方波信号合成论文

《方波信号合成论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2012级学生电子技术综合设计方波信号合成电路课题名称方波信号合成电路姓名江果周静班级1001院、系、部机械电子工程学院专业应用电子指导教师张联老师2012年6月摘要本文根据傅里叶级数展开方法，将正弦波转换成为各频率的方波。首先，通过方波产生电路、分频电路、滤波电路获取所需频率的正弦波；再通过反相、调相、调幅电路得到需要的基波、3次谐波、5次谐波。最后将三路信号经加法电路将正弦波合称为方波。与其他方法相比具有成本廉价、可靠性高等优点。关键词：波形合成器、傅里叶、方波

2、、正弦波、滤波、调相、调幅。单元一：总体框图设计一：项目总体方案分析(1)总体方案图方波滤波滤波滤波基波波3次5次基波：4KHZ3次基波：12KHZ5次基波：20KHZ(2)采用120khz方波分频：120khz方波信号分频器低通滤波低通滤波低通滤波相位调整相位调整幅度调整合成近似方波二：方案分析（1）方波产生电路方案一：用555定时器构成多谐震荡器，占空比可调节（10%~90%），适合产生中低频。方案二：用运放产生方波信号，若选用TLC083芯片，压摆率可达19V/us，带宽为10MHZ。可实现可调震荡。经分析，本系统采用方

3、案二。（2）分频器方案一：采用可编程逻辑控制器。方案二：采用74LS161对120KHZ方波信号进行分频，可得占空比为50%的12KHZ、20KHZ信号，其电路简单，成本低。经分析，本系统采用方案二。（3）滤波电路方案一：采用RC滤波，有源滤波电路。方案二：TLC04芯片，四阶低通滤波。经分析，本系统采用方案二。（4）求和电路：用反向求和电路，不用同向求和电路单元二：方波振荡电路设计（1）555定时器，构成震荡电路，只能产生中低频信号。当T充=T放时，输出方波。T=T充+T放=0.7（RA+RB）Ｃf=1/T=1/0.7(RA

4、+RB)C=1190(2)由运放构成方波振荡电路（迟滞比较器）(1)选择合适的R1，生成1KHZ的方波信号。(2)改变R1的值，增大输出信号的频率。单元三：方波振荡电路制作一、确定元件参数f=120kHZf=1/2.2RCC=0.1ufR?→R=37.8k二、元件清单TLC0831片100K电阻2只CD401061片1042只10uf（储能）2只10k（电位器）1只102（电容）1只三、电路原理图。单元四：分频器的设计与制作一、74LS161介绍四位二进制可预置的同步加法计数器RD:异步负数端CP：时钟P0~P3：四个数据输入

5、端CEP/CET:记数始能端Q0~Q3:数据输出端TC:进位输出端CPPERDCEPCETQ××L××全为L↑LH××预置数据↑HHHH记数×HHL×保持×HH×L保持（1）当RD=0时，输出全为低电平。异步清零，当RD=0，Q3Q2Q1Q0=0000（2）同步置数PE=0RD=1，且CP端有上升沿时，将P0~P3的数据送到Q0~Q3上输出。（1）记数PE=RD=CEP=CET=1，且有上升沿。（2）保持只要CEP、CET有一个为低电平。二、分频若为n分频，输出信号的一个周期包含n个CP三、分频器设计：6分频、10分频、30分

6、频。（1）6分频器输出的一个周期包含6个CP时钟周期，且高低电平各占3个。方案：将Q3作为输出当Q3Q2Q1Q0=0000时，通过置数功能，使Q3Q2Q1Q0=0110当Q3Q2Q1Q0=1000时，通过置数功能，使Q3Q2Q1Q0=1110PE=Q2/Q1P3~P0=Q3110RD=CEP=CET=1（2）10分频器将Q3作为输出Q3Q2Q1Q0=P3P2P1P0=0100Q3Q2Q1Q0=P3P2P1P0=1100其电路连接图如下：（3）30分频器方案①5*62片74LS161方案②10*32片74LS161方案③15*2

7、1片74LS161，一片74LS74以上三个方案中选择方案③，其电路图如下：单元五：滤波电路的制作一、设计任务4K（方波）→4K（正弦）12K（方波）→12K（正弦）20K（方波）→20K（正弦）设计三个低通滤波器，截止频率分别为4K、12K、20K。二、TLC04（1）时钟频率：截止频率=50：1，因此需要200K、1M的时钟。（2）截止频率：0.1H~30KHZ（3）供电：+-2.5v~+-6v（4）封装（DIP-8）CLKIN：CMOS时钟CLKR：TTL时钟LS：电平选择（LS=1CMOS电平；LS=0TTL电平）单元

8、六：相位调整电路的制作一、理论分析f(t)=4/πsinωtf3(t)=4/π*1/3*sin3ωtf5(t)=4/π*1/5*sin5ωt当t=0时，f(t)=f3(t)=f5(t)=0当t=2π时,f(t)=f3(t)=f5(t)=0基波的一个周期与3次谐波的3个周期及5