波形信号发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种波形信号发生器，包括电源模块、常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块，电源模块包括变压器和稳压器，变压器输入端和市电连接，输出端和稳压器连接，稳压器分别与常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块电连接，为其供电；直流电压输出模块连接于三端稳压器输出端；常见波形输出模块包括波形按键开关、单片机、数模转化模块和波形指示灯，按键设置于单片机输入端，波形指示灯和数模转化模块连接于单片机的输出端，数模转化模块输出至示波器。本实用新型专利技术成本低廉，操作简单，能产生多种信号，为学生在示波器的实验教学过程中提供多种信号源，利于学生观察体验。

【技术实现步骤摘要】
波形信号发生器
本技术属于示波器
，具体是一种波形信号发生器。
技术介绍
示波器是一种常用的电子测量仪器，它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器已经成为检测和修理各种电子仪器以及科学研究的不可缺少的工具。学生掌握示波器的使用对于开展科学探究活动有重要意义。在示波器的实验教学过程中，教师通过让学生调节面板的旋钮来观察波形变化，从而熟悉示波器的使用，然而这样的教学方式并不能达到很好的教学效果，学生在实验结束后依然对示波器感到陌生，究其原因是学生可观察的信号太少，不明白示波器作为检测工具的功能。为解决上述示波器实验教学上的不足，我们需要一个能够产生多种信号的信号源供学生观察体验，练习使用示波器。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种波形信号发生器，该信号发生器成本低廉，操作简单，能产生多种信号，为学生在示波器的实验教学过程中提供多种信号源，利于学生观察体验。本技术所采用的技术方案是：提供一种波形信号发生器，包括电源模块、常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块，所述的电源模块包括变压器和稳压器，变压器输入端和市电连接，输出端和稳压器连接，稳压器分别与常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块电连接，为其供电；所述的稳压器包括整流器、滤波电容和三端稳压器，整流器、滤波电容和三端稳压器依次并联电连接；所述的直流电压输出模块连接于三端稳压器输出端，直流电压输出模块包括控制开关、保护电阻、电位器、电压显示器和电压输出接线柱，保护电阻与电位器串联，电压显示器并联于电位器上，电压输出接线柱连接于直流电压输出端模块输出端；所述的常见波形输出模块包括波形按键开关、单片机、数模转化模块和波形指示灯，按键设置于单片机输入端，波形指示灯和数模转化模块连接于单片机的输出端，数模转化模块输出端连接至示波器。作为优选，所述常见波形输出模块输出的波形有正弦波、三角波、方波和梯形波。本技术波形信号发生器能将可调直流电压直接输出，输出端即接即用，输出电压值可以看到，学生很快就能观察到直流电压的变化，从而有更多的时间去了解示波器使用；另外，直流输出端的电压可控可视，学生通过对比两个电压值是否一致，可以更加直观地了解示波器的检测功能。本技术能够提供多种常见的波形输出，满足学生日常的实验教学工作，还提供了外部信号转接口，便于观测本波形发生器未能产生的波形；本技术制作简单，成本低廉，截面友好，便于交互。附图说明图1为本技术的模块结构示意图。图2为本技术的电源模块的结构示意图。图3为本技术的直流电压输出模块电路图。图4为本技术的常见波形输出模块的示意图。图5为本技术的面板的示意图。图6为本技术的单片机电路图。图7为本技术的波形指示灯电路图。图8为本技术的数模转换模块电路图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做详细的说明。如图1～图8所示，本技术波形信号发生器，包括电源模块、常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块，常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块均设置集成电路板上；电源模块包括变压器和稳压器，变压器输入端和市电连接，输出端和稳压器连接，稳压器输出端分别与常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块电连接，为上述模块供电；稳压器包括整流器、滤波电容和三端稳压器，整流器、滤波电容和三端稳压器依次并联电连接，三端稳压器输出端有多个电连接输出接线座。本技术在具体实施时，220V交流电经过变压器降压变为15V，15V的交流电由稳压器模块转化为±15V的直流电压，±15V的交流电压，经过整流器整流过后变为脉动直流，再经过滤波电容滤波和三端稳压器的稳压后输出本设计所需的±15V的直流稳压电源。直流电压输出模块连接于三端稳压器输出端的输出接线座，直流电压输出模块包括控制开关、保护电阻、电位器、电压显示器和电压输出接线柱，保护电阻与电位器串联，电压显示器并联于电位器上，电压输出接线柱连接于直流电压输出模块输出端，保护电阻阻值10kΩ，电位器最大阻值5kΩ，电压输出接线柱可输出0~5V。常见波形输出模块包括波形按键开关、单片机、数模转化模块和波形指示灯，按键开关设置于单片机输入端，波形指示灯和数模转化模块连接于单片机的输出端，数模转化模块通过设置的输出接线端输出至示波器。数模转化模块采用DAC0832模块，DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器，单片机选择STC12C2052AD系列，该系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，数模转化模块具有放大芯片。本技术在具体实施时，常见波形输出模块输出的波形有正弦波、三角波、方波和梯形波。波形信号发生器设置有底板和面板，电源模块、常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块的集成主板设置在底板，常见波形输出模块的波形指示灯、外接模块输入输出端口、直流电压输出模块的控制开关、电位器、电压显示器和电压输出接线柱均设置在面板上，便于操作。本技术连接完成后，做相关的调试，打开学生示波器，调节辉度、聚焦和辅助聚焦旋钮，使屏上出现小亮斑，扫描范围旋钮旋至“外X”档，交直流选择开关置于“DC”位置，当衰减调节旋钮调至“10”档时，荧光屏度座标片上每格表示为0.5V，通过“X移位”和“Y移位”将小亮斑调至荧光屏中心。直流输出测试（1）打开波形信号发生器，直流电压输出模块的控制开关拨到ON，接通直流输出电路，电位器旋转电压调节旋钮，使数字电压表显示0.00V，用连接线连接波形信号发生器直流输出端和学生示波器，观察两个仪器的示数是否一致。（2）旋转波形信号发生器电压调节旋钮，使数字电压表显示0.50V，观察两个仪器的示数。（3）旋转波形信号发生器电压调节旋钮，使数字电压表显示1.00V，观察两个仪器的示数。（4）旋转波形信号发生器电压调节旋钮，使数字电压表显示1.49V，观察两个仪器的示数。（5）旋转波形信号发生器电压调节旋钮，使数字电压表显示1.99V，观察两个仪器的示数。数据记录如下表：次数直流输出电压表示数（V）示波器读数（V）10.000.0020.500.4931.000.9841.491.4951.991.98测试结论：波形信号发生器的直流输出电压表示数与示波器读数基本保持一致，波形信号发生器可作为了直流输出源。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波形信号发生器，其特征在于：包括电源模块、常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块，/n所述的电源模块包括变压器和稳压器，变压器输入端和市电连接，输出端和稳压器连接，稳压器分别与常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块电连接，为其供电；/n所述的稳压器包括整流器、滤波电容和三端稳压器，整流器、滤波电容和三端稳压器依次并联电连接；/n所述的直流电压输出模块连接于三端稳压器输出端，直流电压输出模块包括控制开关、保护电阻、电位器、电压显示器和电压输出接线柱，保护电阻与电位器串联，电压显示器并联于电位器上，电压输出接线柱连接于直流电压输出模块输出端；/n所述的常见波形输出模块包括波形按键开关、单片机、数模转化模块和波形指示灯，按键设置于单片机输入端，波形指示灯和数模转化模块连接于单片机的输出端，数模转化模块输出端连接至示波器。/n

【技术特征摘要】
1.一种波形信号发生器，其特征在于：包括电源模块、常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块，
所述的电源模块包括变压器和稳压器，变压器输入端和市电连接，输出端和稳压器连接，稳压器分别与常见波形输出模块、外接模块和直流电压输出模块电连接，为其供电；
所述的稳压器包括整流器、滤波电容和三端稳压器，整流器、滤波电容和三端稳压器依次并联电连接；
所述的直流电压输出模块连接于三端稳压器输出端，直流电压输出模块包括控制开关、保护电阻、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱可涵，陈亚灵，陈驰，徐盈苒，杨杰，徐庆华，
申请(专利权)人：南宁市中小学校外教育活动中心，
类型：新型
国别省市：广西;45