【正文】 按輸出波形又可分為正弦波信號(hào)發(fā)生器、脈沖波信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器和任意波發(fā)生器等。 信號(hào)發(fā)生器基本原理框圖信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用非常廣泛，種類繁多。隨著現(xiàn)代電子、計(jì)算機(jī)和信號(hào)處理等技術(shù)的發(fā)展，極大促進(jìn)了數(shù)字化技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器中的應(yīng)用，使原有的模擬信號(hào)處理逐步被數(shù)字信號(hào)處理所代替，從而擴(kuò)充了儀器信號(hào)的處理能力，提高了信號(hào)測(cè)量的準(zhǔn)確度、精度和變換速度，克服了模擬信號(hào)處理的諸多缺點(diǎn)，數(shù)字信號(hào)發(fā)生器隨之發(fā)展起來(lái)。這時(shí)期的信號(hào)發(fā)生器多以軟件為主，實(shí)質(zhì)是采用微處理器對(duì)DAC 的程序控制，就可以得到各種簡(jiǎn)單的波形。自60 年代以來(lái)信號(hào)發(fā)生器有了迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了函數(shù)發(fā)生器，這個(gè)時(shí)期的信號(hào)發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù)，由分立元件或模擬集成電路構(gòu)成，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且僅能產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波和三角波等幾種簡(jiǎn)單波形，由于模擬電路的漂移較大，使其輸出的波形的幅度穩(wěn)定性差，而且模擬器件構(gòu)成的電路存在著尺寸大、價(jià)格貴、功耗大等缺點(diǎn)，并且要產(chǎn)生較為復(fù)雜的信號(hào)波形則電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。由于早期的信號(hào)發(fā)生器機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，功率比較大，電路比較簡(jiǎn)單，因此發(fā)展速度比較慢。隨著通信和雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，40 年代出現(xiàn)了主要用于測(cè)試各種接收機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器，使信號(hào)發(fā)生器從定性分析的測(cè)試儀器發(fā)展成定量分析的測(cè)量?jī)x器。本文應(yīng)用虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW開(kāi)發(fā)了一種多功能虛擬信號(hào)發(fā)生器，擴(kuò)展了信號(hào)發(fā)生器的分析和計(jì)算能力，降低了儀器的價(jià)格，增強(qiáng)了儀器的通用性，實(shí)現(xiàn)了波形顯示、存儲(chǔ)、打印和讀取以及多個(gè)測(cè)量參數(shù)自動(dòng)顯示、相位差自動(dòng)計(jì)算等功能。虛擬儀器是以計(jì)算機(jī)為核心，功能由用戶定義和設(shè)計(jì)，具有虛擬面板，其測(cè)試功能由測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)。但是，近年來(lái)隨著學(xué)生人數(shù)的增加、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不斷深入，原有實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和規(guī)模難以滿足發(fā)展的需要。虛擬儀器的關(guān)鍵是用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件的功能，實(shí)現(xiàn)“軟件即儀器”。近年來(lái)，出現(xiàn)了一種基于計(jì)算機(jī)和軟件的新型儀器——虛擬儀器。 信號(hào)發(fā)生器概述 信號(hào)發(fā)生器簡(jiǎn)介信號(hào)發(fā)生器是生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究中應(yīng)用十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器。高等學(xué)校特別是理工科的教學(xué)、科研需要大量的儀器設(shè)備，例如信號(hào)源、示波器等，常用儀器都必須配置多套，但是有些儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，如果按照傳統(tǒng)模式新建或者改造實(shí)驗(yàn)室投資巨大，造成許多學(xué)校儀器設(shè)備缺乏或過(guò)時(shí)陳舊，嚴(yán)重影響教學(xué)科研。實(shí)踐證明虛擬儀器是一種優(yōu)秀的解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)各種硬件可以完成的任務(wù)。在分析本系統(tǒng)功能需求的基礎(chǔ)上，介紹了數(shù)據(jù)采集卡、LABVIEW 的編程模式等設(shè)計(jì)中所涉及到的硬件和技術(shù)。并且實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)波形和遠(yuǎn)程通信控制的功能。該系統(tǒng)具有生成正弦波、方波、三角波、鋸齒波，序列信號(hào)及任意波形的功能。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)摘要虛擬儀器是將儀器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、總線技術(shù)和軟件技術(shù)緊密的融合在一起，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)字處理能力實(shí)現(xiàn)儀器的大部分功能，打破了傳統(tǒng)儀器的框架，形成一種新的儀器模式。本設(shè)計(jì)采用USB6008數(shù)據(jù)采集卡，將虛擬儀器技術(shù)用于信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)。其序列信號(hào)發(fā)生器是在n位寄存器的基礎(chǔ)上，根據(jù)D觸發(fā)器原理，加上異或反饋電路構(gòu)成的。本文首先介紹了信號(hào)發(fā)生器的相關(guān)理論，給出了信號(hào)發(fā)生器的基本原理框圖，并了解了虛擬儀器的總線及其標(biāo)準(zhǔn)、框架結(jié)構(gòu)、LABVIEW 開(kāi)發(fā)平臺(tái)。本設(shè)計(jì)是虛擬儀器模擬真實(shí)儀器的嘗試。關(guān)鍵詞:虛擬儀器，數(shù)據(jù)采集卡，信號(hào)發(fā)生器，LABVIEW The design of signal generator based on virtual instrumentAbstractVirtual instrument is formed by the instrument technology, puter technology, bus technology and software technology. Powerful digital processing’s ability of puter is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model. This design uses USB6008 data acquisition card. The virtual instrument technology has been utilized in the design of signal generator. The system has ability to produce sine wave, square wave, and triangle wave, saw tooth wave, sequence signals and arbitrary waveforms signals. The series generators is on the basis of the n bit registers, and is under d trigger principle, coupled with the exclusive or of feedback circuit . And the waveform storage and remote munication control function has been realized. This article introduces the theory of signal generator, gives a basic block diagram of signal generator, also the frame structure and LABVIEW development platform of the virtual instrument with the inquiry of the bus’s standard. Based on the analysis of this system’s functional requirements, this article introduces the hardware and technology which involved in design of the data acquisition card and the LABVIEW’s programming modes.The design is an attempt of virtual instrument to simulate the reality instrument. It shows the virtual instrument is an excellent solution to achieve the task which is achieved by traditional hardware in the past.Key Words: Virtual Instruments， Data Acquisition Cards， Signal Generators，LABVIEW目錄摘要 I目錄 III1 緒論 1 引言 1 信號(hào)發(fā)生器概述 1 信號(hào)發(fā)生器簡(jiǎn)介 1 信號(hào)發(fā)生器的發(fā)展 1 信號(hào)發(fā)生器的分類 2 正弦信號(hào)發(fā)生器 2 函數(shù)發(fā)生器 3 脈沖信號(hào)發(fā)生器 4 隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器 4 課題的意義 42 虛擬儀器和Labview簡(jiǎn)介 5 虛擬儀器概述 5 虛擬儀器產(chǎn)生背景 5 6 虛擬儀器的分類 6 虛擬儀器的發(fā)展方向 7 虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成 8 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 9 虛擬儀器的開(kāi)發(fā)軟件 103 系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件平臺(tái) 13 PC 機(jī) 13 數(shù)據(jù)采集卡的選擇 13 數(shù)據(jù)采集卡的主要性能指標(biāo) 13 數(shù)據(jù)采集卡的組成 13 USB6008 144 系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 16 基本信號(hào)發(fā)生器 16 16 虛擬號(hào)發(fā)生器 16 檔位選擇 18 信號(hào)存儲(chǔ) 19 任意波形發(fā)生器 20 序列信號(hào) 21 序列信號(hào)概念 21 基于虛擬儀器的序列信號(hào)產(chǎn)生原理 22 遠(yuǎn)程虛擬儀器 24 用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)程通信 25 TCP子模板介紹 25 遠(yuǎn)程顯示模塊程序 26 通道選擇 27 基本波形虛擬通道設(shè)計(jì) 27 28 選定通道后運(yùn)行 29 程序總框圖 30 信號(hào)生成過(guò)程需要注意的事項(xiàng) 325 結(jié)論 34參 考 文 獻(xiàn) 35致 謝 36IV常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 緒論 引言信號(hào)發(fā)生器作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)必不可少的裝置，被廣泛地應(yīng)用到教學(xué)、科研等各個(gè)領(lǐng)域。如果運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)，代替常規(guī)儀器、儀表，不但可以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要、節(jié)約大量的經(jīng)費(fèi)、降低實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的成本，而且能夠提高教學(xué)科研的質(zhì)量與效率。目前常用的模擬信號(hào)發(fā)生器，外型笨重，功能單一；數(shù)字信號(hào)發(fā)生器雖然有一定的功能擴(kuò)展，但價(jià)格昂貴，維護(hù)升級(jí)成本高，短時(shí)間內(nèi)難以普及應(yīng)用。虛擬儀器以計(jì)算機(jī)為核心，功能由用戶定義和設(shè)計(jì)，具有虛擬面板，其測(cè)試功能由測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)。在高等院校理工科教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，特別是基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本科教學(xué)中尤為重要，他對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)起著有效的支撐作用。虛擬儀器的出現(xiàn)很好地解決了這些問(wèn)題。虛擬儀器的關(guān)鍵是用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件的功能，實(shí)現(xiàn)“軟件即儀器”。 信號(hào)發(fā)生器的發(fā)展信號(hào)發(fā)生器是一種悠久的測(cè)量?jī)x器，早在20 年代電子設(shè)備剛出現(xiàn)時(shí)它就產(chǎn)生了。同時(shí)還出現(xiàn)了可用來(lái)測(cè)量脈沖電路或用作脈沖調(diào)制器的脈沖信號(hào)發(fā)生器。直到1964年才出現(xiàn)第一臺(tái)全晶體管的信號(hào)發(fā)生器。自從70年代微處理器出現(xiàn)以后，利用微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，硬件和軟件使信號(hào)發(fā)生器的功能擴(kuò)大，產(chǎn)生比較復(fù)雜的波形。軟件控制波形的一個(gè)最大缺點(diǎn)就是輸出波形的頻率低，這主要是由CPU 的工作速度決定的，如果想提高頻率可以改進(jìn)軟件程序減少其執(zhí)行周期時(shí)間或提高CPU 的時(shí)鐘周期，但這些辦法是有限度的，根本的辦法還是要改進(jìn)硬件電路。 所示。首先，信號(hào)發(fā)生器可以分通用和專用兩大類，專用信號(hào)發(fā)生器主要為了某種特殊的測(cè)量目的而研制的，如電視信號(hào)發(fā)生器、脈沖編碼信號(hào)發(fā)生器等，這種發(fā)生器的特性是受測(cè)量對(duì)象的要求所制約的。再次，按其產(chǎn)生頻率的方法又可分為諧振法和合成法兩種。 信號(hào)發(fā)生器的分類 正弦信號(hào)發(fā)生器正弦信號(hào)主要用于測(cè)量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等。低頻信號(hào)發(fā)生器：包括音頻（200～20000赫）和視頻 （1赫～10兆赫）范圍的正弦波發(fā)生器。為便于測(cè)試系統(tǒng)的頻率特性，要求輸出幅頻特性平和波形失真小。一般采用 LC調(diào)諧式振蕩器，頻率可由調(diào)諧電容器的度盤(pán)刻度讀出。輸出信號(hào)可用內(nèi)部或外加的低頻正弦信號(hào)調(diào)幅或調(diào)頻，使輸出載頻電壓能夠衰減到1微伏以下。信號(hào)通常由帶分布參數(shù)諧振腔的超高頻三極管和反射速調(diào)管產(chǎn)生，但有逐漸被微波晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管和耿氏二極管等固體器件取代的趨勢(shì)。簡(jiǎn)易信號(hào)源只要求能加1000赫方波調(diào)幅，而標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器則能將輸出基準(zhǔn)電平調(diào)節(jié)到1毫瓦，再?gòu)暮箅S衰減器讀出信號(hào)電平的分貝毫瓦值；還必須有內(nèi)部或外加矩形脈沖調(diào)幅，以便測(cè)試?yán)走_(dá)等接收機(jī)。在高頻和甚高頻段用低頻掃描電壓或電流控制振蕩回路元件（如變?nèi)莨芑虼判揪€圈）來(lái)實(shí)現(xiàn)掃頻振蕩；在微波段早期采用電壓調(diào)諧掃頻，用改變返波管螺旋線電極的直流電壓來(lái)改變振蕩頻率，后來(lái)廣