ISL8038管脚功能 管 脚 符 号 功 能 1,12 SINADJ1,SINADJ2 正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压, SINADJ2接电阻REXT到V-,用以改善正弦波波形和减小失真。 2 SINOUT 正弦波输出 3 TRIOUT 三角波输出 4,5 DFADJ1,DFADJ2 输出信号重复频率和占空比(或波形不对称度)调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+,DFADJ2端接RB到V+,改变阻值可调节频率和占空比。 6 V+ 正电源 7 FMBIAS 调频工作的直流偏置电压 8 FMIN 调频电压输入端 9 SQOUT 方波输出 10 C 外接电容到V-端,用以调节输出信号的频率与占空比 11 V- 负电源端或地 13,14 NC 空脚 四、制作印刷电路板 首先,按图制作印刷电路板,注意不能有断线和短接,然后,对照原理图和印刷电路板的元件而进行元件的焊接。可根据自己的习惯并遵循合理的原则,将面板上的元器件安排好,尽量使连接线长度减少,变压器远离输出端。再通电源进行调试,调整分立元件振荡电路放大元件的工作点,使之处于放大状态,并满足振幅起振条件。仔细检查反馈条件,使之满足正反馈条件,从而满足相位起振条件。 制作完成后,应对整机进行调试。先测量电源支流电压,确保无误后,插上集成快,装好连接线。可以用示波器观察波形发出的相应变化,幅度的大小和频率可以通过示波器读出 。 五、系统测试及误差分析 、测试仪器 双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。 、测试数据 基本波形的频率测量结果 频率/KHz 正弦波 预置 2 20 50 100 实测 方波 预置 2 20 50 实测 三角波 预置 1 2 20 100 实测 、误差分析及改善措施 正弦波失真。调节R100K电位器RW4,可以将正弦波的失真减小到1%,若要求获得接近失真度的正弦波时,在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。 输出方波不对称,改变RW3阻值来调节频率与占空比,可获得占空比为50%的方波,电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率,调节RW3可使波形对称。 没有振荡。是10脚与11脚短接了,断开就可以了 产生波形失真,有可能是电容管脚太长引起信号干扰,把管脚剪短就可以解决此问题。也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真,加装上散热片就可以了。 、调试结果分析 输出正弦波不失真频率。由于后级运放上升速率的限制,高频正弦波(f>70KHz)产生失真。输出可实现步进,峰-峰值扩展至0~26V。 图1-2 图 1−7 六、结论 通过本篇论文的设计,使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解,掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。利用ICL8038制作出来的函数发生器具有线路简单,调试方便,功能完备。可输出正弦波、方波、三角波,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且经济实用。 七、参考文献 【1】谢自美《电子线路设计.实验.测试(第三版)》武汉:华中科技大学出版社。2000年7月 【2】杨帮文《新型集成器件家用电路》北京:电子工业出版社, 【3】第二届全国大学生电子设计竞赛组委会。全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编。北京:北京理工大学出版社,1997. 【4】李炎清《毕业论文写作与范例》厦门:厦门大学出版社。 【5】潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京:电子工业出版社。 【6】陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京:中国电力出版社。2006
1、购买Ettus N210,LFTX子板,LFRX子板(对于本用途似乎用不到,不过也可以用来验证试验结果)2、安装Matlab支持的Packages: 下载后解压,在Matlab里浏览到这个文件:双击弹出安装界面需要Matlab的账号,去官网注册一个在向导里执行安装。【PS】这里如果我下载了安装文件后,是否能够在不联网的情况下安装usrp组件呢??哪位试验过?完成后在matlab里执行 >> help sdru 会有很多提示>> help sdru Communications System Toolbox Support Package for USRP(R) RadioIntroduction Setting Up USRP - Configure host computer for USRP(R) Radio Using USRP - Use blocks and System objects to communicate with USRP(R) Radio Improving Performance - Tips to maximize performance Targeting USRP - Generate code for FPGA in USRP(R) N210 hardware Help and Examples - Links to documentation and examples Functions compilesdru - Compile a function for stand-alone use with USRP(R) Radio findsdru - Find USRP(R) radios connected to host computer and report status getSDRuDriverVersion - UHD(R) driver version on the host computer probesdru - Detailed USRP(R) radio information setsdruip - Set USRP(R) radio IP address setupsdru - Initialize environment to use USRP(R) Radio software setuptargetsdru - Download the FPGA interface code for targeting FPGA in USRP(R) Radio System Objects - Send data to the USRP(R) Radio - Receive data from the USRP(R) Radio Blocks sdrulib - Open the block library for USRP(R) Radio USRP and UHD are trademarks of National Instruments 、将N210与电脑连到一个LAN里,电脑配IP:默认IP: 连好后ping下保证联通4、在matlab里执行 findsdru正常显示:ans = IPAddress: '' Status: 'Success'如果显示 状态失败,则到这里来找原因:Troubleshooting Communications System Toolbox Support Package for USRP® RadioConnection IssuesPing command times outfindsdru function returns an empty IPAddressFirmware for USRP® radio is incompatible with host buildUSRP® radio is busyUSRP® radio is not respondingMTU is larger than the FastSendDatagramThresholdDid not receive expected number of samples in burst receptionBuffer could not be resizedUHDTM driver cannot set thread prioritiesUnicode conversion errorfindsdru crashes or throws Invalid MEX-file errorPerformance IssuesGetting Overruns or Underruns我的设备就出现了“Firmware for USRP® radio is incompatible with host build”问题,按照上面的解决方法,刷新了N210的固件就解决了
天下没有免费的午餐
随着时代的发展,网络通信已广泛地应用于政治、军事,经济及科学等各个领域,它改变了传统的事务处理方式,对社会的进步和发展起着很大的推动作用。下面我给大家带来通信工程专业 毕业 论文题目_通信专业论文怎么选题,希望能帮助到大家!
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★ 通信工程本科毕业论文
我今年的毕设就是做类似这个题目——函数信号发生器。论文的话,最好还是自己写,你在网上搜一下,这个题目的硕士论文很多,毕业论文也很多,参考一下。下面给你讲讲在QuartusII上怎么做。首先,定制一个ROM元件,将正弦波的数据放置在ROM中,可以设置64点;然后建一个顶层设计文件,放入VHDL程序。然后新建工程,进行全程编译,编译成功之后再建一个波形文件进行仿真验证。最后下载引脚。推荐你看下我的教科书——潘松,黄继业的《EDA实用教程(第三版)》中第162页到172页,很详细,希望可以帮到你,另外如果觉得有帮助,请选为满意答案哦~
图像与信号处理,这本期刊可以找到相关文献的,你看看学习学习哈