【正文】 按輸出波形又可分為正弦波信號發(fā)生器、脈沖波信號發(fā)生器、函數發(fā)生器和任意波發(fā)生器等。 信號發(fā)生器基本原理框圖信號發(fā)生器的應用非常廣泛，種類繁多。隨著現代電子、計算機和信號處理等技術的發(fā)展，極大促進了數字化技術在電子測量儀器中的應用，使原有的模擬信號處理逐步被數字信號處理所代替，從而擴充了儀器信號的處理能力，提高了信號測量的準確度、精度和變換速度，克服了模擬信號處理的諸多缺點，數字信號發(fā)生器隨之發(fā)展起來。這時期的信號發(fā)生器多以軟件為主，實質是采用微處理器對DAC 的程序控制，就可以得到各種簡單的波形。自60 年代以來信號發(fā)生器有了迅速的發(fā)展，出現了函數發(fā)生器，這個時期的信號發(fā)生器多采用模擬電子技術，由分立元件或模擬集成電路構成，其電路結構復雜，且僅能產生正弦波、方波、鋸齒波和三角波等幾種簡單波形，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，而且模擬器件構成的電路存在著尺寸大、價格貴、功耗大等缺點，并且要產生較為復雜的信號波形則電路結構非常復雜。由于早期的信號發(fā)生器機械結構比較復雜，功率比較大，電路比較簡單，因此發(fā)展速度比較慢。隨著通信和雷達技術的發(fā)展，40 年代出現了主要用于測試各種接收機的標準信號發(fā)生器，使信號發(fā)生器從定性分析的測試儀器發(fā)展成定量分析的測量儀器。本文應用虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW開發(fā)了一種多功能虛擬信號發(fā)生器，擴展了信號發(fā)生器的分析和計算能力，降低了儀器的價格，增強了儀器的通用性，實現了波形顯示、存儲、打印和讀取以及多個測量參數自動顯示、相位差自動計算等功能。虛擬儀器是以計算機為核心，功能由用戶定義和設計，具有虛擬面板，其測試功能由測試軟件實現。但是，近年來隨著學生人數的增加、實驗教學改革不斷深入，原有實驗室的設備和規(guī)模難以滿足發(fā)展的需要。虛擬儀器的關鍵是用軟件來實現硬件的功能，實現“軟件即儀器”。近年來，出現了一種基于計算機和軟件的新型儀器——虛擬儀器。 信號發(fā)生器概述 信號發(fā)生器簡介信號發(fā)生器是生產實踐和科學研究中應用十分廣泛的電子測量儀器。高等學校特別是理工科的教學、科研需要大量的儀器設備，例如信號源、示波器等，常用儀器都必須配置多套，但是有些儀器設備價格昂貴，如果按照傳統(tǒng)模式新建或者改造實驗室投資巨大，造成許多學校儀器設備缺乏或過時陳舊，嚴重影響教學科研。實踐證明虛擬儀器是一種優(yōu)秀的解決方案，能夠實現各種硬件可以完成的任務。在分析本系統(tǒng)功能需求的基礎上，介紹了數據采集卡、LABVIEW 的編程模式等設計中所涉及到的硬件和技術。并且實現了存儲波形和遠程通信控制的功能。該系統(tǒng)具有生成正弦波、方波、三角波、鋸齒波，序列信號及任意波形的功能。 畢業(yè)設計（論文）虛擬信號發(fā)生器的設計摘要虛擬儀器是將儀器技術、計算機技術、總線技術和軟件技術緊密的融合在一起，利用計算機強大的數字處理能力實現儀器的大部分功能，打破了傳統(tǒng)儀器的框架，形成一種新的儀器模式。本設計采用USB6008數據采集卡，將虛擬儀器技術用于信號發(fā)生器的設計。其序列信號發(fā)生器是在n位寄存器的基礎上，根據D觸發(fā)器原理，加上異或反饋電路構成的。本文首先介紹了信號發(fā)生器的相關理論，給出了信號發(fā)生器的基本原理框圖，并了解了虛擬儀器的總線及其標準、框架結構、LABVIEW 開發(fā)平臺。本設計是虛擬儀器模擬真實儀器的嘗試。關鍵詞:虛擬儀器，數據采集卡，信號發(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 信號發(fā)生器概述 1 信號發(fā)生器簡介 1 信號發(fā)生器的發(fā)展 1 信號發(fā)生器的分類 2 正弦信號發(fā)生器 2 函數發(fā)生器 3 脈沖信號發(fā)生器 4 隨機信號發(fā)生器 4 課題的意義 42 虛擬儀器和Labview簡介 5 虛擬儀器概述 5 虛擬儀器產生背景 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)的構成 8 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 9 虛擬儀器的開發(fā)軟件 103 系統(tǒng)設計硬件平臺 13 PC 機 13 數據采集卡的選擇 13 數據采集卡的主要性能指標 13 數據采集卡的組成 13 USB6008 144 系統(tǒng)總體的設計和實現 16 基本信號發(fā)生器 16 16 虛擬號發(fā)生器 16 檔位選擇 18 信號存儲 19 任意波形發(fā)生器 20 序列信號 21 序列信號概念 21 基于虛擬儀器的序列信號產生原理 22 遠程虛擬儀器 24 用TCP/IP協議進行遠程通信 25 TCP子模板介紹 25 遠程顯示模塊程序 26 通道選擇 27 基本波形虛擬通道設計 27 28 選定通道后運行 29 程序總框圖 30 信號生成過程需要注意的事項 325 結論 34參 考 文 獻 35致 謝 36IV常州大學本科生畢業(yè)設計（論文）1 緒論 引言信號發(fā)生器作為科學實驗必不可少的裝置，被廣泛地應用到教學、科研等各個領域。如果運用虛擬儀器技術構建系統(tǒng)，代替常規(guī)儀器、儀表，不但可以滿足實驗教學的需要、節(jié)約大量的經費、降低實驗室建設的成本，而且能夠提高教學科研的質量與效率。目前常用的模擬信號發(fā)生器，外型笨重，功能單一；數字信號發(fā)生器雖然有一定的功能擴展，但價格昂貴，維護升級成本高，短時間內難以普及應用。虛擬儀器以計算機為核心，功能由用戶定義和設計，具有虛擬面板，其測試功能由測試軟件實現。在高等院校理工科教學中，實驗教學是整個教學過程中的重要環(huán)節(jié)，特別是基礎課、專業(yè)基礎課的實驗教學在本科教學中尤為重要，他對學生的專業(yè)知識起著有效的支撐作用。虛擬儀器的出現很好地解決了這些問題。虛擬儀器的關鍵是用軟件來實現硬件的功能，實現“軟件即儀器”。 信號發(fā)生器的發(fā)展信號發(fā)生器是一種悠久的測量儀器，早在20 年代電子設備剛出現時它就產生了。同時還出現了可用來測量脈沖電路或用作脈沖調制器的脈沖信號發(fā)生器。直到1964年才出現第一臺全晶體管的信號發(fā)生器。自從70年代微處理器出現以后，利用微處理器、模數轉換器和數模轉換器，硬件和軟件使信號發(fā)生器的功能擴大，產生比較復雜的波形。軟件控制波形的一個最大缺點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軟件程序減少其執(zhí)行周期時間或提高CPU 的時鐘周期，但這些辦法是有限度的，根本的辦法還是要改進硬件電路。 所示。首先，信號發(fā)生器可以分通用和專用兩大類，專用信號發(fā)生器主要為了某種特殊的測量目的而研制的，如電視信號發(fā)生器、脈沖編碼信號發(fā)生器等，這種發(fā)生器的特性是受測量對象的要求所制約的。再次，按其產生頻率的方法又可分為諧振法和合成法兩種。 信號發(fā)生器的分類 正弦信號發(fā)生器正弦信號主要用于測量電路和系統(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調諧式振蕩器，頻率可由調諧電容器的度盤刻度讀出。輸出信號可用內部或外加的低頻正弦信號調幅或調頻，使輸出載頻電壓能夠衰減到1微伏以下。信號通常由帶分布參數諧振腔的超高頻三極管和反射速調管產生，但有逐漸被微波晶體管、場效應管和耿氏二極管等固體器件取代的趨勢。簡易信號源只要求能加1000赫方波調幅，而標準信號發(fā)生器則能將輸出基準電平調節(jié)到1毫瓦，再從后隨衰減器讀出信號電平的分貝毫瓦值；還必須有內部或外加矩形脈沖調幅，以便測試雷達等接收機。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（如變容管或磁芯線圈）來實現掃頻振蕩；在微波段早期采用電壓調諧掃頻，用改變返波管螺旋線電極的直流電壓來改變振蕩頻率，后來廣