信号波形合成器
基于MSP430F499的波形合成器

V0 .9 11 No 1 .1
电子 设计 工程
E e to i s n E g n e i g l cr n c De i n i e r g n
21 0 1年 6月
J n 2 1 u. 0 1
基于 MS 4 0 4 9的波形合 成器 P 3F 9
Z HOU e y ,YU L -i AN i i g E i g t g I Ro g Z — n ,F IT n — n ,L U n q i
(colfEe t n n r t n S ho o l r i I oma o ,Wu a nvri , h n 4 0 7 ,hn ) coc f i hnU i sy Wua 3 0 9 C i e t a
h r n c n o d r t e u e t e if e c fh g e amo i n sg a n u r t e t e s oh e s i a s b n t e a mo i .I r e o r d c h n u n e o ih r h i n c o i n la d g a a e h mo t n s n p s a d,h l n s me sg a s f tr d t c .F rt t e sg a s f tr d b wi h c p ct n e f t r t e y t id o d r b r la e wo t a in li l e wie i , in l i i e e y s t a a i c l , n b h r — r e a t e v n r i e s h l c a i e h h
灵 活 。 面友 好 , 界 操作 简 单 。
关键 词 :分 频 滤 波 ;移 相 ;放 大 ; 成 合
信号波形合成实验电路的设计与制作

图 7 峰 值 检 波 电路
【 3 】 MSP 4 3 O x 1 x x F a m I v Us e r 。 s Gu i d e E r r a t a , T e x a s I n s t —
r u me n t s . US A.
幅值检 测显 示 电路
2 9 7
1所 示 。
表 ) 实际频 率( H )峰 峰值 ( V) 测量值( V) 测量误差
图 6 加 法 电路
参考文献 :
【 1 慷 华光. 《 电子技术基础——模 拟部分》 , 高等教育出版社 , 2 0 0 6
1.
【 2 ] SL AUO 4 9 D, MSP 4 3 0 x1 x x F a mj l v Us e r ‘ s Gu i d e , T e x a s I n s t —
图 5 移 相 电 路
移 相 电路如 图 5所 示 , 由两 级 运放 组 成 , 本 设计 中采 用L F 3 5 3, 第一 级运 放 与 C1 7 、 R 2 3构 成 有源微 分网络 , 第 图8 MS P 4 3 0 F 1 4 9幅 值测 量 显 示 电路 二级 运放 与 R 2 4 、 C 1 9组 成有 源积 分 网络。 当输 入正 弦 交 其 中 MS P 4 3 0 F 1 4 9是 T I 公司 1 6位 超 低 功 耗 单 片 流信 号 时 , 第 一 级 运放 输 出超 前 相 位信 号 , 第 二级 运 放输 机。由 2个 1 6位定 时器 、 8路 快速 1 2位 A / D 转换器 、 2个 出一 滞 后相 位信 号 ,通过 调 节 R 2 4可 使输 出信 号 与 输入 通用 串行 同步 / 异步 通信 信 号 接 口和 1 8个 I / O 引脚 等构 信 号相 位 发生 变化 。 成 的微 控 制器 。 其特 点是 电源 电压 范 围为 1 . 8 V 一 3 . 6 V , 超低 加 法 电路 功耗 , 内部 集成 看 门狗定 时器 。 加 法 电路 如 图 6所 示 ,本 设计 采 用 同相 输 入 加 法 电 通过 F 1 4 9单 片 机 的 P 1 . 0 、 P 1 . 1和 P 1 . 2口分 别进 行 路。输出 U 。 = ( 1 + R 2 5 , R 2 7 ) ( U1 + U 2 + U 3 】 。当 R 2 5 = R 2 7 时, U 。 = 2 AD采样 ,得 到 1 O K H Z 、 3 0 K H Z和 5 0 K H Z正 弦波 的幅值 , ( U + U 2 + U 。 ) , 此时 实现输 入信 号 叠加 。 通 过 按键 S W1 、 S W2 、 S W 3切 换 在 1 2 8 6 4液 晶 上 显 示 各 自峰值。 2 测试 结果 在 测试 阶段 , 我 们 对得 到 的正 弦波 进 行 了频 率 、 峰 峰 值 的测 量并计 算 了峰峰值 测 量误差 。 测试 得 到 的数 据如 表
【原创】信号波形合成实验电路

信号波形合成实验电路摘要:本文介绍了一个信号波形合成的电路方案。
该电路能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三角波。
该电路用运放构成的迟滞比较器并结合RC震荡电路产生了方波,产生的方波再经滤波电路进行分频产生出不同频率的正弦波,这些不同频率的正弦波经移相电路形成不同相位的正弦波,再经由运放构成的加法器电路最终产生合成信号。
此外,该电路还以LM3s811为主控制器对产生的信号的幅度和频率进行测量和数字显示。
所有指标都达到题目要求。
关键词:方波电路分频与滤波移相电路加法器电路Abstract:This article describes a signal waveform synthesis circuit scheme. The circuit can produce several different frequency sinusoidal signal, and these signals and then to an approximate square wave synthesis and other signals. The circuit amplifier consisting of comparator with hysteresis RC oscillation circuit produced a square wave, square wave generated by the filter circuit for frequency division produces different frequency sine wave, these different frequency sine wave and then via the formation phase-shift circuit different phase sine wave, then through the amplifier consisting of Adder the resulting composite signal. In addition, this circuit is also the main controller LM3s811 circuit on the amplitude of the signal measurement and digital display. All indicators have reached the required title.Key words::The shock wave circuit, frequency division and filtration, phase-shifting circuit, adder circuit一、作品简介根据题目要求,此波形发生器的设计主要包括四个部分:方波振荡电路、分频与滤波电路、移相电路、加法器电路。
合成器波形

合成器波形
合成器波形指的是合成器(Synthesizer)产生的音频信号的波形形状。
合成器是一种电子乐器,可以产生各种各样的音频信号,其波形形状可以通过参数调节来改变,从而产生不同音色和效果。
常见的合成器波形包括:
一、正弦波(Sine Wave):最简单的波形,具有纯净的音色,没有谐波成分,通常用于产生基础的音调。
二、方波(Square Wave):波形为方形,具有丰富的谐波成分,音色比较饱满,常用于产生比较明亮和尖锐的音色。
三、锯齿波(Sawtooth Wave):波形类似于锯齿状,具有丰富的谐波成分,音色比较富有质感,常用于产生合成音色。
四、三角波(Triangle Wave):波形类似于三角形,比正弦波丰富一些,但比方波和锯齿波平滑一些,音色相对柔和。
五、脉冲波(Pulse Wave):波形为矩形,但占空比可调节,音色可以根据占空比的不同产生丰富的变化。
合成器的波形形状对最终产生的音色有很大的影响,合成器通常提供了各种参数和控制功能,可以调节波形的形状、频率、振幅等,从而创造出各种不同的音色效果。
信号波形合成

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。
dac0832波形发生器原理

dac0832波形发生器原理
DAC0832波形发生器是一种使用8位D/A转换器的波形发生器,其工作原理是将数字信号转换为模拟信号。
其工作原理主要基于以下步骤:
1. DAC0832接收从微控制器(如单片机)发送过来的数字信号,这些数字信号代表了要生成的波形(如正弦波、方波、锯齿波、三角波等)的参数(如幅度、频率等)。
2. DAC0832将这些数字信号转换为模拟信号,即将数字信号的幅度转换为模拟信号的电压或电流。
这一步是通过D/A转换器完成的,它使用一个8
位的数字输入和一个模拟输出。
3. 生成的模拟信号经过运算放大器进行放大和滤波,以获得所需的波形。
4. 输出的模拟信号可以连接到示波器、音频设备或其他需要模拟信号的设备上。
在实现波形时,需要使用定时器来控制段码表输出速度,以控制波形的频率。
对于每种波形,可以通过改变数字信号的值和控制输出的时间来实现不同的频率和幅度。
总的来说,DAC0832波形发生器的工作原理是基于数字信号转换为模拟信号的过程,通过控制数字信号的值和控制输出的时间来实现不同的波形和参数。
8信号波形合成实验电路

简易波形合成电路的设计与实现李灿,王成跃,杨卫南京医科大学生物医学工程系,南京210029摘要本文主要设计一个能够合成指定波形的信号波形发生电路,该电路基于傅里叶合成,能够产生不同频率的正弦信号,将这些信号处理后送入加法电路可合成所需信号,主要由方波产生模块产生方波,分频与滤波模块对所得方波分频并滤成正弦波,放大模块对所得正弦波幅值进行放大,移相模块调整各频率正弦波相位,信号合成模块合成所需波形。
关键词:波形合成;分频滤波;移相The Design and Implementation of Simple Waveform Synthesis Circuit Li Can, WangChengyue, Yang Wei,Zhu Songsheng,Wang Wei*Department ofBiomedical Engineering, NanjingMedicalUniversity,Nanjing210029,China Abstract This paper mainly designs a signal waveform generating circuit that can synthesize designated waveform.Based on Fourier, it can produce various frequency sine signals. After processing, these sine signals can be synthesized designatedsignal through addition circuit. Among the circuit,the square wavegenerating module produces square-wave, and thesquare-wave is divided frequency and filtered into sine wave though frequency separating and filtering modules. After that, the amplifier module magnify the amplitude of the sine wave obtained. Then p hase shifting module adjusts the amplification of each frequency sine wave. Finally the signal waveform synthesis module synthesizes designated waveform with processed sine waves. Keywords waveform synthesis,frequency separating and filtering, phase shifting filter display1引言在电子测仪器中.信号发生器有着非常重要的地位。
如何进行电路的信号合成和分析

如何进行电路的信号合成和分析在电子技术领域,信号合成和分析是非常重要的技术。
通过合成不同的信号,我们可以实现电路的各种功能;而通过分析信号,我们可以了解电路的性能以及可能存在的问题。
本文将介绍如何进行电路的信号合成和分析。
一、信号合成信号合成是将不同的信号组合成一个完整的信号的过程。
通过合成不同频率、振幅和相位等参数的信号,我们可以实现各种电路的功能。
以下是一些常用的信号合成方法:1. 正弦波合成:正弦波是一种基本的周期信号,可以通过变换其频率、振幅和相位来合成不同的信号。
在电子电路中,正弦波合成常用于产生音频信号、交流电源等。
2. 方波合成:方波是一种具有等占空比的脉冲信号。
通过调节脉冲宽度和频率,可以合成各种需要的方波信号,如脉冲宽度调制(PWM)信号。
3. 脉冲合成:脉冲信号可以通过调节脉冲宽度、频率和幅值来合成。
脉冲信号广泛应用于数字电路、通信系统等领域。
4. 合波器合成:合波器可以将多个输入信号进行线性加权合成,输出为一个信号。
这种合成方法广泛应用于混音器、音频处理等领域。
二、信号分析信号分析是对电路中的信号进行分析和评估,以了解电路的性能和可能存在的问题。
以下是一些常用的信号分析方法:1. 频谱分析:频谱分析是对信号的频率成分进行分析的方法。
通过使用频谱仪或傅里叶变换等工具,可以将信号分解为不同频率的分量,了解信号的频率特性。
2. 时域分析:时域分析是对信号的时间变化进行分析的方法。
常用的时域分析工具包括示波器和数字存储示波器,通过观察信号在时间上的波形变化,可以了解信号的幅度、频率和相位等特性。
3. 调制分析:调制分析是对调制信号及其载波信号进行分析的方法。
通过分析调制信号的频谱和幅度调制比等参数,可以了解调制信号的调制程度以及可能存在的失真问题。
4. 频率响应分析:频率响应分析是对电路的频率特性进行分析的方法。
通过输入不同频率的信号,并测量输出信号的幅度和相位等参数,可以绘制出电路的频率响应曲线,了解电路的放大或衰减特性。
信号波形合成实验电路

信号波形合成实验电路设计报告组员:刘浩黎齐方志刚【摘要】:一个非正弦周期信号如方波、三角波信号均可以通过傅立叶级数分解为一序列频率为周期函数频率的正整数倍正弦波信号的叠加。
本次设计的实验电路正是依据这一理论。
方波振荡器产生300KHz占空比为50%的方波信号,通过FPGA三路分频得到10KHz、30KHz和50KHz的方波信号,然后经过三路滤波器得到对应频率的正弦波信号。
为了抵消滤波器的附加相移,再对滤波器输出的正弦波信号进行移相,保证合成前的基波、三次谐波和五次谐波同步。
移相调整后通过放大电路,调整各路谐波的增益,使其满足合成的幅度关系。
最后反相加法器再对三路信号求和即可合成10KHz的方波。
三角波合成的原理亦如此。
单片机系统完成基波及其谐波有效值的测量和显示。
关键词:波形合成,谐波,移相一、方案论证与比较1.方波振荡器模块根据题目基本要求同时兼顾发挥部分的顺利完成,在合成10KHz的正弦波信号之前必须通过分频滤波得到10KHz、30KHz和50KHz的正弦波信号。
依据最小公倍数和偶数分频的原则,方波振荡器产生300KHz的方波最适合三路分频。
方波振荡器有以下几种方案可以选择。
方案一:用555定时器组成多谐振荡器产生方波,经过施密特触发器整形。
这种方案实现的方波振荡器频率可调,上升沿陡峭,但输出波形不稳定,容易失真。
方案二:用MAX038精密高频波形发生器来产生方波信号。
本方案电路结构简单,能产生0.1Hz~20MHz的方波信号,波形的频率和占空比可以由电流、电压或电阻控制。
但成本高。
方案三:利用运放的非线性作用产生振荡,通过外接滑动变阻器来调节输出方波的频率。
这种方案容易实现,成本低,容易调节。
综上所述,本次设计选择方案三。
2.分频电路300KHz的方波产生后必须经过分频电路获得用于滤波处理的低频方波。
总体说来,可以直接进行一路分频,即只获得10KHz的方波,或者三路分频得到10KHz、30KHz和50KHz的方波。
信号波形合成实验电路

摘要:本设计采用TI公司的NE555组成方波振荡电路产生10KHz的方波,将此方波分别经过中心频率分别为10K、30K及50K的有源带通滤波器实现分频与滤波,产生与各中心频率相同的正弦波。
再经过移相电路与加法电路,最终合成近似方波和满足一定相位关系的三角波。
关键字:方波振荡电路,分频与滤波,移相,加法电路,三角波Abstract:This design uses TI Corporation's NE555 composition square-wave oscillating circuit to have the 10KHz square-wave, this square-wave respectively after the center frequency respectively is 10K, 30K and the 50K active bandpass filter realizes the frequency division and the filter, produces with the various center frequency same sine wave. Again after the shift circuit and the adding circuit, synthesizes the approximate square-wave finally and satisfies certain phase relation the triangular wave.Key words:Square-wave oscillator, frequency and filter, phase-shift circuit, addition, triangular wave一、方案设计与原理框图1.方案设计目标1)基本要求由方波振荡器产生频率为10KHz的方波;经分频与滤波,同时产生频率为10KHz和30KHZ的正弦波;经移相相加合成一个近似方波。
信号波形合成实验电路

信号波形合成实验电路信号波形合成实验电路是一种能够生成并合成不同信号波形的电路,它通常由一些基本元件组成,如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
下面我们将详细介绍一种简单的信号波形合成实验电路。
一、实验电路的设计1.设计目标该实验电路的设计目标是生成并合成两种不同信号波形,即正弦波和方波。
通过对这两种波形的合成,可以观察到不同信号波形之间的叠加效果。
2.电路设计为了实现上述目标,我们需要以下主要元件:信号发生器、比较器、RC 滤波器、示波器和负载。
(1)信号发生器:为了生成正弦波和方波,我们采用两个独立的信号发生器,其中一个用于生成正弦波,另一个用于生成方波。
(2)比较器:比较器的作用是将两个信号波形进行比较,从而产生一个新的波形。
在这里,我们将使用一个运算放大器作为比较器。
(3)RC滤波器:由于我们希望在负载上得到干净的波形,因此需要使用RC滤波器对信号进行滤波处理。
(4)示波器:示波器的作用是显示合成后的波形。
(5)负载:负载的作用是吸收合成的波形并转换为其他形式的能量。
3.电路连接将两个信号发生器输出端分别接入比较器的两个输入端,将比较器的输出端接入RC滤波器的输入端,将RC滤波器的输出端接入示波器的输入端,最后将负载接入示波器的输出端。
二、实验电路的工作原理4.信号发生器信号发生器是一种能够产生不同波形(如正弦波、方波等)的电路。
在这里,我们采用两个独立的信号发生器,一个用于生成正弦波,另一个用于生成方波。
5.比较器比较器的作用是比较两个信号波形,产生一个新的波形。
在这里,我们将使用一个运算放大器作为比较器,将两个信号波形进行比较,从而产生一个新的波形。
6.RC滤波器RC滤波器是一种常见的滤波器,它由电阻和电容组成。
在这里,我们使用RC滤波器对信号进行滤波处理,从而在负载上得到干净的波形。
7.示波器示波器是一种用来显示波形的电子仪器。
在这里,我们将示波器的输入端接入合成后的波形,以便观察和记录合成后的波形。
合成器的数学原理和应用

合成器的数学原理和应用概述合成器是一种电子音乐设备,能够生成各种不同的声音效果。
它通过数学原理和算法来合成音频信号,将不同的波形、频率、振幅和音色相结合,产生出丰富多样的音色效果。
本文将介绍合成器的数学原理和应用,并以列点方式呈现相关知识。
数学原理•波形生成:合成器使用不同的波形来生成声音,常见的波形包括正弦波、方波、锯齿波和三角波。
每种波形对应着不同的音色效果,通过调整波形的频率和振幅,可以产生不同的音调和音量。
•频率调制:合成器通过频率调制来改变声音的音调。
常见的频率调制方式包括线性调频(FM)和指数调频(PM),它们能够让声音产生跳跃、滑动或颤抖的效果。
•滤波器:合成器中的滤波器用于改变声音的频谱特性,常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
它们可以削弱或突出某个频段的声音,改变音色效果。
•包络生成器:合成器中的包络生成器用于控制声音的起始、变化和结束的过程。
它包括一系列阶段,分别控制声音的攻击、衰减、持续和释放。
应用合成器具有广泛的应用领域,包括音乐制作、电影电视配乐、游戏音效等。
以下是合成器在各个领域的常见应用:音乐制作•合成器是音乐制作的重要工具之一,可以用于创作和演奏各种音乐风格。
通过调整合成器的参数,音乐制作者可以创造出独特的声音效果,从而给音乐作品增添个性和创意。
•合成器可以模拟各种乐器的声音,如钢琴、吉他、鼓等,使音乐制作者能够在作品中使用更多种类的声音。
电影电视配乐•合成器在电影和电视剧的配乐中扮演着重要的角色。
它可以模拟环境音效、特殊效果音和人声等不同的音色,为影视作品增加氛围和情感色彩。
•合成器还可以通过合成音乐来表现电影和电视剧中的情节和情感变化,起到强化剧情的作用。
游戏音效•合成器在游戏音效中经常被使用,可以产生丰富多样的音效效果。
通过合成器,游戏开发者可以创造出逼真的环境声音,使玩家身临其境;还可以为不同角色和物体设计独特的音效,增加游戏的乐趣和刺激性。
信号发生器的实现方法

பைடு நூலகம்
信号发生器的实现方法
信号发生器是一种用于产生各种类型信号的电子设备,常用于测试、测量和调试电子设备 和电路。以下是几种常见的信号发生器实现方法:
1. 函数发生器:函数发生器通过数学函数生成各种波形信号,如正弦波、方波、三角波等 。函数发生器通常由数字信号处理器(DSP)或程序控制的波形发生器实现。
2. 直接数字合成器(DDS):DDS是一种数字信号处理技术,通过数字计算和相位累加 器产生高质量的连续波形信号。DDS使用数字控制的振荡器和数字-模拟转换器(DAC)来 实现信号的生成。
信号发生器的实现方法
3. 频率合成器:频率合成器通过将基准信号与特定倍频或分频的电路相结合,生成所需的 频率信号。频率合成器通常使用锁相环(PLL)或倍频器电路来实现。
4. 脉冲发生器:脉冲发生器用于生成短脉冲信号,可用于测试和测量脉冲响应、脉冲宽度 调制等。脉冲发生器可以通过计时电路、脉冲调制器和放大器等组件实现。
5. 随机信号发生器:随机信号发生器用于产生具有随机性质的信号,如噪声信号。随机信 号发生器可以使用随机数发生器和滤波器等组件实现。
信号发生器的实现方法
这些信号发生器实现方法可以单独使用,也可以结合在一起以实现更复杂的信号发生器功 能。实际的信号发生器设计和实现可能会涉及到模拟电路、数字信号处理、时钟控制和滤波 等方面的知识和技术。根据具体的应用需求和性能要求,选择合适的信号发生器实现方法是 很重要的。
DDS波形发生器电路原理及功能

DDS波形发生器电路原理及功能DDS(Direct Digital Synthesis,直接数字综合)波形发生器是一种用于产生各种波形信号的电路,采用数字信号直接合成器的方式实现。
它通过对数字信号进行相位、频率和幅度的处理,可以产生几乎任何形状的波形信号,包括正弦波、方波、锯齿波、三角波等。
DDS波形发生器广泛应用于信号发生、音频处理、测试测量等领域。
DDS波形发生器电路的原理主要基于数字信号处理技术,其关键部件包括振荡器、数字控制器和数字模拟转换器(DAC)。
振荡器用于产生高精度的时钟信号,数字控制器通过计算或指定相位、频率和幅度信息,生成数字信号,DAC将数字信号转换为模拟信号输出。
具体来说,DDS波形发生器电路主要包括以下几个部分:1.振荡器:振荡器采用高频稳定的晶振或DDS芯片产生时钟信号,通常采用32位或更高位的计数器进行频率分频,可以产生高精度的时钟信号供数字控制器使用。
2.数字控制器:数字控制器是DDS波形发生器的核心部件,负责根据用户指定的频率、相位和幅度信息生成数字信号。
通常采用FPGA或DSP 芯片实现,具有高速运算和灵活性的优点。
3.相位累加器:相位累加器用于对输入的频率信息进行相位积累,通过不断累加相位增量,实现信号相位的连续变化。
相位累加器通常采用二进制计数器或累加寄存器实现。
4.波形表:波形表是存储各种波形信号样本值的存储器,用于生成不同形状的波形信号。
用户可以事先定义好波形表中的样本值,数字控制器根据需要读取波形表中的数据进行波形合成。
5.数字模拟转换器(DAC):DAC将数字信号转换为模拟信号输出,通常采用高速、高分辨率的DAC芯片实现。
DAC的性能直接影响波形发生器的输出质量,包括信号失真、波形精度和动态范围等参数。
以上是DDS波形发生器电路的基本原理及主要部件,其工作流程如下:1.用户指定频率、相位和幅度信息,输入到数字控制器中。
2.数字控制器根据用户输入的信息计算相位增量,并将相位信息与波形表中的样本值相结合,生成数字信号。
信号波形合成实验报告

信号波形合成实验电路之马矢奏春创作摘要:本设计包括方波振荡电路,分频电路,滤波电路,移相电路,加法电路,丈量显示电路.题目要求对点频率的各参数处置,制作一个由移相器和加法器构成的电路,将发生的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.振荡电路采纳晶振自振荡并与74LS04 结合,发生6MHz 的方波源.分频电路采纳74HC164与74HC74分频出固定频率的方波,作为波形合成的基础.滤波采纳TI公司的运放LC084,分别设置各波形的滤波电路.移相电路主要处置在滤波过程中相位的偏差,防止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 10KHzand 30KHzsinusoidal signal as the fundamental and third harmonic, synthesis of a waveamplitude 5V, similar to square wave waveform. Since the oscillating crystaloscillation circuit combined with the 74LS04 to produce a square wave source 6MHz.Frequency circuit74HC164 and the 74HC74 divider out of a fixed frequency squarewave, as a basis for waveform synthesis. Filtering using TI's op LC084, respectively,set the waveform of the filter circuit. Phase-shifting circuit in the main processingphase in the filtering process deviations, to avoid prejudicing the outcome of thewaveform synthesis. Keywords:Square-wave oscillator circuit Frequency and filter Phase-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发生多个分歧频率的正弦信号,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需要的信号转换,分别发生10KHz、30KHz和50KHz的正弦波,然后对这三个正弦波进行频率合成,合成后发生目标信号为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,合成后发生目标信号为10KHz近似三角波.2.系统设计2.1 设计任务设计制作一个电路,能够发生多个分歧频率的正弦信号,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3.1 信号发生器电路方案一:数控振荡器(NCO)发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 可以直接发生调频信号(FM),虽然结合FPGA 可以完成调频信号的输出,可是数控振荡器(NCO)的平台搭建需要时间.方案二:采纳非门与晶振组合成形成正反馈电路发生正反振荡,其中采纳的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.故电路暗示为只有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),静态功耗小的特点.发生的方波信号频率满足设计需要,而且波形理想.故本设计采纳该方法实现方波振荡电路.综上,选取方案二.方案一:采纳单片机与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年夜年夜提高.另编程简单容易实现,且容易实现并可以发生固定频率的波形,并省去分频电路,是电路简化.可是FPGA 平台的搭建占用时间太长,晦气于实现.方案二:分频电路采纳逻辑元件74164、7474、7404搭建而成.电路如下图所示:振荡电路所发生的频率为6MHz 的方波送到74164构成10分频电路,输出频率为600KHz 的方波.频率为600KHz 的方波再经74164构成10 分频,输出频率为60KHz、占空比50%的方波.频率为600KHz 的方波再经7416412分频,获得频率为50KHz、占空比50%的方波.同时60KHz 的方波经过7474二分频输出30kHz、占空比50%的方波.60KHz再经74164六分频获得10KHz 的信号分频电路如下图所示.采纳方案二.方案一:采纳LC 或RC 无源滤波,电路图如图6 所示,电路简单,参数易于计算.但滤波效果差,而本题目只要给指定频率的波形滤波,而且达不到题设要求.可以根据中心频率公式:来匹配R、C 的参数.图6 无源RC 低通滤波器方案二:采纳TI 公司提供的TLC084运算放年夜器,搭建一个带通有源滤波器电路图如图7 所示采纳方案二.信号经滤波后获得完整的正弦波.调幅电路采纳运放组成的反相输入比例放年夜器.电路如下图11 所示.比例放年夜器的主要作用是调节基波、3 次波和5 次波的峰峰值.相关环节电路原理相同.为了发生包括10kHz 为基波、30kHz 为3 次波和50kHz 为5 次波合成一个近似方波,采纳运放组成的信号调幅、叠加电路.波形幅度为5V,调幅、加法电路如下图所示.调幅、加法电路当R = 2 R = 3 R = F R 时,就是三个信号的叠加.对与合成方波,加法起的运算为对与合成三角波,加法起的运算为为了获得三角波,需要把30kHz 的3 次波和50kHz 的5 次波进行反相.反相器用运放组成的反相端输入的1:1 比例放年夜器来实现.采纳TL084运算放年夜器搭建一个反相电路如下图经过方案比力与论证,最终确定的系统组成框图如图16 所示.其中利用晶振、74LS04 发生振荡方波,74LS390 和CD4566 进行分频,获得题目中所要求的各频率信号.滤波器电路分别对10K、30K、50K 设计相应的参数电路,利用TL084搭建有源滤波器.整体电路见附录1.5. 系统测试结果5.1、测试仪器与设备表4.1.1 测试用仪器与设备仪器名称型号数量双通道数字示波器DS1022C1合成信号发生器NDY-EE14101数字万用表TY3601直流稳压电源DF1731SC2A1计算机联想PC 机15.2、系统试验结果5.2.2 基波10KHz、丈量峰峰值6±0.01V 实测波形图19 基波10KHz、丈量峰峰值6±0.01V 实测波形195.2.3 三次波30KHz、丈量峰峰值2±0.01V 实测波形如图20图20 三次波30KHz、丈量峰峰值2±0.01V 实测波形5.2.4 五次波50KHz、丈量峰峰值1.2±0.03V 实测波形如图21图21 五次波50KHz、丈量峰峰值1.2±0.03V 实测波形5.2.5 基波10KHz、丈量峰峰值6V 与三次波30KHz、丈量峰峰值2V 叠加后实测波形如图22图22 基波10KHz、丈量峰峰值6V 与三次波30KHz、丈量峰峰值2V 叠加后实测波形5.2.5 基波10KHz、丈量峰峰值6V 与三次波30KHz、丈量峰峰值2V 及五次波50KHz、丈量峰峰值1.2V 叠加后实测波形图23 基波10KHz、丈量峰峰值6V 与三次波30KHz、丈量峰峰值2V 及五次波50KHz、丈量峰峰值1.2V 叠加后实测波形相减及五次波50KHz、丈量峰峰值0.24V 叠加后实测波形.相减及五次波50KHz、丈量峰峰值0.24V 叠加后实测波形.经过测试分析测试基本都到达了要求,10K与30K的分频滤波比力理想但也存在一些误差如频率不是很稳定振幅不够精确等尤其是在多阶滤波部份存在许多干扰在硬件搭接时要尽量减少信号成份电路导线的介入这样会是波形发生衰减方便于后续部份的测试.在这个部份如果采纳集成芯片会年夜年夜降低误差提高精准度与稳定性.为了增强可调性最好采纳滑动变阻器与可调电阻.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双通道数字示波器DS1022C1合成信号发生器NDY-EE14101数字万用表TY3601直流稳压电源DF1731SC2A1计算机联想PC 机1第一次做控制类型的题目开始着手时没有头绪很年夜一部份需要从网上获取资料从同学那里也获得了很多的帮手.在确定了各个模块的电路设计后调试的过程中又遇到了很多麻烦波形的幅值不够频率不稳定等.从后来的测试中总结了很多经验.本次设计的信号波形合成实验电路完成了基本部份和发挥部份的要求.本设计主要让我们掌握了信号发生电路的设计方法掌握了信号合成电路的设计方法.固然调试的时候也是一个重点让我们收获很多这其中就分硬件和软件两部份硬件需要我们注意电路设计问题对电路进行不竭地调试与改进.软件调试方面这其中包括法式的编写检验.所以一次好的设计不单要学习基础知识而且要注意各方面的细节.这次设计使我们各方面都获得了一定的熬炼.参考文献:4.高吉祥,黄智伟,丁文霞. 数字电子技术[M]. 北京:电子工业出书社,2003年,第1版5. 邹其洪黄智伟高嵩.电工电子实验与计算机仿真[M].北京:电子工业出书社,2003年,第1版。
信号波形合成实验电路

信号波形合成实验电路(C题)摘要该系统由晶体振荡电路产生6MHz的方波,经CPLD分频及有源滤波器滤波得10KHz的基波、30KHz的3次谐波和50KHz的5次谐波,再经运放构成的移相网络使其有合适的初始相位,最后将三路信号送入加法器输出即得近似方波、三角波。
系统采用真有效值转换器件LTC1968,通过模拟开关切换通道测量各个正弦信号及叠加后波形的有效值,A/D 采样后由MSP430F2618单片机转换为峰峰值并在液晶屏上显示。
关键词:有源滤波;有效值转换;数控分频1 方案比较及论证1.1分频电路选择方案一:采用芯片厂家集成的锁相环资源,该方法较为简单,电路比较复杂,调试难度高,而且频率稳定度不高。
方案二:采用CMOS器件设计一个基于类扭环计数器的分频电路,该方案电路复杂,参数调整困难。
方案三:采用可编程逻辑器件CPLD设计一个分频器。
该方案电路简单,设计灵活,参数修改方便,成本较低,故采用此方案。
1.2滤波器方案选择为了从方波中提取出正弦波,对以下几种方案进行了比较。
方案一:利用开关电容滤波器LTC1264,可轻松实现10KHz、30KHz、50KHz的带通滤波。
电路简单,Q值高,可软件控制,缺点是开关电容滤波器有开关噪声和重叠误差。
方案二:有源滤波器,其通带内的信号无能量损耗,还可放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小,易构成高阶滤波器,有现成的设计软件fiterpro,设计简单。
故选用方案二。
1.3移相电路选择方案一:实验仪表常用移相电路由两级运算放大器构成,前级微分电路实现超前移相,后极积分电路实现后滞移相。
但因其电路复杂,噪声大不予采用。
方案二:运放构成的移相电路。
该电路通过运放同向端的电阻、电容分压实现相位可变,再通过反向端的反馈网络以及电阻匹配,达到输出电压的有效值恒定,明显减小了负载受电源电压波动的影响,相位角可直接由滑动变阻器调节,因此本设计采用此方案。
1.4有效值检波电路选择方案一:采用峰值检波测量。
信号波形合成2010

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。
波形合成原理

波形合成原理
波形合成原理是指将多个波形进行叠加或混合,生成新的波形信号的过程。
波形合成可以通过不同的方法实现,以下介绍了几种常见的波形合成原理:
1. 加法合成:将多个波形的振幅进行简单叠加,相当于将多个波形信号叠加在一起。
这种合成方式可以产生富有复杂谐波结构的波形,常用于合成音乐和声音效果。
2. 乘法合成:将多个波形的振幅进行相乘,可以得到新的波形,它的频谱分布与参与合成的波形信号有关。
乘法合成可以用于合成各种特殊效果的音频,例如合成人声、合成各类声音效果等。
3. 波表合成:通过使用预先准备好的波表数据,在不同的频率和振幅下,实时地选择合适的波形进行叠加。
这种合成方式可以模拟各种乐器的音色,广泛应用于电子乐器和合成器。
4. 频率变调合成:通过调整波形的频率和相位,可以改变波形的音高和音色。
这种合成方式常用于实现音乐中的音高转换和音色变化效果。
5. 采样合成:通过从已有的音频或音乐片段中提取特定的波形片段,并在不同的频率和时长下进行重复叠加,来合成新的波形信号。
这种合成方式常用于实现采样乐器和音频处理中的特殊效果。
波形合成原理的应用广泛,不仅可以用于音乐制作和声音效果的合成,还可以应用于信号处理、计算机图形学等领域。
通过合理地选择合成方法和参数,可以创造出丰富多样的声音和图像效果。
信号波形合成实验电路设计

信号波形合成实验电路设计_________________________________________ ____________________________________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。
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4 、波形转换模块及选频模块
这里先将方波——三角波——正弦波。 方波——三角波采用由运算放大器组 成的有源积分电路实现,见附录图 7 所示。三角波——正弦波变换电路采用单级 RC 无源积分电路实现,见附录图 8 所示。
5 、移相模块
在上述变换电路中曾出现过 RC 积分电路的应用,则会产生一定的相移,为 了使合成波形达到相位要求,必须实现三路波形同步,这里的移相电路便实现这 个功能,且相位可调。见附录图 9.其中(a)实现滞后移相 90 o , (b)实现超前 相移 90 o 。
6 、波形合成模块
课题要求合成后的波形类同于方波和三角波,则三个频率分量要满足傅立叶 变换系数的要求,这里就需要系数矫正电路,即比例运算电路,通过比例调节后 加到一个加法器组成的叠加电路中,实现所要达到的相应的波形。设计的电路见 附录图 10 所示,其中(a)为方波合成电路, (b)为三角波合成电路。 在进行信号合成前,各波形(10KHz 的基波、30KHz 的三次谐波、50KHz 的五次谐波)的幅度和相位都要进行按规定调节好,以下探讨信号叠加前各波形 之间的相位和关系。 (1)方波 由傅立叶级数对方波予以分解可得
三、软件设计
MSP430 单片机的任务就是测量某路的正弦波的幅值和送显示,其组成部分 有检波电路、AD 转换、单片机 MSP430F149 最小系统和 LCD12864 液晶显示器 等几个部分组成。
ADC 将峰值检波电路的输出采样,量化后送给 MSP430 单片机。
开始
单片机初始化 液晶初始化 AD初始化
f (t )
4A 1 1 (sin t 2 sin 3t 2 sin 5t ...) n 3 5
1 1 10 kHz 可见前三级各级谐波的系数比为 1 : : 。合成三角波时,据题意, 9 25
正弦波的峰峰值为 6V,30kHz 正弦波的峰峰值为 0.67V,50kHz 正弦波的峰峰值 应为 0.24V。另外,这些谐波中每隔一个相位取反。各自所需幅值可通过调节三 个放大器的放大量获得,初相可通过上一节对相位调节电路的调节来获得。
角波、锯齿波,频率范围从 0.1Hz~20MHz,最高可达 40MHz,各种波形的输出幅 度均为 2V,但是由于现在这种芯片的产量很少,且同样的波形在低频段不失真, 高频段失真度大,输出频率也需要通过调整外部元件,因而元件分散性太大,高 频失真大,抗干扰能力差。
方案三 采用 NE555 构成多谐振荡器, 通过调整外部元件参数可改变输出频
本 设 计 采 用的 “ TI ”芯 片 有: MSP430
NE555
NE5534
NE5532
ADS1255 TL431 LM1117 OPA227 OPA2227 THS4503 一、 方案设计与论证 1 、振荡电路
要产生多个不同频率的正弦信号可以有很多方法:分立元件、集成芯片,包 括单片机或 FPGA 等都可以产生。因为题目要求用 10KHz、 30KHz、50KHz 三种频 率的波来合成,幅度一定且具有确定的相位关系。因此采用的振荡电路是我们首 先要考虑的问题。
图 3 74LS160 引脚图及真值表
图 4 74LS160 三分频原理图
图 5 74LS90 十分频原理图
图 6 六分频图
GND R9 3 .6 K R1 0 3 .6 K 5 6 C1 4 0 .0 1 U U1 B TL0 8 3 I 7
R1 1 2 00 K
图 7 方波——三角波
R1 8 1K C1 7 0 .0 1 U GND
理论 频率 10KHz 30KHz 50KHz
方波合成:
实际 峰峰值 6Vpp 2Vpp 1.2Vpp 频率 10KHz 30KHz 50KHz 峰峰值 6.04Vpp 2.00Vpp 1.20Vpp
三角波合成:
五、改进
1、由于 555 振荡电路产生的方波信号为直流,而通过波形转换后若要有波形输 出则必须输出交流信号。所以我们利用滑动变阻器将直流信号拉低为交流。 2、AD 若要精确采样则检波电路越精确越好,这里我们测量精度达到 5%的误差, 若要更精确,则要更好地检波电路。
二、电路设计 1 、总体设计
根据题目的要求,该信号波形合成既要实现方波的合成又要实现三角波的合 成,而且参与合成的波具有一定的相位关系。本系统以 555 振荡器为基础,产生 的 300KHz 方波通过后级分频形成 10KHz、30KHz、50KHz 的方波,通过波形转 换形成三种频率的正弦波,再通过移相电路进入加法器。幅值的测量放到移相电 路之后,合成电路之前,通过峰值检波后送入 AD 再送给单片机处理。
3 、分频模块
由于我们要分别产生 10KHz、30KHz、50KHz 的三种频率,所以我们要采用分 1 1 频电路。而计数器分频后有些波形占空比不是 ,所以当占空比不是 时,我们 2 2 最后分频都需要用 D 触发器来二分频。 对于 10KHz,我们先三分频再十分频。三分频我们用 74LS160 构成,74LS160 管脚图及真值表如附录图 3 所示。QA QB QC QD 分别代表从低位到高位,使能端 /CLR 表示异步清零,/LD 表示同步置数。若为异步清零则需要增加一个状态。计 数从 0 开始,当计到 2 时给一个置数端/LD 一个信号随后又返回 0,此时输出就 是 CLK 的三分频。具体原理图见附录图 4.十分频我们用 74LS90 完成,输出波形 占空比刚好为二分之一。具体原理图见附录图 5. 对于 30KHZ,我们直接采用十分频即 74LS90 电路。原理图如附录 5. 对于 50KHz,可以先三分频在二分频,三分频可以和 10KHz 复用,二分频电 路可用 D 触发器,将 D 触发器/Q 端和 D 端接在一起构成了 T 触发器。具体原理 图见附录图 6.
4A 1 1 f (t ) (sin t sin 3t ... sin nt ...) n 3 n
1 1 1: : 可见各级谐波的系数比为 3 5 。合成方波时,据题意,10 kHz 正弦波的峰
峰值为 6V, 30kHz 正弦波的峰峰值为 2V,50kHz 正弦波的峰峰值应为 1.2V。另 外,这些谐波要求初相位相同,由式可知,初相位均为零。各自所需幅值可通过 调节三个放大器的放大量获得,初相可通过上一节对相位调节电路的调节来获 得。 (2)三角波 同样由傅立叶级数对方波予以分解可得
系统总体框图见附录图 1.
2 、方波产生模块
如附录图 2 是由一个 555 电路构成的多谐振荡电路。它的振荡周期为
T t1 t 2 (ln 2)( R 3 2R 2 )C 2
故:频率
1 f (ln2)( R 3 2R 2)C 2
由于频率为 300KHz,则 (R 3 2R 2)C 2 4.8 10 -6 当 C 2 1nF ,则 R 3 2R 2 48 0 0 .取定 R 2 120 ,则 R 3 4 5 6 0 ,我们将 R 3 接 为 5K 的滑动变阻器便于调节。
AD采样
接收数据
5次采样是否结束
数字滤波 显示
结束
四、测试方法与测试结果 1、测试仪器
合成函数信号发生器:NDY EE1410 数字示波器:RIGOL DS1052E 直流四路稳压电源:DH1723-1 数字万用表
2、测试方法
调节移相电路,使三个波形同相送入加法器,用示波器观察其合成输出
3、测试结果 输出信号记录:
方案一 振荡器产生 10KHz 的方波,然后滤出三次谐波 30KHz 及五次谐波
50KHz.由信号分解可知, 这样可以实现获取三种频率且幅度成一定比例的正弦波 信号。但经过试验发现,在 10KHz 方波中滤出基波频率较为简单且波形较好但滤 出的三次谐波和五次谐波波形出现了较大失真。
方案二 分频实质上就是一个计数过程,需要得到的频率是通过对输பைடு நூலகம்频率
图 8 三角波——正弦波
( a )滞后移相 图 9 移相电路
( b )超前移相
(a) 方波合成电路
(b) 三角波合成电路 图 10 波形合成电路
信号波形合成器的设计与总体报告
——幻影凌风
摘要
该系统基于多个正弦波来合成方波及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 74LS160、 74LS90 等实现前置分频形成 10KHz、 30kHz、50kHz 的方波信号,利用积分电路和 RC 选频网络将方波转换为正弦波, 以 NE5534 低噪声运放实现各个信号的放大、衰减和加法功能,同时使用 NE5534 构成的移相电路实现信号的相位同步。 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。本设计能产生波形很好的 10KHz、30KHz 和 50KHZ 正弦波, 且各个波形幅度可调相位可调,合成出的波形与 Matlab 仿真一样,波形纯净; 对幅度的采样较为精确。
附录
10KHz方波
方波/正弦波 10KHz 转换电路 方波/正弦波 30KHz 转换电路 方波/正弦波 50KHz 转换电路
移相电路
输 出
30KHz方波 振荡器 300KHz 方波 分频电路 50KHz方波
移相电路
加法器
示波器
移相电路
LCD
单片机
A/ D
峰值检波
图 1. 系统总体框图见附录
图 2 方波产生电路
的计数实现的。首先 555 输出 300KHz 的信号,这里分频可以用 FPGA 实现,也可 以用分频芯片实现。但是因为很多信号分频后占空比不是一半,则每个分频最后 都为二分频。 综上,后级分频电路可选的芯片很多,10Khz 是三十分频即先三分频再十分 频:我们采用的是 74LS160 构成三分频,然后通过 74LS90 构成十分频,分频出 来恰好为 10KHz 占空比为一半的方波。30KHz 就直接用 74LS90 十分频,50KHz 是六分频即先用 74LS160 三分频再用 D 触发器二分频。