信号波形合成实验报告

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1、信号波形合成实验电路摘要：本设计包含方波振荡电路，分频电路，滤波电路，移相电路，加法电路，测量显示电路。题目要求对点频率的各参数处理，制作一个由移相器和加法器构成的电路，将产生的10KHz和30KHz正弦信号作为基波和三次谐波，合成一个波形幅度为5V、近似于方波的波形。振荡电路采用晶振自振荡并与74LS04结合，产生6MHz的方波源。分频电路采用74HC164与74HC74分频出固定频率的方波，作为波形合成的基础。滤波采用TI公司的运放LC084，分别设置各波形的滤波电路。移相电路主要处理在滤波过程中相位的偏差，避免对波形的合成结果造成影响。关键词：方波振荡电路分频

2、与滤波移相电路加法器ExperimentalwaveformsynthesiscircuitAbstract：Thedesignconsistsofasquarewaveoscillatorcircuit,dividercircuit,filtercircuit,phaseshiftcircuits,additioncircuits,measurementdisplaycircuit.Subjectoftherequestofthepointfrequencyofthevariousparametersofprocessing,productionofaphases

3、hiftercircuitconsistingofadders,willhavethe10KHzand30KHzsinusoidalsignalasthefundamentalandthirdharmonic,synthesisofawaveamplitude5V,similartosquarewavewaveform.Sincetheoscillatingcrystaloscillationcircuitcombinedwiththe74LS04toproduceasquarewavesource6MHz.Frequencycircuit74HC164andthe

4、74HC74divideroutofafixedfrequencysquarewave,asabasisforwaveformsynthesis.FilteringusingTI'sopLC084,respectively,setthewaveformofthefiltercircuit.Phase-shiftingcircuitinthemainprocessingphaseinthefilteringprocessdeviations,toavoidprejudicingtheoutcomeofthewaveformsynthesis.Keywords：Squa

5、re-waveoscillatorcircuitFrequencyandfilterPhase-shiftingcircuit1.课题技术指标1.1基本要求对一个特定频率的方波进行变换并产生多个不同频率的正弦信号，再将这些正弦信号合成为近似方波。设计制作一个特定频率的方波发生器，并在这个方波上进行必要的信号转换，分别产生10KHz、30KHz和50KHz的正弦波，然后对这三个正弦波进行频率合成，合成后产生目标信号为10KHz近似方波(如下图)。1.2附加要求利用方波发生器进行信号转换后的10KHz、30KHz和50KHz的正弦波进行频率合成，合成后产生目标信号为10

6、KHz近似三角波。1.3设计条件运放TL0842只计数器741644只反相器74041只触发器74741只硅晶体6MHz1只电位器51k6只导线若干电阻若干1.系统设计2.1设计任务设计制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合成为近似方波和其他信号。电路示意图如图1所示：2.2系统框图3.方法论证3.1信号发生器电路方案一：数控振荡器（NCO）产生时间离散和幅度离散的正弦信号和余弦信号，在模拟调制中，利用NCO可以直接产生调频信号（FM），虽然结合FPGA可以完成调频信号的输出，但是数控振荡器（NCO）的平台搭建需要时间。方案二：采用非门与晶振

7、组合成形成正反馈电路产生正反振荡，其中采用的6MHZ的晶振是起滤波作用。只有6MHZ频率的脉冲信号容易通过该正反馈电路，其它频率的信号被抑制。故电路表现为只有6MHZ的方波信号。该电路输出稳定，容易搭建。方案三：锁相环CD4046。CD4046是通用的CMOS锁相环集成电路，具有电源电压范围宽（为3V－18V），输入阻抗高(约100MΩ)，动态功耗小的特点。产生的方波信号频率满足设计需要，并且波形理想。故本设计采用该方法实现方波振荡电路。综上，选取方案二。3.2分频电路方案一：采用单片机与FPGA结合，省去许多分立的逻辑集成电路，使电路的集成性和可靠性大大提高。