信号产生与变换电路的设计

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1、信号产生与变换电路的设计自动化12-1班李振兴，自动化12-1韩超杰摘要：在《模拟电子技术》的学习基础上，针对课程要求，本电路由电阻、电容、555芯片，LM324放大器组成。该滤波器属于有源滤波器，由有源元件和无源元件组成，设计用到了LM324集成运放，通滤波电路来分别实现方波、三角波、正弦波和正弦三次谐波的输出。1设计思路与整体框图该实验设计根据题目要求,是基于555芯片为基础的实现占空比可调的方波发生电路，然后可以产生方波信号；第二步是将方波信号作为输入信号分别接入积分电路并加以LM324为基础的倍数可调放大电路，从而产生三角波；第

2、三步是在方波的基础上加上二阶积分电路产生正弦基波；第四步是在方波电路的基础上加上带通滤波电路并加以LM324为基础的电路从而产牛三次谐波。该是所要求的频率为lKHz,正弦波的截止频率为1.5倍的基波频率，三次谐波的频率为3KHz；并且要求这四种波的输岀幅值必须大于500mv。原理框图：波生路方发电微分电路积分电路三角波发生电路三次谐波发生电路正弦发生电路图1信号的产生与变换整体思路仿真总图为:2硬件电路设计2.1方波发生电路的设计与计算VCC图2方波发生电路方波信号只有两种状态，不是高电平就是低电平，所以比较器是它重耍组成部分，因为产生

3、震荡就是要求高低电平能够自由的切换，所以电路需要引入负反馈；因为输出状态需要按一定时间间隔交替变化，即产生周期性变化。因此它由磁滞冋路比较器和RC电路组成。RC冋路作为延迟环节，即反馈网络。要求：八1尬1.43则(R,+Rb)C得出⑷+/?B)C=1.43x10」取C=pF侧脳十凡=140q。/?i=/?2=200Q/?=1000QRa=R+Rb=R2+R32.2三角波发生电路的设计与计算R6图3三角波发生电路三角波电路有帮波电路和积分电路组成。只需站已经设计好的帮波电路上加一个积分电路。将方波作为积分电路的输入信号接入积分电路。

4、输出的电压就是三角波线电压•在仿真处用电压表测输出电压的幅值.时间常数T=RC般来说厂匚^ph.tph-0.1Rac=1.4x103取f=2xio3故取C3=1〃F,/?4=2KG,使信号放大5倍，R5=10KQ,/?6=50KQ。由于LM324正端取2.5V,所以/?7=/?8=100/CQ,C5=4.7MF做消振作用。由于Cs,Ch做耦合电容一般取1"尸。2.3基波正弦波产生电路的设计与计算R9370QR10370Q图4基波正弦波产牛电路无源低通滤波电路的输入端电压卩通过滤波电路得到的电压信号。(7o_1Ui1-R2C2a)2+j3

5、RCcor=370Q则C=/nF即/?9=/?io=370QCi=Ce=1//F2.43次正弦谐波产生屯路的设计与计算图53次正弦谐波产牛电路将方波信号接入微分电路，无缘带通滤波电路的输入端电压5通过滤波电路得到的电压U。，取Cs=1〃F,=2.1KQ,C9=0.01//F,/?

6、6=/?

7、5=100Z:Q3电路仿真结果分析1.方波信号2.三角波3.正弦基波信号4.三次谐波4电路实验结果分析实验中由于对软件述没完全熟悉。所以偶尔会遇到一些技术上的问题。不过后来都通过各种方法解决了，从中也学到了不少东西。方波的设计比较容易而三角波就相对

8、来说难一点。尤其是各元件的去吃。必须在计算的基础上在不断的通过仿真调试才能达到要求的电路参数。看来理论，与实际的差距还是很大。由于利用软件矛盾所以各种实际操作都用鼠标來完成省去了很多工作。同时也达到了增强动手能力的效果。