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信号波形合成实验电路设计

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设计报告

信号波形合成实验电路

2016-1-17

设计报告

信号波形合成实验电路

摘要：利用NE555产生10kHz的基准方波信号，用CPLD EPM1270对方波信号进行分频，分别产生10KHZ,30KHz,50KHz的方波信号，以及500KHz，1.5MHz的时钟信号（用于巴特沃斯低通滤波器的时钟信号），并完成数据转换控制及LCD显示驱动；用TI的TLC04ID四阶巴特沃斯低通滤波器对10KHz,30KHz方波进行低通滤波，产生相应的正弦波信号，而50KHz的正弦波信号，用二阶有源带通滤波器对50KHz的方波进行处理来获得；采用有源RC网络对正弦波进行移相，调整电阻R可实现对10KHZ，30KHz，50KHz的正弦波信号约101度范围的移相；采用运放求和电路对10KHZ，30KHz，50KHz的正弦波信号进行相加，实现近似方波、三角波的合成。另外，用AD563将正弦交流电压转换成直流电压，用TI的ADC TLC549进行电压幅度检测，测量误差在5%以内。完成了该题目的基本要求和发挥部分的全部内容。共用TI公司五种IC。

关键词：波形合成滤波器移相网络电压测量

一、系统方案论证

根据题目要求，设计制作一个电路，将产生的频率为6MHz方波信号，经分频滤波后得到10KHz、30KHz、50KHz频率的正弦信号，然后将这些信号再合成为近似方波信号和近似三角波信号，并制作数字显示电表，检测并显示各正弦波信号的幅值。

1．方波振荡器方案比较

方案1：555电路产生方波信号

方案2：运放电路产生方波信号

方案3：用门电路及石英晶体产生方波信号。其中，方案1、2所产生的方波信号频率不高，频率稳定性较差，而方案3产生的方波信号频率稳定度高，也可产生较高频率（MHz以上）信号，故采用方案3产生方波信号。

2．分频电路方案比较

方案1：采用选频电路提取方波的谐波信号，分别得到基波、三次谐波和五次谐波频率信号。

缺点：对选频电路的指标要求高，电路不易实现，得到的谐波信号也不稳定。

方案2：采用CPLD进行分频

优点：电路实现简单，也易于得到各频率点的方波信号。

本设计选用方案2。

3．滤波电路方案比较

方案1：用LC或有源方法，采用低通或带通方式，将方波的基频信号提取出来；

方案2：采用TI专用芯片TLC04组成四阶巴特沃斯低通滤波器实现。

电路实现简单，但该芯片的最高截止频率只有30KHz，无法实现50KHz信号的滤波。

本设计，结合方案1、方案2，10KHz，30KHz的低通滤波采用TI专用芯片TLC04来实现，而50KHz的正弦波信号提取却采用二阶有源带通滤波来实现。

4．移相电路方案比较

可采用无源或有源RC网络进行移相。

本设计采用有源移相方式。理论上，可实现0—180度的相移。另外，可结合实际的相移需要，在大相移范围要求时，用CPLD实现，小范围（0-90度）移相可用有源RC网络来调整。

5．电压检测及显示电路方案比较

方案1：采用高速A/D进行交流电压检测，并用LCD显示；

方案2：采用专用电路AD563进行交流电压变换为有效值直流电压，并用ADC 进行电压检测，最后LCD或用四位数码管进行电压显示。

相比之下，方案1要求ADC的转换速率要求较高，数据处理量较大，一般要结合MCU 才能实现。本设计，结合以上两方案的优点，先用AD563进行交流电压变换为直流电压，再用TI的ADC TLC549进行电压检测，并用CPLD完成测量数据转换、控制及LCD显示驱动，由1602 LCD进行电压显示，得到所测正弦波电压的峰值。

图1 信号波形合成实验电路组成框图二、理论分析与计算

1．方波、三角波信号的傅里叶级数表达式

方波、三角波的傅里叶级数展开式分别为：方波：U(t)=(sinωt+sin3ωt+sin5ωt+ sin7ωt+…)

三角波：U(t)=(sinωt - sin3ωt+sin5ωt-…)

若基波为10KHz，幅度为6Vpp的正弦波信号，则合成近似方波所需的30KHz,50KHz的正弦波信号幅度分别应为

2Vpp，1.2Vpp；同理，合成近似三角波所需的各信号幅度分别应为0.67Vpp，0.24Vpp，且各信号均为同相信号。

2．有源二阶带通滤波器参数分析与计算

常用的巴特沃斯有源滤波器的形式主要有压控电压源二阶带通滤波器和无限增益多路负反馈二阶带通滤波器，其组成原理图分别如图2、图3所示。其中，压控电压源二阶带通滤波器的带宽与中心频率点的电压增益有关，带宽越窄，电压增益越大。如若带宽为中心频率的10%，则中心点的电压增益为29。本设计中，带通滤波器的输入电压约

1.2Vpp，为防止输出饱和，放大量不宜过大；

再则，压控电压源二阶带通滤波器的控干扰能力也不如无限增益多路负反馈二阶带通滤波器，故本设计采用无限增益多路负反馈二阶带通滤波器。

4R5 C

u i R1 C A u o u i

R 1

u o

R 3

R 2

图 2 压控电压源二阶带通滤波器图3 无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器

在图3中，电路的传输函数：

???

? ??+

++-

213232

111121)(R R R C s C R s s C

R s A u 2

s Q

s s

A ωωω++

（1）上式中：2

1ωωω

?=o

为带通滤波器的中心角频

率。1

ω、2

ω分别为带通滤波器

的高、低截止角频率。中

心

角

频

率

：

???

? ??+=

212

3111R R C R o ω

（2）

通带中心角频率o

ω处的电压放大倍数：

32R R A uo -

= （3）

2CR Q =ω

（4）

品质因数：

f BW

Q ?=

时）

0(ω<

（5）

设计指标：Q=7，f 0

=30KHz ，取pF F F f C 200)(30000

)(100

===μμ，则

R 1=55.73K Ω≈56 K Ω，R 3=222.92 K Ω≈220 K Ω，R 2=1.16K Ω≈1.1K Ω 3. 移相电路分析与计算

图4是移相电路的原理图。类似于差分放大电路，在

的频率点，低

于f 0的频率超前相移，高于f 0的频率作滞后相移。若将

R0作∞～0Ω的连续变化，理论上可获得0°～180°的相移效果。

在设计时，取f0为10KHz, C=1nF,可求得 R0=15.92K Ω。

在实际电路中，用24K Ω电位器进行调节。具体看电路设计部分的仿真结果。

4 移相电路原理图

三、电路与软件设计

-++

U1 TLC081

R 0

R W 2 24k

1．方波产生电路设计

石英晶体的选频特性非常好，可用其与反相器一起产生方波信号。

如图5,反相器为TTL 门电路，则R1、R2常选取0.7～2K Ω； C1和C2

用作反相器间的信号耦合；最后

一级反相器用作提高输出驱动能力。 2．巴特沃斯低通滤波器设计以TI 的TLC04巴特沃斯低通滤波器芯片来实现。其中，该

四阶低通滤波输出截止频率f out 为输入时钟频率的1/50,且其最大截止频率为30KHz 。为此，可用其来实现10KHz,30KHz 方波信号提取其基波，从而分别得到10KHz 、30KHz 的正弦波信号。其中，设计的截止频率分别为10KHz 、30KHz ，所需的500KHz 、1.5MH 时钟信号由CPLD 分频得到。

图5方波图 6 巴特沃斯低通滤波器设计

3．50KHz 带通滤波器设计

R 2 220k

R3 56k

V3 12

V4 12

R 5 220

VG2

C1 200p

U2 TLC081-++

U1 TLC081R1 10k

R4 10k

V1 12

V2 12

R 6 5k

VF2

50KHz 滤波器

输出调整

图7 50KHz 带通滤波器电路图8 50KHz 带通滤波器仿真结果

根据前面的参数计算结果，设计的50KHz 带通滤波器如图7，图8是仿真结果。可看出，较好达到设计要求。

在滤波器输出端接一级反相放大器，以调整输出信号幅度为：对方波合成为：1.2Vpp,对于三角波合成为：0.24Vpp 。 4．移相电路设计

表1 移相电路仿真

结果

10KHz 30KHz 50kHz Rw=0 165.73 138.15 113.98

Rw=24K Ω 61.53

21.88

12.65

相

差（度）

104.2

116.27 101.33

从仿真结果可看出，通过调整电位器Rw1的电阻，较好地实现对输入信号的移相，移相范围可达 101度。在调整Rw1

时，输出信号幅度略有变化，可通-++

U1 TLC081

V1 12

V2 12

R1 10k

VG1

VF1

R 0 2k

C1 1n

RW2 24k

VF2

R W 1 24k

图9 移

过调整Rw2来使输出幅度，达到合成前的各谐波电压要求。

设计六路移相器，分别对方波、三角波合成时的三个正弦波信号的移相。

5．加法器设计

图10 合成近似方波的求和电路图11 合成近似方波电路仿真结果

根据前述的方波、三角波分解的表达式，合成方近似方波的电路及其仿真分别如图10、图11所示。其中，后级用于调整输出信号幅度。

同理，合成方

近似三角波的电路及其仿真分别如图12、图13

所示。

R2 12k

R3 12k

V3 12

V4 12

R 6 12k

VG10k

U1 TLC081

R1 12k

R4 12k

-++

U2 TLC081

V1 12

R5 10k

R 7 5k

VG30k

VG50k

R9 5k

V2 12

VF1

加法器

输出幅度调整

近似方波输出

R2 12k

R3 12k

V3 12

V4 12

R 6 12k

VG10k

U1 TLC081R1 12k

R4 12k

-++

U2 TLC081

V1 12

R5 10k

R 7 5k

VG30k

VG50k

V2 12

VF1

图12 合成近似三角波的求和电路图13 合成近似三角波电路仿真结果

６．电压检测及显示电路设计

CPLD

交直流变换AD563

LCD1602

ADCTLV549

图14 电压检测及显

示

电路框图如图14。其中，AD563的测量误差为0.2%，AD虽为8位，但选取参考电压为2.5V，只要被测电压为200mv以上，即可满足5%的测试精度要求。有效值转化为峰值，由CPLD来完成。

７．电源电路设计

根据电路功能

要求，需提供±1２

V、±5V、+3.3V的

直流电压。设计的电

源电路由变压、滤

波、稳压等部分组

成，其中，以

LM317、LM337为核心，实现±1２V、±5V的输出电压可调的电源；3.3V采用BB1117芯片来实现，确保电路的正常稳定工作。电路部分请参看附录。

8．CPLD软件设计

CPLD部分要完成对6MHz方波信号的分频，电压检测控制、有效值与峰值的转换及LCD 显示驱动功能。

CPLD组成图如右。

四、测试结果及分析

1．系统测试条件

系统测试框图

如图15。

所需的测试设备主要有: DH1718E-5型双路稳压电源，

EE1411：函数发生器，ADS7022S：数字示波器，UT60C ：万用表

2．测试结果

（1）滤波器测试结果图15 测试系统框图

分别测试了10KHz 巴特沃斯低通滤波器、

30KHz 巴特沃斯低通滤波器和50KHz带通滤

波器的频响特性，测试结果分别如图16、图17、

图18所示。

从测试结果可看出，所设计的滤波器性能

完全能满足要求。

（2）移相电路测试结果

由于示波器只有两路，无

法同时显示三个正弦波信号，

只好先调两个信号，然后再交

换另一路信号的方法进行调试。如：先测试

10KHz和30KHz的相位。调整电位器的电阻，

使得两路信号的过零点重合，此时10KHz信号

的一个周期，应刚好含三个周期的30KHz信号，

如图16。

调试结果，改变电位器Rw1

的电阻，较好地实现约100度范图19 10KHz和

图16 10KHz LPF

测试结果

图17 30KHz LPF

测试结果

图18 50KHz BPF

测试结果

围的移相功能。由于三路正弦波信号都经过相同的放大等处理电路，相差不是很大，此移相范围基本能满足要求。若不够，可调整CPLD分频输出信号的相位，从而实现任意角度的移相要求。

（3）正弦波电压测试结果

分别输入10KHz，30KHz，50KHz的正弦波信号，电压检测的测试结果见表1.

表

1 电压检测结果

Vi(m v) 100

125

150

175

200

225

250

275

300

Vo(m v) 966 121

146

178

205

229

253

278

303

其中，Vi、Vo分别是输入电压的峰值及其测试结果。从测试结果可看出，测量误差均在5%以内。为提高测试精度，测试电压为放大至1v 以上（峰值）。

（4）近似方波及三角波的合成结果波形

图19 近似方波合成图形（10KHz，30KHz，50KHz正弦波）图20 近似方波合成图形（10KHz，30KHz，50KHz正弦波）3．结果及展望

从测试结果可看出，从方波信号滤波得到的正弦波信号无明显失真；设计的移相电路移相范

围宽，可实现约101度范围的移相，结合CPLD

数字分频时的移相功能，可方便实现正弦波信号

任意角度的移相。本设计实现近似方波及近似三

角波的合成，波形较好。正弦波电压的检测误差

在5%以内。

完成了课题的基本要求及发挥部分的全部要求。

共使用TI公司集成电路型号有：BB1117，OP07C，TL084，TLC04，TLC549。

由于时间紧迫，无法制作正规的PCB板，干扰信号对波形有所影响；电压检测目前还未实现

量程自动转换功能，选用AD位数偏低，造成测

试误差偏大等，有待以后继续努力。

参考文献

[1] 胡宴如，耿苏燕.模拟电子技术[M], 第二版.

北京：高等教育出版社,2004.

[2] 杨志忠，卫桦林.数字电子技术[M], 第二版.北京：高等教育出版社,2003.

[3] 蔡锦福.运算放大器原理与应用[M].北京：科学出版社,2005.

[4] 孙加存.电子设计自动化[M].西安：西安电子科技大学出版社,2008.

附录

1．作品照片TLC04 OP07C

TL084

《解题思路》信号波形合成实验电路(2)

信号波形合成实验电路（C 题）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。 1．基本要求（1）方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为10kHz 和30kHz 的正弦波信号，这两种信号应具有确定的相位关系（要求2个信号来自同一信号源）；需要分频，所以振荡器产生150kHz 的信号。3分频得到50kHz ，5分频得到 30kHz 、15分频得到10kHz 。（2）产生的信号波形无明显失真，幅度峰峰值分别为6V 和2V ；方波的展开式：)7sin 7 15sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t h t f ωωωωπ 其中h 是方波的幅度（一半高度）h=2.36V ，方波高度4.71V 。采用RLC 串联谐振电路作为选频电路，对方波进行频谱分解。其中RLC 分别选：对于10kHz 的基波，1、10mH 、25.36nF 、Q=100；对于30kHz 的3次谐波，1、10mH 、2.8nF 、Q=100。采用低通开关电容滤波器TLC04，截止频率设为40kHz 需要2MHz 的时钟，20kHz 需要1MHz 的时钟。需要用运放组成带通滤波器。（3）制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz 和 30kHz 正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V 。制作一个移相网络，使得两路信号同相，然后叠加即可（运放实现）。 2．发挥部分（1）再产生50kHz 的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波；用运放组成带通滤波器（运放实现）。（2）根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的 10kHz 、30kHz 等各个正弦信号，合成一个近似的三角波形；三角波的展开式)7sin 7 15sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t h t f ωωωωπ，将上一步中的3种波形按这一系数合成三角波。（3）设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于±5％；采用平均值检波电路检波，然后用AD 采集、显示即可（MCU 实现）。（4）其他。可以添加语音功能（ISD1420实现）。

方波_三角波发生电路实验报告

河西学院物理与机电工程学院综合设计实验方波-三角波产生电路实验报告学院：物理与机电工程学院专业：电子信息科学与技术

：侯涛日期：2016年4月26日方波-三角波发生电路要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波的波形发生器。指标：输出频率分别为：102HZ、103HZ和104Hz；方波的输出电压峰峰值VPP≥20V 一、方案的提出方案一： 1、由文氏桥振荡产生一个正弦波信号。 2、把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器从而把正弦波转换成方波。 3、把方波信号通过一个积分器。转换成三角波。方案二： 1、由滞回比较器和积分器构成方波三角波产生电路。 2、然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。方案三： 1、由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。

2、用折线法把三角波转换成正弦波。二、方案的比较与确定方案一：文氏桥的振荡原理：正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。当R1=R2、C1=C2。即f=f0时，F=1/3、Au=3。然而，起振条件为Au略大于3。实际操作时，如果要满足振荡条件R4/R3=2时，起振很慢。如果R4/R3大于2时，正弦波信号顶部失真。调试困难。RC串、并联选频电路的幅频特性不对称，且选择性较差。因此放弃方案一。方案二：把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，就构成三角波发生器和方波发生器。比较器输出的方波经积分可得到三角波、三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波和方波发生器。通过低通滤波把三角波转换成正弦波是在三角波电压为固定频率或频率变化围很小的情况下使用。然而，指标要求输出频率分别为102HZ、103HZ和104Hz 。因此不满足使用低通滤波的条件。放弃方案二。方案三：方波、三角波发生器原理如同方案二。比较三角波和正弦波的波形可以发现，在正弦波从零逐渐增大到峰值的过程中，与三角波的差别越来越大即零附近的差别最小,峰值附近差别最大。因此，根据正弦波与三角波的差别，将三角波分成若干段，按不同的比例衰减，就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率围的限制。综合以上三种方案的优缺点，最终选择方案三来完成本次课程设计。三、工作原理： 1、方波、三角波发生电路原理

信号波形合成实验报告之欧阳家百创编

信号波形合成实验电路欧阳家百（2021.03.07）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：方波振荡电路分频与滤波移相电路加法器 Experimental waveform synthesis circuit Abstract：The design consists of a square wave oscillator circuit, divider circuit, filtercircuit, phase shift circuits, addition circuits, measurement display circuit. Subject ofthe request of the point frequency of the various parameters of processing, productionof a phase shifter circuit consisting of adders, will have the 10KHz

信号发生器设计---实验报告

信号发生器设计一、设计任务设计一信号发生器，能产生方波、三角波和正弦波并进行仿真。二、设计要求基本性能指标：(1)频率范围100Hz~1kHz；(2)输出电压：方波U p-p≤24V，三角波U =6V，正弦波U p-p>1V。 p-p 扩展性能指标：频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；波形特性方波t r<30u s（1kHz，最大输出时）用仪器测量上升时间，三角波r△<2%，正弦波r <5%。（计算参数）～三、设计方案信号发生器设计方案有多种，图1是先产生方波、三角波，再将三角波转换为正弦波的组成框图。图1 信号发生器组成框图主要原理是：由迟滞比较器和积分器构成方波——三角波产生电路，三角波在经过差分放大器变换为正弦波。方波——三角波产生基本电路和差分放大器电路分别如图2和图4所示。图2所示，是由滞回比较器和积分器首尾相接形成的正反馈闭环系统，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。其工作原理如图3所示。

图2 方波和三角波产生电路图3 比较器传输特性和波形利用差分放大器的特点和传输特性，可以将频率较低的三角波变换为正弦波。（差模传输特性）其基本工作原理如图5所示。为了使输出波形更接近正弦波，设计时需注应接近晶体意：差分放大器的传输特性曲线越对称、线性区越窄越好；三角波的幅值V m 管的截止电压值。图4 三角波→正弦波变换电路

图5 三角波→正弦波变换关系在图4中，RP 1调节三角波的幅度，RP 2调整电路的对称性，并联电阻R E2用来减小差分放大器的线性区。C 1、C 2、C 3为隔直电容，C 4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。取Ic2上面的电流（看输出）波形发生器的性能指标： ①输出波形种类：基本波形为正弦波、方波和三角波。 ②频率范围：输出信号的频率范围一般分为若干波段，根据需要，可设置n 个波段范围。(n>3) ③输出电压：一般指输出波形的峰-峰值U p-p 。 ④波形特性：表征正弦波和三角波特性的参数是非线性失真系数r ～和r △；表征方波特性的参数是上升时间t r 。四、电路仿真与分析实验仿真电路图如图

信号波形合成

信号波形合成设计报告一、设计要求： 1、方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为10kHz 、30kHz 和50KHz 的正弦波信号，这三种种信号应具有确定的相位关系 2、制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz 和 30kHz 正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波。 3、根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的 10kHz 、30kHz 、50KHz 的正弦信号，合成一个近似的三角波形（具体阐述设计的功能要求和指标要求）二、方案设计：傅里叶分析：任何具有周期为T 的波函数f(t)都可以表示为三角函数所构成的级数之和即：∑∞=++=1 0)sin cos (21)(n n n t n b t n a a t f ωω。此方波为奇函数，它没有常数项。数学上可以证明此方波可表示为： )7sin 715sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t h t f ωωωωπ ∑∞=--=1])12sin[()1 21( 4n t n n h ωπ 同样，对于三角波也可以表示为： )7sin 7 15sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t h t f ωωωωπ ∑∞=----=1212)12sin() 12(1)1(8n n t n n h ωπ。（写出设计的整体思路构架，画出框图,说明各部分的主要作用.）三、设计过程由有源振荡器产生19.2MHz 信号经可编程逻辑器件EPM7128SLC84-7产生一个

300kHz的方波，再经3路分频器，最终输出50kHz、30kHz和10kHz的方波信号。四：测试数据 1、方波产生电路：

信波形合成实验电路

信波形合成实验电路 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020

信号波形合成实验电路（C 题）内容介绍：该项目基于多个正弦波合成方波与三角波等非正弦周期信号的电路。使用555电路构成基准的方波振荡信号，以74LS161实现前置分频形成10KHz 、30kHz 、50kHz 的方波信号，利用TLC04滤波器芯片获得其正弦基波分量，以TLC084实现各个信号的放大、衰减和加法功能，同时使用RC 移相电路实现信号的相位同步；使用二极管峰值包络检波电路获得正弦信号的幅度，以MSP430作为微控制器对正弦信号进行采样，并且采用段式液晶实时显示测量信号的幅度值。 1方案题目分析考虑到本设计课题需要用多个具有确定相位和幅度关系的正弦波合成非正弦周期信号，首选使用同一个信号源产生基本的方波振荡，使得后级的多个正弦波之间保持确定的相位关系。在滤波器环节，为了生成10kHz 、30kHz 和50kHz 的正弦波，我们需要使用三个独立的滤波器，由于输入滤波器的是10kHz 、30kHz 和50kHz 的方波信号，所以可以使用带通滤波器或者低通滤波器，并且尽量维持一致的相位偏移。从Fourier 信号分析理论看，合成数学上可以证明此方波可表示为： )7sin 7 1 5sin 513sin 31(sin 4)( ++++= t t t t h t f ωωωωπ 三角波也可以表示为： )7sin 7 1 5sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t h t f ωωωωπ

TI杯模拟电子设计大赛信号波形合成实验电路

TI杯模拟电子设计大赛信号波形合成的设计与实现参赛学校：参赛队员：指导老师：

摘要生活中离不开信号，我们时时刻刻都在和信号打着交道，正弦波，方波这两种波是最基本的波形，我们通过设计方波的产生来更加深刻了解到信号的产生。 Abstract Life is inseparable from the signal, we all the time and signal name of dealings, sine wave, square wave are the two waves in the most basic waveform. Now we design a products to generate square wave signal to know the wave deeply . 一．设计思路采用单片机430 来控制输出值的显示。基本的流程图如下所示：

又因为我们将方波傅利叶分解出得出如上的图，我们发现方波就是基波，三次谐波，五次谐波组成。对三角波分解，如下图从图中，我们知道三角波是三次谐波翻转180度，然后和基波与五次谐波相加所得，其中因

为别的谐波幅值不太，我们可以不做考虑。二．方案论证 1、方波的产生方案论证和选择方波是要设计的基础部分，下面产生的任何波形都是在这个波上产生的。方案一：采用专用DDS芯片产生方波。优点：软件设计，控制方便，电路易实现。但是因为题目要求是“方波振荡器的信号经分频与滤波处理”，也就是说，软件控制不是题目想要的。方案二：采用晶振来产生。用60M的晶振来产生方波，通过对60M的有源晶振分频来产生频率分别为10K Hz,30K Hz,50K Hz 的方波，但这样产生的分频电路过于复杂，不利于系统的搭建。方案三：利用555产生出一定频率的方波。根据后面的要求，我们直接用555产生50K Hz 和60K Hz的方波为了后面的设计，又因为555的技术已经很成熟了，选择方案三，使用555来直接产生方波。 2、分频与滤波通过RC振荡来滤波，为了得到毛刺少的波，我们用三阶滤波。 3、移相电路设计方案论证和选择方案一：由三相输入隔离变压器二次绕组接成12边形的移相电路t每相有3个绕组通过特殊的连接方法组成。其存在着如体积大移相变化率>5 等诸多缺点。方案二：用运放和R,C 来调节翻转的角度。R ,C 电路在输入输出时会有90度的迟滞。根据题目的要求，我们只要在0~90度可调与一个反向器就好。 4加法器的设计方案根据题目要求，只要可调就好。 5.电源方案的选择与论证方案一：采用升压型稳压电路。用两片MC34063芯片分别将3V的电池电压进行直流斩波调压，得到5V 和12V的稳压输出。只需使用两节电池，节省了电池，又减小了系统体积重量。但该电路供电电流沁，供电时间短，无法使用相对庞大的系统稳定运作。方案二：采用三端稳压集成7805与7905分别得到5V和－5V的稳定电压。利用该方法方便简单，工作稳定可靠。综上所述，选择方案二，采用三端集成稳压器电路7805和7905。三．信号波形系统的组成： 1方波的产生的电路设计方波是由555发生器，二极管，三极管以及电阻，电容组成。其原理图如图1，图2所示。

信号发生器实验报告(波形发生器实验报告)

信号发生器一、实验目的 1、掌握集成运算放大器的使用方法，加深对集成运算放大器工作原理的理解。 2、掌握用运算放大器构成波形发生器的设计方法。 3、掌握波形发生器电路调试和制作方法。二、设计任务设计并制作一个波形发生电路，可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号。三、具体要求（1）可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号，波形人眼观察无失真。（2）利用一个按钮，可以切换输出波形信号。。（3）频率为1－2KHz 连续可调，波形幅度不作要求。（4）可以自行设计并采用除集成运放外的其他设计方案（5）正弦波发生器要求频率连续可调，方波输出要有限幅环节，积分电路要保证电路不出现积分饱和失真。四、设计思路基本功能：首先采用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波，然后通过整形电路(比较器)将正弦波变换成方波，通过幅值控制和功率放大电路后由积分电路将方波变成三角波,最后通过切换开关可以同时输出三种信号。五、具体电路设计方案 Ⅰ、RC 桥式正弦波振荡器图1 图2 电路的振荡频率为：RC f π21 0= 将电阻12k ，62k 及电容100n ，22n ，4.4n 分别代入得频率调节范围为：24.7Hz~127.6Hz ，116.7Hz~603.2Hz ，583.7Hz~3015Hz 。因为低档的最高频率高于高档的最低频率，所以符合实验中频率连续可调的要求。如左图1所示，正弦波振荡器采用RC 桥式振荡器产生频率可调的正弦信号。J 1a 、J 1b 、J 2a 、J 2b 为频率粗调，通过J 1 J 2 切换三组电容，改变频率倍率。R P1采用双联线性电位器50k ，便于频率细调，可获得所需要的输出频率。R P2 采用200k 的电位器，调整R P2可改变电路A f 大小，使得电路满足自激振荡条件，另外也可改变正弦波失真度，同时使正弦波趋于稳定。下图2为起振波形。

信号波形合成实验电路设计

信号波形合成实验电路小组成员：李于飞、耿红鹏、赵珑摘要：本设计通过产生不同频率和幅值的正弦信号，并将这些信号合成为近似的方波和三角波，构成了信号波形合成实验电路。本系统主要由8个部分构成：由NE555构成的方波振荡电路；主要由集成计数器74LS90和作为D触发器的CD4013构成的分频电路；使用LM318构成的窄带通滤波电路；由双运放LM318构成的移相电路；加法器合成电路；三角波合成电路；使用AD637构成的真有效值检测电路；MSP430F149单片机控制液晶显示电路。在本设计中，方波振荡电路可产生300KHZ频率的方波，经过分频电路和隔直电容以后成为双极性方波。再经过滤波和放大以后得到了所需的各次谐波，其经过移相电路之后初相位相同，即可通过加法器合成为近似的方波和三角波。各次谐波有效值可检测并由单片机控制对幅度进行显示。系统工作稳定，基本达到了题目的所有要求。关键字：方波振荡电路；分频；移相；真有效值；信号合成。目录一、系统方案……………………………………………………… 1.1方波发生电路方案………………………………………….…… 1.2分频电路设计方案………………………………………….......

1.3 滤波电路设计方案……………………………………………… 1.4移相电路设计方案..................................... 1.5 信号合成电路设计方案……………………………………….... 1.6信号检测和显示方案……………………………………… 二、理论分析与计算……………………………………… 2.1系统原理框图…………………………………… 2.2方波信号的合成与分解…………………………………... 2.3三角波信号合成……………………………………….. 2.4反相加法电路.......... ............................................. 三、总体方案的设计与实现………………………………………. 3.1 555振荡电路原理分析与计算........................................... 3.2 分频电路............................................................... 3.3方波——三角波变换电路............................................ 3.4三角波——正弦波变换电路........................................ 3.5移相电路.................................................................. 3.6比例运算和合成电路...................................................... 3.7AD转换和液晶显示.............................................. 四、实验测试及测试结果分析 4.1测试仪器............................. 4.2整机标准 ............................... 4.3合成电路结果.......................... 4.4测试结果和分析........................

方波信号合成电路word版

题目方波信号合成电路的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、正弦波、滤波、调相、调幅。

目录单元一：总体框图设计 (1) 单元二：方波振荡电路设计 (2) 单元三：方波振荡电路制作 (3) 单元四：分频器的设计与制作 (4) 单元五：滤波电路的制作 (5) 单元六：相位调整电路的制作 (6) 单元七：幅度调整电路的设计与制作 (7) 单元八：总调 (8) 单元九:参考文献 (9)

单元一：总体框图设计一：项目总体方案分析 (1)总体方案图基波：4KHZ 3次基波：12KHZ 5次基波：20KHZ (2)采用120khz方波分频：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。

波形产生电路实验报告

波形产生电路实验报告一、实验目得 1。通过实验掌握由集成运放构成得正弦波振荡电路得原理与设计方法; 2、通过实验掌握由集成运放构成得方波(矩形波)与三角波(锯齿波)振荡电路得原理与设计方法。二、实验内容１. 正弦振荡电路 ?实验电路图如下图所示,电源电压为±12V。 (1)缓慢调节电位器R W,观察电路输出波形得变化,解释所观察到得现象、 (2)仔细调节电位器R W,使电路输出较好得正弦波形,测出振荡频率与幅度以及相对应得R W之值,分析电路得振荡条件。 (3)将两个二极管断开,观察输出波形有什么变化。２、多谐振荡电路 (1)按图2 安装实验电路(电源电压为±12Ｖ)。观测V O1、V O2波形得幅度、周期(频率)以及V O1得上升时间与下降时间等参数。 (2)对电路略加修改,使之变成矩形波与锯齿波振荡电路,即V O1为矩形波,V O2为锯齿波、要求锯齿波得逆程(电压下降段)时间大约就是正程(电压上升段)时间得2０％左右、观测V O1、V O2得波形,记录它们得幅度、周期(频率)等参数、３.设计电路测量滞回比较器得电压传输特性。三、预习计算与仿真 1、预习计算 (１)正弦振荡电路

由正反馈得反馈系数为: 由此可得RC 串并联选频网络得幅频特性与相频特性分别为易知当时,与同相,满足自激振荡得相位条件。若此时,则可以满足,电路起振,振荡频率为 000 111 994.7Hz 1.005ms 2216k 10nF f T RC f ππ= ====?Ω?，、若要满足自激振荡,需要满足在起振前略大于1,而,令,即满足条件得R ｗ应略大于10k Ω、 (2)多谐振荡电路 ?对电路得滞回部分,输出电压U O =±U Z =±6V ，U P =U O ×R 2R 2+R 1 +U O2× R 1R 2+R 1 ,当U P = U N =0V 时,可以得到U O2=±R 2R 1 ×U O =±3V 、由U T = 1R 3C ×0.5T ×U O ?U T ,所以得到:T =4R 2R 4C R 1?=400us 、２。仿真分析 (1)正弦振荡电路仿真电路图: 仿真得到得测量数据总结如下(具体见仿真报告): (１)R W 为０时,无波形产生 (2)调节R W 恰好起振时 (3)调节R W 使输出电压幅值最大

信号波形合成实验电路(C题)

信号波形合成实验电路（C 题）摘要：该系统由方波振荡电路产生300k 方波，经三分频和十分频，同时得到10K,30K,50K 的方波。使用TI 公司的四阶开关电容低通滤波器TLC041D ，可同时产生几路正弦信号，再经移相和加法器合成方波信号或三角波，由单片机采样峰值进行液晶显示.整个系统简易实现，性价比高。关键字：方波振荡器开关电容滤波器TLC041D 移相器峰值检测液晶显示 1. 方案设计 1.1 总体方案与系统框图题目要求从方波中提取基波和三次谐波，五次谐波，再合成方波，为实现题目要求，本系统的各个模块如图1所示。由施密特触发器构成方波振荡电路，由简单的门电路和触发器构成分频电路，使用通用运放组成滤波，放大，移相电路合成方波或三角波。图1 1.2 理论分析及TI 芯片选用依据任何具有周期为T 的波函数f(t)都可以表示为三角函数所构成的级数之和，如式（1-1）：）（公式1) sin cos (21 )(1 0∑∞ =++=n n n t n b t n a a t f ωω 对于方波和三角波分别可以通过傅立叶展开，如式1-2，1-3所示：）（公式2)7sin 71 5sin 513sin 31(sin 4)( ++++= t t t t h t f ωωωωπ ）（公式3)7sin 7 1 5sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+- = t t t t h t f ωωωωπ 结合题目要求，本系统主要需要以下器件：（1）信号源施密特触发器CD40106产生300K 方波；（2） 300K 方波分别经分频器得到50K ，30K ，10K 方波；（3）滤波芯片TLC041，通用运算放大器OP 系列，以及电流监测芯片））

波形发生电路实验报告

波形发生电路实验报告班级姓名学号

一、实验目的 1. 掌握由集成运放构成的正弦波振荡电路的原理与设计方法。 2. 学习电压比较器的组成及电压传输特性的测试方法。 3. 掌握由集成运放构成的矩形波和三角波振荡电路的原理与设计方法。二、实验内容 1. 正弦波发生电路（1）实验参考电路见图1。（2）缓慢调节电位器R W，观察电路输出波形的变化，完成以下测试： ①R W为0Ω 时的u O的波形； ②调整R W使电路刚好起振，记录u O的幅值、频率及R W的阻值； ③调整R W使输出为不失真的正弦波且幅值最大，记录u O幅值、频率及R W的阻值； ④将两个二极管断开，观察R W从小到大变化时输出波形的变化情况。 2. 方波- 三角波发生电路（1）实验参考电路见图2。（2）测试滞回比较电路的电压传输特性将图2 电路的第一级改造为滞回比较电路，在输入端输入合适的测试信号，用示波器X-Y模式观测电压传输特性曲线并记录阈值电压和u O1的幅值。

（3）测量图2电路u O1、u O2波形的幅值、周期及u O1波形的上升和下降时间。 3．矩形波- 锯齿波发生电路修改电路图2，使之成为矩形波- 锯齿波发生电路。要求锯齿波的逆程（电压下降）时间大约是正程时间的20%，记录u O1、u O2的幅值、周期。三、实验要求 1. 实验课上搭建硬件电路，记录各项测试数据。 2. 完成正弦波电路的实验后在面包板上保留其电路，并使其输出电压U o在1-3V范围内连续可调。四、预习计算 1．正弦波振荡电路起振条件为|A|略大于3，刚起振时幅值较小，认为二极管还未导通，即R4+R W R2 +1略大于3，即R W略大于10kΩ时刚好起振，随着R W的增大，振幅会增大，当R W过大时波形会出现失真。振荡频率由RC串并联选频网络决定，f0=1 2πR1C1 ≈106.1Hz 2．方波- 三角波发生电路滞回比较器的阈值电压±U T=±R2 R1 U Z=±2.9V，测试滞回比较电路时将R2与运放A2的输出端断开，改接输入信号（三角波为宜）。方波（u O1）的幅值为U Z=5.8V，三角波（u O2）的幅值为U T=2.9V。 U T=?1 4 (?U Z) T ?U T U T=R2 1 U Z 解得：T=4R2R4C R1 =0.4ms，即u O1和u O2的周期为0.4ms。 3．矩形波- 锯齿波发生电路只需让电容充放电回路的时间常数不一样即可。电路原理图如下：

信号分解与合成实验

深圳大学实验报告课程名称：信号与系统实验项目名称：信号的分解与合成实验学院：信息工程工程学院专业：电子信息工程指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：

实验报告提交时间：教务处制

具体方法：基波与各高次谐波相位比较（李沙育频率测试法）把BFP-1ω处的基波送入示波器的X 轴，再分别把BFP-31ω、BFP-51ω处的高次谐波送入Y 轴，示波器采用X-Y 方式显示，观察李沙育图。当基波与三次谐波相位差为0o 、90o 、180o 时，波形分别如图所示。以上是三次谐波与基波产生的典型的李沙育图，通过图形上下端及两旁的波峰个数，确定频率比。五、实验步骤与相应实验结果： 1、把电信号分解与合成模块插在主板上，用导线接通此模块“电源插入”和主板上的电源，并打开此模块的电源开关。 2、调节函数信号发生器，使其输出10KHz 左右的方波，占空比为50%，峰峰值为6V

左右，如图（2）所示。将其接至该实验模块的“输入端”，用示波器观察各次谐波的输出即各次谐波，分别如图（3）、图（4）、图（5）、图（6）所示。图（2）输出方波信号图（3）基次谐波图（4）三次谐波图（5）五次谐波图（6）七次谐波

3、信号的分解实验提供两种方式即分立元件模拟方式和数字方式。该实验采用数字方式。数字方式采用单片机输出各次谐波分量的采样值，然后经过DA转换出各次谐波，基波幅度已经固定，只需调节其他谐波的幅度，操作比较方便。数字方式需要同时打开电源开关S1、S2。 4、用示波器的两个探头，直接观察基波和三次谐波的相位关系，或者采用李沙育图的方法，看其相位差是否为180，同时考察其幅度关系，幅度之比是否为3：1. 采用李沙育图观察基波和三次谐波的相位关系如图（7），可知道其相位为180. 图（7）从示波器中观察基波和三次谐波的峰峰值之比，可知其幅度比为3：1，如图（8）所示

信号波形合成

2010年全国大学生电子设计与创新大赛 ——信号波形合成实验电路 (C题) 参赛学校：武汉理工大学华夏学院院系：信息工程系专业班级：电信 07 级参赛队员：赛前指导教师： 2010年8月

摘要：基于电路设计的要求，信号波形合成器的电路主要由方波振荡电路、分频和滤波电路、移相电路、加法器电路模块等电路模块组成。本次信号波形合成器是基于傅里叶变换的原理设计的，选择了MAX038集成函数信号发生器，实现基准信号的产生，电路结构简单，效率快、精度高；采用TI公司的MSP430F149单片机的定时计数器完成分频功能，搭建有源RC移相电路实现移相功能，最后利用运算加法器完成信号的合成。该系统电路简单，目的明确，具有很好的实用性。关键词：方波振荡电路 MSP430F149 移相电路加法器电路 Abstract： Based on the circuit design requirements, signal waveform synthesis of circuit consists mainly of pulse oscillator circuit, frequency and phase filter circuits, circuit and adder circuits module circuit signal waveform synthesis is based on Fourier transform principle of design, chose MAX038 integrated function signal generator, realize the benchmark signals, such as simple structure, high precision and efficiency, The company adopts the MSP430F149 TI single-chip function complete timing counter frequency, phase shifting active RC circuit implementation phase function, and finally the computational adder complete synthesis of signal. The simple circuit system, purpose, have very good practicability.

波形发生器设计实验报告

一、实验目的（1）熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点。（2）掌握555型集成时基电路的基本应用。（3）掌握由555集成型时基电路组成的占空比可调的方波信号发生器。二、实验基本原理 555电路的工作原理 555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。 555芯片管脚介绍 555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图2(A)所示，按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。其中6脚称阈值端(TH)，是上比较器的输入；2脚称触发端(TR)，是下比较器的输入；3脚是输出端(Vo)，它有O和1两种状态，由输入端所加的电平决定；7脚是放电端(DIS)，它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定；4脚是复位端(MR)，加上低电平时可使输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值；8脚是电源端，1脚是地端。

用555定时器组成的多谐振荡器如图所示。接通电源后，电容C2被充电，当电容C2上端电压Vc 升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平，同时555内放电三极管T 导通，此时电容C2通过R1放电，Vc 下降。当Vc 下降到Vcc/3时，V0翻转为高电平。电容器C2放电所需的时间为 2ln 12??=C R t pL ( 1-1) 当放电结束时，T 截止，Vcc 将通过R1，R2，R3向电容器C2充电，Vc 由Vcc/3 上升到2Vcc/3所需的时间为 22)321(7.02ln )321(C R R R C R R R t pH ++=++= (1-2) 当Vc 上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的工作波形如图4，其中的震荡频率为： f=1/（tpL+tpH ）=1.43/(2R1+R2+R3) C2 (1-3) 三、实验设计目标波形发生器是建立在模拟电子技术基础上的一个设计性实验，它是借助综合测试板上的555芯片和一片通用四运放324芯片，以及各种电阻、电感、电容等基本元器件，从而设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路，其借助于计算机软件multisim 仿真以及电路板硬件调

TI杯设计报告(赛区一等奖)信号波形合成实验电路

全国大学生电子设计竞赛 2010年TI杯模拟电子系统专题邀请赛设计报告题目：信号波形合成实验电路（C题）学校：武汉大学指导老师：参赛队员姓名：日期：2010年08月24日

2010年TI杯模拟电子系统专题邀请赛试题信号波形合成实验电路（C题）一、课题的任务和要求课题任务是对一个特定频率的方波进行变换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和近似三角波。课题要求是首先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，合成后的目标信号为10KHz近似方波和近似三角波。另外设计一个正弦信号幅度测量电路，以测量出产生的10KHz、30KHz和50KHz正弦波的的幅度值。课题还给出了参考的实现方法，见下图。图1 电路示意图图1 课题参考实现方案二、实现方案的分析 1．基本方波发生器方案的分析方波的产生方法很多，如用运算放大器非线性产生、用反向器及触发器产生、也可用模数混合时基电路ICL7555产生等。本例采用第一种方案，最符合题意要求。 2．波形变换电路方案的分析从某方波中提取特定频率的正弦波方案很多，如用窄带滤波器直接从方波中提取所需的基波或谐波；用锁相方法进行分频或倍频产生所需频率；用数字分频方案，从较高频率的方波或矩形波中通过分频获得所需频率方波并进行变换获得正弦波。本课题采用第三种方案。 3．移相方案分析在方波——正弦波转换中，难免会产生附加相移，通过移相来抵消附加相依，以便信号合成时重新实现同步。根据微分电路实现相位超前、积分电路实现相位滞后的理论，因此，采用微伏和积分来实现移相。 4．信号合成方案分析方波信号经过波形变换和移相后，其输出幅度将有不同程度的衰减，合成前需要将各成分的信号幅度调整到规定比例，才能合成为新的合成信号。本课题采用反向比利运算电路实

方波信号波形合成电路

毕业设计（论文）方波信号波形合成电路专业年级 2007电子信息工程学号 20072321 姓名周兴平指导教师张秀平评阅人 2011年6月中国常州

河海大学本科毕业设计（论文）任务书（理工科类） Ⅰ、毕业设计（论文）题目：方波信号波形合成电路 Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：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。电路示意图如图所示。基本要求：1、方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为10kHz和30kHz的正弦波信号，这2种信号应具有确定的相位关系； 2、产生的信号波形无明显失真，幅度峰峰值分别为6V和2V； 3、制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz和30kHz 的正弦波信号作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V。 4、再产生50KHz的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波； 5、设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于正负5%。 6、总结毕业设计内容，撰写毕业设计论文。

Ⅲ、进度安排：第一阶段（10年下13周——15周）：搜集相关资料，复习掌握相关的理论知识。第二阶段（16周——20周）：方波产生电路设计、调试。第三阶段（11年上1周——8周）：谐波产生电路设计、调试，方波合成。第四阶段（9周——13周）：正弦波幅度测量和显示电路设计。第五阶段（14周——）：撰写毕业设计论文，答辩。 Ⅳ、主要参考资料： [1]、郑君里等《信号与系统》（上）[M].高等教育出版社，2005. [2]、康华光.《电子技术基础》（模拟部分）[M].高等教育出版社,2003. [3]、胡汉才.《单片机原理及系统设计》.清华大学出版社，2002. [4]、https://www.doczj.com/doc/b716752257.html,. 指导教师：张秀平，2010 年11 月28 日学生姓名：周兴平，专业年级：07级电子信息工程系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：系负责人签字：，2010 年12 月8 日

DAC0832波形发生器课程设计实验报告

DAC0832波形发生器课程设计实验报告目录第1章系统设计方案 (2) 1.1 设计思路 (2) 1.2 方案比较与选择 (2) 第2章系统硬件设计..................................................................................2. 2.1 主控制器电路 (2) 2.2 数模转换电路 (3) 第3章系统软件设计................................................................................ .6 3.1 系统整体流程...................................................................................... .6 3.2 数模转换程序...................................................................................... .6 第4章系统调试 (8) 4.1 proteus的调试 (8) 第5章结论与总结 (11) 5.1 结论 (11) （系统总体设计与完成做一个总结，是客观的，主要包括：设计思路，设计过程，测试结果及完善改进的方向。） 5.2 总结 (11) （这是一个主观的总结，谈谈自己收获和不足等方面的内容。）第1章系统设计方案 1.1 设计思路（一）、课设需要各个波形的基本输出。如输出矩形波、锯齿波，正弦波。这些波形的实现的具体步骤：正弦波的实现是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义一些数据，然后执行时直接输出定义的数据就可以了。然而为了实现100HZ的频率，终于发现，将总时间除了总步数，根据每步执行时间，算出延时时间，最终达到要求，然后建一个表通过查表来进行输出，这样主要工作任务就落到了建表的过程中。这样做的好处在于，查表所耗费的时钟周期相同，这样输出的点与点之间的距离就相等了，输出的波形行将更趋于完美，当然更让我们感到的高兴的是它输出波形的频率将近达到了100赫兹，能够满足我们设计的扩展要求了。