信号发生器以及虚拟数字示波器的实现

libview虚拟示波器设计 信号发生器

中山大学

硕士学位论文

信号发生器以及虚拟数字示波器的实现

姓名：蔡波

申请学位级别：硕士

专业：电子与通信工程

指导教师：陈弟虎

20070610

libview虚拟示波器设计 信号发生器

信号发生器以及虚拟数字示波器的实现

专业：

硕士生：电子与通信工程蔡波

指导教师：陈弟虎教授

摘要

目前常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的ＲＣ值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积大和功耗都很大，本系统采用数字控制方法从一个参考频率源产生多种频率的技术，即直接数字频率合成（ＤＤＳ）技术产生正弦波及方波，产生的波形分辨率高，低频性能好“１。本系统还引入了白躁声，输出白躁声和正弦波及方波的合成波。本系统的另外一个突出亮点就是利用单片机ＭＥＧＡｌ６与ＭＥＧＡ８以及ＤＤＳ芯片ＤＡＣ０８３２产生稳定的三角波。

虚拟示波器是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的一种新型智能测试仪器，它不但能实现一般模拟或数字示波器的全部功能，而且能充分利用现有的计算机资源，实现如数据存储、数据分析等在普通示波器上很难实现的特殊功能。对于虚拟示波器的理论研究与样机的开发，可以在很大程度上弥补传统示波器的不足。

本论文采用ＰＣ．ＤＡＱ方式构成虚拟仪器测量系统，利用Ｌａｂｖｉｅｗ为软件开发平台，开发了一台虚拟示波器实验样机。该虚拟示波器具有如下优点：硬件成本低，用户可自定义其功能；通过升级应用软件便可完成示波器功能的升级与扩充，可与电脑等设备方便的互联；具有良好的可靠性、移植性和维护性…。关键词：信号发生器数字示波器ＤＤＳ虚拟仪器技术Ｌａｂｖｉｅｗ

libview虚拟示波器设计 信号发生器

Ｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｏｆｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒａｎｄ

ｄｕｍｍｙｄｉｇｉｔａｌｏｓｃｉｌｌｏｇｒａｐｈ

Ｍａｊｏｒ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ

Ｎａｍｅ：ＣａｉＢＯ

Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．Ｃａｉｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ａｓｔｒａｃｔ

Ｔｈｅｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒａｔｐｒｅｓｅｎｔｗｅｒｅａｍｌｏｓｔｍａｄｅｏｆｓｉｍｕｌａｔｅｃｉｒｃｕｉｔｒｙ，ｗｈｅｎｔｈｅｓｅｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｓｅｄｉｎｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙ’ｔｈｅｙｎｅｅｄ

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libview虚拟示波器设计 信号发生器

第一章绪论

第一章绪论

１．１研究背景

测量仪器从宏观上可分为两大类，即激励和检测，激励仪器主要是各类信号发生器。信号发生器按工作原理可分为：调谐信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器。

（１）调谐信号发生器是由调谐振荡器构成。传统调谐信号发生器都是由调谐振荡器和统调的调幅放大器（输出放大器）加上一些指示电路构成。这种信号发生器结构复杂、频率范围窄，而且可靠性、稳定性较差，但其价格低廉。随着半导体器件的发展，其性能有所改善。

（２）锁相信号发生器是由调谐振荡器通过锁相的方法获得输出信号频率的信号发生器。这种信号发生器频率精度和稳定度高，但要实现快速、程控比较困难，同时输出信号的频率分辨率较差。

（３）合成信号发生器是采用频率合成的方法构成的信号发生器。由于合成信号发生器具有较高的频率稳定度，很容易实现数字显示频率，因此，频率分辨率高和频率的设定重复性好，以及能方便实现频率的程序控制是合成信号发生器的重要特点阁。

随着数字集成电路和微电子技术的发展，直接数字合成技术（ＤｉｒｅｃｔＤｉｇｉｔａｌＳｙｎｔｈｅｓｉｓ，简称ＤＤＳ）将先进的数字处理技术与方法引入信号合成领域，优越的性能和突出的特点使其成为现代频率合成技术中的佼佼者。ＤＤＳ器件采用了高速数字电路和高速Ｄ／Ａ转换技术，具备了频率转换时间短、相对带宽宽、频率分辨率高、输出相位连续和相位可快速程控切换等优点，可以实现对信号的全数字式调制。而且，由于ＤＤＳ是数字化高密度集成电路产品，芯片体积小、功耗低，因此可以用ＤＤＳ构成高性能频率合成信号源来取代传统频率信号源产品。

虚拟示波器是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的一种新型智能测试仪器，它不但能实现一般模拟或数字示波器的全部功能，而且能充分利用现

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