信号产生与变换电路的设计.docx

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=140 q/?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 - 0.1 Rac = 1.4x10 3取f = 2xio 3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 = 4.7 MF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R9370QR10 370Q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_ 1 Ui 1-R2C2a)2 + j3RCco r = 370Q 则 C = \/nF即 /?9 = /?io = 370QCi = Ce = 1//F2.4 3次正弦谐波产生屯路的设计与计算图5 3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 = /?|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。