电子设计大赛——信号波的合成

信号波形合成实验电路（C题）摘要：本系统利用有源晶振产生方波，设计了分频、滤波和放大电路得到基波至9次谐波正弦信号，通过移相电路，将不同频率的信号进行特定的相移，基于同相加法器实现信号相加，合成出近似方波信号和近似三角波信号，超出了发挥部分的要求，最后利用TI公司MSP430单片机和检波电路实现各个正弦信号的幅度测量和数字显示。

关键词：信号合成，傅里叶分解，分频，移相，MSP430一、系统方案1. 方案比较与选择该系统要求通过分频与滤波方式产生基波和各次谐波，基于此合成近似的方波和三角波信号，经过计算选择42MHz有源晶振产生方波，经过分频准确地产生10kHz至70kHz各个方波信号和近似90kHz方波信号，为有效地将各个方波信号中的谐波分量滤除，须保证滤波器具有优良的近似垂直截止特性，为此选择独立设计针对各个方波信号的四阶低通有源滤波电路。

经隔直电路后，选择反相比例放大电路，可将各个正弦信号的峰峰值灵活地放大或衰减至合成所需的数值。

为保证信号经过移相后不改变幅值，设计了有源滞后网络。

在信号处理末级电路中，选择同相加法器完成方波和三角波的合成。

1.1 方波信号产生方案一：利用TI公司的555芯片为核心实现，但难以产生高频方波信号且波形容易失真。

方案二：采用施密特触发器结合RC充放电电路实现，但此种实现方式频率稳定度不高。

方案三：直接利用有源晶振产生，可以得到所需频率的方波信号，且频率稳定度高。

经过比较，方波信号产生选择方案三实现。

1.2 分频电路方案一：利用FPGA技术，易于实现，但FPGA价格昂贵，增大了作品实现成本。

方案二：以TI公司的74系列数字集成电路为主，设计分频电路，在每个分频电路的最后一级采用D触发器构成的T触发器，可保证分频后信号50%的占空比，且电路的稳定性较好。

经过比较，为提升作品性价比，放弃现有的FPGA模块，选择方案二实现分频。

2. 系统设计方案本设计采用有源晶振产生方波，利用数字电路分频得到占空比为50%的各个频率的方波信号，经滤波后得到对应于基波和各次谐波的正弦信号，经放大后用滞后网络移相，进而进行信号叠加。

信号波形合成设计信号波形合成的基本原理是将多个基础信号波形按照一定的规则进行叠加或混合，生成一个复合波形。

通常，基础信号波形可以是正弦波、方波、锯齿波等。

通过改变基础信号波形的频率、幅度、相位等参数，可以合成出各种不同的复合波形。

1.加法合成法：将多个基础信号波形相加，得到复合波形。

这种方法简单直接，可以通过调整每个基础信号波形的振幅和相位来实现波形合成。

2.乘法合成法：将多个基础信号波形进行逐点相乘，得到复合波形。

这种方法可以用于产生调幅信号和调制信号。

3.快速傅里叶变换（FFT）合成法：将基础信号波形通过快速傅里叶变换转换为频域信号，然后对频域信号进行加权合成，最后通过逆傅里叶变换将频域信号转换回时域信号。

这种方法可以用于合成复杂的信号波形，但是需要进行频域和时域之间的转换计算。

4.波形表合成法：提前计算好各种基础信号波形的数学表达式，并将计算结果存储在波形表中。

在合成时，通过读取波形表中的数值，并按照一定的插值算法进行插值计算，得到复合波形。

这种方法可以高效地实现波形合成，但是需要提前计算并存储大量的波形表。

信号波形合成在很多领域中都有广泛应用。

例如，在音频合成中，可以使用信号波形合成技术合成各种乐器的声音。

在图像合成中，可以使用信号波形合成技术合成各种图案和纹理。

在视频合成中，可以使用信号波形合成技术合成各种特效和动态效果。

总结起来，信号波形合成是一种将多个信号波形合并为一个复合波形的技术，通过改变基础信号波形的参数，可以合成出各种不同的复合波形。

信号波形合成的实现方法有加法合成法、乘法合成法、FFT合成法和波形表合成法等。

信号波形合成在音频合成、图像合成、视频合成等领域中有着广泛的应用。

信号波形合成摘要：本系统通过TI的NE555定时芯片来产生一个60KHZ方波，方波经过整形后输出，经过2分频与6分频产生30KHZ与10KHZ的方波，方波经整形后输出，分别经过35KHZ和12K的低通滤波器产生正弦波，产生的正弦波经过运放放大，10KHZ的正弦波幅值为6V，30KHZ的正弦波的幅值为2V，将这两个正弦信号输入移相电路，通过加法器合成方波。

一、系统方案论证1.1.方波发生电路方案方案一：利用msp430单片机和DAC产生一个方波，此方案编程较方便，但是由于DAC芯片价格较高，频率调节不方便，性价比低，故不是理想方案。

方案二：利用专门波形产生芯片ICL8038来产生方波，但通过实际测试产生的方波不稳定。

故不选择此方案。

方案三：利用TI公司的NE555定时器芯片来产生一个方波，555定时器芯片性价比高，输出波形也较稳定，发生电路也较简单。

因此，我们选择此方案。

1.2 分频电路方案方案一：利用TI公司的分频芯片，但考虑到分频芯片只能分n2频，使我们设计需要2分频和6分频，所以不考虑用此芯片。

方案二：利用芯片74LS160和74LS74搭建数字电路来进行数字分频，可以实现2分频和6分频。

该分频电路比较简单，实用作为方波分频电路很适合。

1.3 滤波电路的选择方案方案一：使用3阶的巴特沃斯低通滤波器，该滤波器结构比较简单，滤波效果也比较好。

方案二：使用切比雪夫低通滤波器，其滤波效果好，但是其电路结构比较复杂，不太容易实现。

系统实现框图方波发生器60KHZ2分频30KHZ 6分频10KHZ10KHZ滤波30KHZ滤波放大器放大器移相电路加法器合成方波二、理论分析与计算方波电路：对于题目要求产生的方波要能分频出10KHZ 和30KHZ 的方波。

故我们设计的方波的频率为60KHZ ，以便于之后的分频。

方波频率的计算公式为： f=121)(7.01C R R + 我们选择了1C =680pf ，R1、R2为两个20K Ω的可调滑动变阻器。

封面作者：PanHongliang仅供个人学习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卷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现幅度调整，采用反向加法运算实现信号合成。

课程设计报告设计课题：信号波形合成实验专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：目录一、课程设计目的 (1)二、课程设计题目描述和要求 (1)1．基本要求 (1)2．发挥部分 (2)三、系统分析与设计 (2)1、方案设计 (2)方波振荡部分 (2)分频部分 (2)滤波部分 (2)移相、放大部分 (3)波形合成部分 (3)2、硬件实现 (3)方波振荡器 (3)分频器 (4)滤波器 (5)移向、放大器 (5)波形合成器 (6)四、系统调试过程中出现的主要问题 (7)五、系统运行报告与结论 (7)六、总结 (9)七、参考书目 (9)八、附录 (10)信号波形合成实验一、课程设计目的设计制作一个电路，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：图1 电路示意图二、课程设计题目描述和要求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；（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，合成波形的形状如图2所示。

图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波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；（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；（3）其他。

三、系统分析与设计1、方案设计方波振荡部分方波振荡电路采用555定时器组成多谐振荡器，调节至300kHz 左右方波，由于之后的分频电路具有调节占空比功能，所以方波产生电路暂时不需要调节占空比。

分频部分分频部分实现将产生的方波通过分频产生10kHz 、30kHz 和50kHz 的新的方波。

基础部分摘要：本作品实现了通过产生不同频率的正弦波，再将这些信号合成为近似方波。

采用的电路主要有：方波发生电路、三分频电路、低通滤波电路、移相电路、加法电路。

30KHz的方波在低通滤波时，通过调整使输出的正弦波峰-峰值为2V，10KHz的正弦波经过放大器放大后峰-峰值达到6V，然后10KHz的正弦波经过移相后与30KHz的正弦波合成形成近似的方波。

其中，低通滤波器采用TLC04ID巴特沃思带开关电容器滤波器，方波发生器采用TLC085放大器，移相电路采用OPA820ID放大器。

一、方案设计方案：首先通过方波发生器产生30KHz的方波，30KHz的方波通过三分频电路产生10KHz的方波，然后将30KHz和10KHz的方波分别经过低通滤波器得到30KHz的正弦波和10KHz的正弦波。

由于题目要求在合成前,30KHz的正弦波峰-峰值为2V，10KHz的正弦波峰-峰值为6V，所以30KHz的方波在低通滤波时，通过调节RC的值可以使输出正弦波的峰-峰值为2V，10KHz的正弦波通过放大电路使峰-峰值达到6V。

再通过移相电路来调节10KHz正弦波的相位，然后与30KHz的正弦波相加得到合成波形。

二、理论分析（1）波的合成与分解一个非正弦周期函数可用傅里叶级数来表示，所以一个方波可以由不同频率、幅度的正弦波来合成。

方波U（t）=4Um/∏*[sin(ωt)+1/3sin(3ωt)+1/5sin(5ωt)+···]因此，频率为10KHz和30KHz的正弦波当幅度比为3:1时可以合成近似的方波信号。

反过来,30KHz的方波经过截止频率为30KHz的低通滤波器时可以滤出30KHz的正弦基波，同理，10KHz的正弦基波也可由10KHz的方波得到。

（2）正弦波的产生方波发生器发生电路，它主要由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。

RC电路既作为延迟电路，又作为反馈电路，通过RC充放电实现输出状态的自动转换。

2010年TI杯模拟电子系统专题邀请赛 信号波形合成实验电路（C题）设计报告信号波形合成实验电路（C题）摘要：本设计为一信号波形合成电路，由一个6M的晶体构成一输出频率稳定的振荡电路，使用74LS393和三片GAL16V8分频，产生10KHz、30KHz和50KHz 的方波信号，采用由TI公司提供的TLC04巴特沃斯四阶开关电容低通滤波器对信号滤波，产生符合题目要求频率的正弦波信号，使用TI公司的OP07和741对10KHz、30KHz、50K信号进行放大。

使用RC阻容移相器，对正弦10KHz和30KHz 移相处理，用加法器、减法器合成近似正弦波和近似三角波，在显示模块中，使用了TI公司生产的TLVH431芯片作为精密基准源。

本设计的主要特点是：电路简单；成本低，性价比高；充分满足题目要求。

关键词：振荡，分频，信号波形合成，TLC04，OP07， TLVH431。

目录目录一、 方案设计与论证 (1)1.1电源模块 (1)1.2方波产生模块 (1)1.3分频模块 (1)1.4方波转正弦波模块 (1)1.5移相模块 (1)1.6显示模块 (2)二、 系统设计及功能实现 (2)2. 1总体设计框图 (2)2..2各模块的设计及功能实现 (3)2.2.1电源模块 (3)2.2.2波形产生模块 (3)2.2.3分频模块 (3)2.2.4方波转正弦波模块 (4)2.2.5移相模块 (4)2.2.6正弦波转方波、三角波模块 (4)2.2.7显示模块 (5)三、系统测试结果 (6)3.1基本要求 (6)3.2发挥部分 (6)四、参考文献 (6)附录1 (7)附录2 (9)一.方案设计与论证根据题目要求，可将系统划分为电源模块，分频模块，正弦波生成模块，移相模块，正弦波合成方波、三角波模块和显示模块，对各模块的产生，分别有以下不同设计方案：1.1电源模块采用集成稳压器LM317和LM337构成直流稳压电源，产生±5V两路直流电压，由变压器、整流器、滤波器和稳压器四部分组成。

电子信息科学系信号波形合成实验设计报告设计题目：信号波形合成专业： 09通信学生姓名:邵俊、胡建、高诗指导教师:沈小丰、徐宏宏摘要：本作品实现了通过产生不同频率的正弦波，再将这些信号合成为近似方波。

采用的电路主要有：方波发生电路、三倍频电路、低通滤波电路、移相电路、加法电路。

3KHz 的方波在低通滤波时，通过调整使输出的正弦波峰-峰值为2V，1KHz 的正弦波经过放大器放大后峰-峰值达到3V以上，然后1KHz 的正弦波经过移相后与3KHz 的正弦波合成形成近似的方波。

其中，低通滤波器采用OP07四阶低通滤波器，三倍频与方波发生器采用CD4046和CD4017，移相电路采用OP07放大器。

关键词信号波形合成、OP07 ，CD4046 ，CD4017目录1.方案设计与论证 (4)1.1 方波振荡器单元方案设计 (4)1.2 分频器单元方案设计 (4)1.3 滤波单元方案设计 (5)1.4 移相单元方案设计 (5)2.理论分析 (5)2.1 正弦波的产生 (5)2.2 移相的实现 (6)2.3 倍频与滤波 (6)2.4 加法电路 (6)3. 系统框图 (6)4.分块电路设计 (7)4.1 正弦信号的产生--文氏电桥 (7)4.2 移相电路 (7)4.3 三倍频电路 (8)4.4 四阶低通滤波电路 (8)4.5 加法器电路 (8)4.6 三角波合成电路 (9)5. 系统测试 (9)5.1 测试仪器 (9)5.2 测试数据 (9)5.3 误差分析 (10)6.设计总结 (10)7.参考文献 (10)1.方案设计与论证首先通过正弦波发生器产生1KHz 的正弦信号，1KHz的正弦信号通过三倍频电路产生频率为3KHz 的方波，然后将3KHz的方波通过低通滤波器得到3KHz 的正弦波。

由于题目要求在合成前, 3KHz 的正弦波峰-峰值为2V，10KHz 的正弦波峰-峰值不小于3V，所以3KHz 的方波在低通滤波时，通过调节RC的值可以使输出正弦波的峰-峰值为2V。

课题名称：信号波形合成摘要：本信号波形合成电路中，方波振荡器的信号经分频与滤波处理，产生频率为10kHz 和30kHz 的正弦波信号。

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，并且还可以产生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。

此外还可以根据三角波谐波的组成关系，将产生的10kHz 、30kHz 等各个正弦信号，合成一个近似的三角波形。

本电路还可以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％。

一、 方案论证1、方波产生电路的比较1）用555定时器产生方波多谐振荡器可用作方波发生器。

经分析可得： 输出高电平时间 T1=0.7R1C ，输出低电平时间T2=0.7R2C ，振荡周期 T=0.7(R1+R2)C ，频率f=1.43/((R1+R2)C)。

该方案产生方波为单极性，从而送给数字电路进行分频。

2）用集成运放产生方波集成运放通过反相输入端的电压大小来控制输出状态的翻转，从而输出方波。

集成运放产生的方波为双极性，送给数字电路需要加偏置，把双极性的方波变为单极性。

555_VIRTUAL TimerGNDDISOUTRSTVCCTHR CONTRI 2.4ΩR11kΩR2100ΩRl10nF C10nF Cf12V Vs 87VDDD2DIODE_VIRTUAL 2R40ΩKey=A 50%5D1DIODE_VIRTUAL34图一U1ATL072ACD 32481C11.0µF 1R11.0kΩ2R21.0kΩR31.0kΩ0353）用晶振产生方波用晶振产生的方波频率很高，进行分频比较复杂，但是波形非常稳定。

经过比较，我们小组认为用555定时器产生方波的方案最好，因此我们采用了此方案来产生方波。

2、分频电路的比较1）用74LS163芯片分频用74LS163芯片进行分频时，74LS163芯片是同步清零、同步置数，一片74LS163最大为十六分频，分频电路比较简单，如图三所示。

信号波形合成 Prepared on 24 November 2020课程设计报告设计课题：信号波形合成实验专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：目录一、课程设计目的 (1)二、课程设计题目描述和要求 (1)1．基本要求 (1)2．发挥部分 (2)三、系统分析与设计 (2)1、方案设计 (2)方波振荡部分 (2)分频部分 (2)滤波部分 (2)移相、放大部分 (3)波形合成部分 (3)2、硬件实现 (3)方波振荡器 (3)分频器 (4)滤波器 (5)移向、放大器 (5)波形合成器 (6)四、系统调试过程中出现的主要问题 (7)五、系统运行报告与结论 (7)六、总结 (9)七、参考书目 (9)八、附录 (10)信号波形合成实验一、课程设计目的设计制作一个电路，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：图1 电路示意图二、课程设计题目描述和要求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；（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，合成波形的形状如图2所示。

图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波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；（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；（3）其他。

三、系统分析与设计1、方案设计方波振荡部分方波振荡电路采用555定时器组成多谐振荡器，调节至300kHz左右方波，由于之后的分频电路具有调节占空比功能，所以方波产生电路暂时不需要调节占空比。

信号波形合成实验电路摘要：本系统利用TI公司MSP430F148处理器产生150KHZ的方波经由计数器74LS161构成的分频电路分频得到频率为10KHZ、30KHZ、50KHZ的方波再经RLC 波形变换电路和运放LF353构成的放大电路输出频率分别为10kHz、30kHz和50KHZ的正弦波信号，最后通过稳幅移相电路、加法器电路合成一个近似方波，波形幅度为5V的信号实现了信号波形的合成。

系统外加以MSP430F148为核心的显示电路可以即时显示信号在各时间段的幅度，精确度达到千分之一。

本系统合理地将模拟电路和数字电路相结合完成了基本部分和部分发挥部分的要求。

关键词：波形变换分频移相加法器 MSP430一、系统方案论证经过仔细分析我们认为此次信号波形合成实验电路可以由方波发生器模块、分频模块、波形变换模块、信号放大模块、稳幅移相模块、加法器模块、数显模块等构成。

方案论证与选择（1）方波发生器电路方案论证与选择方案一：采用由NE555组成的或其它由门电路构成的方波发生电路。

这些电路外围电路较少设计比较简单，但是输出信号频率很难调到某一固定值而且受环境影响明显。

本系统中要求有固定的方波（150KHZ），固此方案不被我们采纳。

方案二：由运算放大器构成的信号发生电路。

此方案具有模拟电路的不确定性的缺点且系统较复杂。

所以在本系统中也不采用。

方案三：由单片机输出固定频率方波。

这种方案得到的方波频率稳定几乎不受外部环境影响，且由于本系统的数显模块需要用到单片机，用单片机输出固定频率方波不会增加任何外围电路只需增加程序，充分利用了电路已有资源。

此方案有效、稳定、经济。

固本系统的方波发生器模块采用此方案。

（2）分频电路方案论证采用同步计数器74161构成分频电路。

（3）波形变换电路方案论证与选择。

方案一：用由运算放大器构成的方波变正弦波电路。

该方案采用波形变换的方法用运算放大器构成的波形变换电路将方波先变换为三角波再用类似的方法将三角波变换为正弦波，从而实现将方波变为正弦波的目的。

3.3信号产生电路在各种电子设计制作过程中，需要产生各种波形，如矩形波，正弦波，三角波，单脉冲波等。

产生的方法主要利用运算放大器或专用模拟集成电路，配以少量的外接元件可以构成各种类型的信号发生器。

信号发生器又可分为正弦波发生器（又称为张弛振荡器）和非正弦波发生器两大类。

由模拟集成电路构成的正弦波发生器，其工作频率多是1MHz 以下，其电路通常由工作于线性状态的运算放大器和外接移相选频网络构成。

选用不同的移相选频网络便构成不同类型的正弦波发生器。

非正弦波发生器通常由运放构成的滞回比较器（又称施密特触发器）和有源或无源积分电路构成。

不同形式的积分电路便构成各种不同类型的非正弦波发生器，如方波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器、单稳态及双稳态触发脉冲发生器及阶梯波发生器等。

此外，用模拟集成电路构成的信号发生器均需附设非线性稳幅或限幅电路，以确保信号发生器产生信号的频率及幅度的高稳定度。

下面以具体电路举例简要说明。

3．3．1. 分立模拟电路构成矩形波产生电路由运算放大器组成的矩形波产生电路如电路图3.3.1所示，图中参数R1，R2，R3可根据具体应用情况调整，而振荡频率取决于R ，C 的大小。

频率计算公式为RCf 39.11。

图3.3.1 由运算放大器组成的矩形波产生电路234123U1A7400456U1B74008910U1C7400111213U1D7400CR图3.3.2 由与非门组成的矩形波产生电路图3.3.2中7400构成高频振荡器，其频率决定于R P C ，最后一个7400用作隔离级。

图3.3.3 由晶振和运放组成的矩形波产生电路图3.3.3中的输出信号频率决定于晶振的频率，其中电阻Ω=K R 24欧用来用作运算放大器输出级集电极开路的负载。

图3.3.4 由555电路组成的矩形波产生电路图3.3.4电路采用555组成占空比可调的方波发生器。

A 、P 间的电阻为AP R ，P 、B 间的电阻记为R BP ，则充电时间为0.693R AP C 1，放电时间为0.693R BP C 1，占空比D 和频率f 为：BPAP AP R R R D += 1)(44.1C R R f PB AP +=3.3.2.正弦波产生电路图3.3.5这是一个桥T 型RC 振荡器，电路中C C C ==21，振荡频率CR f m π210=，221R R R m +=。

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.目录信号波形合成（C题）【本科组】1系统方案本系统主要由方波振荡模块、分频模块、移相电路模块、加法器模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

「信号波形合成电路报告_TI杯电子设计竞赛」标题：信号波形合成电路报告_TI杯电子设计竞赛摘要：本报告介绍了在TI杯电子设计竞赛中，设计和实现的信号波形合成电路。

该电路可以通过组合不同频率和幅度的信号，生成复杂的波形。

本报告将从需求分析、电路设计、仿真结果和实际实现等方面进行详细说明。

一、引言信号波形合成电路是一种广泛应用于通信系统、音频处理和测试测量领域的电子电路。

通过合成不同频率、振幅和相位的信号，可以实现各种复杂的波形生成。

本次设计竞赛的目标是设计一种高性能的信号波形合成电路，并能够通过外部输入信号进行控制和调节。

二、需求分析1.功能需求：电路需要能够接受外部输入信号，并根据输入信号的指令来合成对应的信号波形。

合成的波形应具有较高的精度和稳定性。

2.性能需求：电路应具备较宽的频率范围，能够合成不同频率的信号波形。

同时，电路的合成精度应尽可能高，以保证波形的准确性。

3.控制需求：电路需要能够根据外部输入信号的指令，控制合成波形的频率、幅度和相位等参数。

三、电路设计1.输入模块：电路需要具备外部输入接口，以接收外部信号的指令。

采用模数转换器（ADC）将模拟信号转化为数字信号，并通过微处理器进行处理。

2.波形合成模块：电路通过数字信号处理技术，通过组合不同频率和幅度的基波信号来合成复杂的波形。

采用数字合成频率器（DDS）实现频率的精确控制，并通过数字模拟转换器（DAC）将数字信号转化为模拟信号。

3.控制模块：电路通过微处理器控制，可以根据外部输入信号的指令，调节波形的频率、幅度和相位等参数。

通过按键或旋钮输入指令，并通过数码显示器进行显示。

四、仿真结果通过使用Simulink等仿真工具，对设计的电路进行仿真分析。

通过输入不同频率、幅度和相位的信号，观察输出波形的准确性和稳定性。

仿真结果表明，设计的电路能够有效地合成复杂的波形，并且波形的精度满足设计需求。

五、实际实现基于仿真结果和电路设计的要求，使用电子元器件和电路板进行实际的电路搭建和测试。

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.目录1系统方案................................................... 错误!未定义书签。