8队信号波形合成设计报告 .docx
精品名师归纳总结信号波形合成设计总框图：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方波振分频电滤波电移相电调幅电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结>>>>荡电路路路路路加法电跟随电> >>合成信号路路一：方案论证1. 方波振荡电路方案一：用 UA741 放大电路外接电阻电容和双向稳压管构成正弦振荡电路。但是此电路无法调剂占空比，不简洁产生高频率方波，并且波形简洁失真。图 1 方波振荡电路图 2 分频电路方案二：利用 555 定时器外界二极管和电位器 <如图一），可以产生频率，占空比可变的方波，一般频率的方波都可产生，而且对于后面的触发器来说，对方波要求也没那么严格，经比较：应选方案二2. 分频电路方案一：采纳 74LS192 十进制计数器，此产生稳固的脉冲波，但是10k 频率我们需要15 分频，故要采纳多个计数器级联分频，芯片使用数量多，电路复杂，而且产生的不可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结是方波。方案二：采纳 74LS163 十六进制计数器，再在后级加上D触发器 <如图二）延时，电路相对简易，并且能得到我们想要的标准方波。应选方案二。3. 滤波电路方案一：采纳低通滤波电路滤出10KHz 正弦信号，两个带通滤波电路滤出另外两个信号。此方案能滤出较好的正弦波，但电路复杂，元器件数量多。方案二：采纳三个低通滤波电路分别滤出，缘由是已经对原信号分过频，可直接滤波。且电路简洁，所需元器件较少。综合比较，挑选方案二，但是由于低通无法滤掉直流，需要在输出端加一隔直电容。滤波部分是采纳二阶有源低通滤波电路，详细电路图如图3：图 3. 滤波电路图 4. 移相电路4. 移相电路方案一：采纳一运放移相电路移相，虽然此方案运放少，电路简洁，但此电路只能一个方向移相，无法满意要求。方案二：采纳三运放移相电路，移相电路中电容具有移相功能，电容两端电压落后电流的相位，而电阻两端电压和电流相位相同，运用两个RC移相和一电位器可以调剂移相范畴度。能够双向调剂。故挑选方案二。5. 调幅电路图 5 调幅电路图 6 加法电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对于要合成方波或者三角波的 10k，30k，50k 的信号，三信号的幅值必需要满意确定的幅值关系，故采纳调幅电路 <如图 5）进行调幅，确保能产生较精确的合成信号。后级加一级跟随电路，确保调幅后的信号稳固输出。6. 加法电路利用如图 6 所示加法电路，对调幅后具有确定幅值关系的三信号进行合成，以致产生近似方波和三角波。二：参数分析及运算1. 方波振荡电路脉宽：频率： f=1/t+t>占空比： q%>=>*100%依据公式算出来的数据参数，C=1nF,中间用 2k 的电位器以调剂占空比，经示波器测试与实际相差胜远，故，经调试，最终选取如图一所示参数。C 改成82pF，再加上一个电位器调剂占空比。方波振荡型号NE555。2. 分频电路前级 555 定时器产生的是300kH 的脉冲波，所以要得到 10k，30k，50k 的方波，我们需要对其分别作 30，10 和 6 分频，但只由 74LS163分出来的只是脉冲波，而不是方波，所以我们需要在计数器后级加D 触发器进行延时，且 D 触发器本身对波形作了二分频，故 74LS163 只能分别进行 15,5 和 3 分频，故设计了如图二的电路。计数器型号 74LS163， D 触发器型号 TC4013，四输入与非门型号74LS20，反相器型号74LS04。3. 滤波电路依据公式，截止频率要比所要滤出的频率大一些。10KHz 频率滤波电路，电容 C 选取 10nf, 电阻 R 为 1.2千欧。 30KHZ频率滤波电路参数分别为1Nf、4.7。50KHz滤波电路参数分别为1Nf、3, 隔直电容挑选 47nF，运放挑选 TL082.4. 移相电路依据，同时必需满意, 频率为 10kHz，30kHz,50kHz的正弦信号，电容选取1nF，电阻分别选取 5.6、3.3, 电位器挑选 10， 运放挑选 TL082.5. 调幅电路 图 5>可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故挑选 R3为 100k 的电位器， R2为 10k 电阻，使电路增益从 0 到 10 联系可调， 依据傅里叶级数得：要得到方波， 10k， 30k，50k 信号幅值必需满意，得到三角波，需满意，此调幅电路足可满意调幅要求。后级加跟随，确保信号稳固输出。运放型号 TL082。电位器型号 104。6. 加法电路挑选 R2，R4，R1， R5都为 10k 电阻，就 V0 即为-<V1+V2+V3），即可对信号进行合成，后级加跟随。运放型号 TL082。三：测试方案及步骤先模块，再整体。焊好电路后，用万用表检查正电源与的是否短路，认真检查其他线路是否焊接正确。1. 数字部分 <方波振荡电路、分频电路）：供应5V正电源，用示波器测量输出信号。2. 模拟部分 <滤波电路、移相电路、调幅电路、加法电路）：如滤波：检查电路后用直流稳压源供应正负电源10V，函数信号发生器供应方波信号，频率分别为 10KHz、30KHz、50KHz。用数字示波器显示输入和输出信号，记录波形以及频率、电压参数。发觉输出波形失真，转变R、C参数，让滤出的波形更好。如移相 : 检查电路后供应正负电源 10V,给定信号为正弦信号，转动电位器，用示波器观看输出波形与输入波形的相位关系。如变化较小，挑选更加合适的 R、C参数。3最终整体连接，进行调试。仪器设备：万用表，示波器，函数信号发生器，稳压电源四：测量结果记录 <如下图）a 方波振荡器产生方波b滤波、调幅后的正弦波可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结频率10KHz理实论际误差30KHz理论实际误差50KHz理论实际误差调 幅 后 正 弦 频率109.90.2%3029.90.275049.0.3%<kHz）82%85相位 <10k， 30k ）相位 <10k， 50k ）差 1.29 度差 0.72 度合成方波幅值 <V）55.24.8%4c 相位比较 <10k、30k）d相位比较 <10k、50k）e 合成方波f合成三角波五测试结果分析六设计总结1、555 定时器产生的方波不够抱负，如下次再遇到，会更加谨慎挑选电路及参数。2、计数器之后，本身产生相移，会影响后面的调幅电路。2、正负电源与的之间要并联接耦合电容。3、低通滤波电路前接隔直电容，并且之后要加接的电阻构成放电回路。4、移相电路部分在实际挑选参数时，应当使RC 的值小一些，这样才会增大移相范可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结围，不然会影响谐波合成的成效。七元器件清单序号名称型号/ 规格数量备注1集成芯片TL082132十五进制计数器7416333正弦发生器N555314四输入与非门74LS2015反相器74LS0416D触发器TC401337电位器1033202210438电容1021082p11033104547uF59电阻如干10焊接板311八参考文献电子技术基础数字部分电子技术基础模拟部分 <第五版） 网络可编辑资料 - - - 欢迎下载
