锁相环频率合成器的仿真设计

锁相环频率合成器的仿真设计

1任务

设计一个具有输出jhhug

频率等于N/M输入频率功能的锁相环频率合成电路，并用Proteus

完成仿真。电路示意图如下图所示。

2基本要求

分别用地址开关控制M分频和N分频，当输入信号频率10kHz时，使输出信号频率能在1kHz—200kHz范围内步进变化，步进值为0.5kHz和5kHz。

3提高要求

分别用“加”、“减”按钮开关控制M分频和N分频，当输入信号频率10kHz时，使输出信号频率能在1kHz—200kHz范围内步进变化，步进值为0.5kHz和5kHz。

RC有源滤波器的仿真设计

1任务

设计一组RC有源滤波器电路，它们分别为低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、和全通滤波器，并用Proteus完成仿真。

2基本要求

二阶低通滤波器：截止频率f0=1kH z±10%，通带增益<3，Q<10；

二阶高通滤波器：截止频率f0=100H z±10%，通带增益<3，Q<10；

二阶带通滤波器：中心频率f0=3kH z±10%，通带增益<5，Q<10；

二阶带阻滤波器：中心频率f0=50H z±10%，Q<10；

一阶全通滤波器：频率f0=1kH z±10%，通带增益=1，相移=90°；

3提高要求

分别将上述电路进行组合，使之成为一些实用的电路。并综合出调整电路参数改变性能指标的方法。

图1

系统示意图

信号合成电路的仿真设计与制作

1任务

设计制作一个具有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功能的电路。系统示意图如图1所示：

2基本要求

2.1方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为1kHz 和3kHz 与5kHz 的正弦波信号，这三种信号应具有确定的相位关系；产生的信号波形无明显失真；幅度峰峰值分别为6V 与2V 和1.2V；

2.2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1kHz 和3kHz 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

2.3再用5kHz 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，波形幅度为5V；

2.4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1kHz、3kHz、5kHz 各个正弦信号，合成一个近似的三角波形，波形幅度为5V；

3提高要求

合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调，步进值为0.5V 和0.05V；

1KHz 正弦波

信号测量与波形采集系统设计

1任务

设计制作一个能够进行信号幅度、频率、周期测量和周期信号波形采集、存储与回放功能的电路，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上。

系统示意图如图1所示：

图1系统示意图

2基本要求

2.1能对10Hz-100kHz信号的频率、周期进行测量和数字显示，测量误差不大于±1％；

2.2能对±20V的直流电压信号进行测量和数字显示，测量误差不大于±5％；

2.3能对20V有效值的交流电压信号幅度进行测量和数字显示，测量误差不大于±5％；

2.4能完成对单极性信号（高电平约4V、低电平接近0V）、频率约1kHz信号的采集、存储与连续回放。要求系统输入阻抗不小于10kΩ，输出阻抗不大于1kΩ。采集、回放时能测量并显示信号的高电平、低电平和信号的周期。原信号与回放信号电平之差的绝对值≤50mV，周期之差的绝对值≤5%。

3提高要求

能对双极性、电压峰峰值为100mV～10V、频率为10Hz～1kHz信号的采集与回放。回放时能测量并显示信号的幅度峰峰值和信号的周期。原信号与回放信号幅度峰峰值之差的绝对值≤10%，周期之差的绝对值≤5%。

考核方式

本课程注重过程考核以及素养养成的训练，总评成绩位各项目成绩的平均，每个项目的考核分为实践操作考核、项目设计报告和平时考核。

（1）实践操作考核占项目成绩的40%。

评分依据（以组为单位）：每个项目人人参与、各人有分工、以某项单元部分的最

低分为准

（2）设计报告占项目成绩的40%。

评分依据：报告要求

（3）平时成绩占项目成绩的20%。

评分依据（以组为单位）：出勤、纪律等。

注意：每发现打游戏一次，扣该项目总分的10分，直至扣完为止。

设计报告要求（以组为单位）

1设计要求

2方案论证与选择

3系统方案设计

4电路原理与电路设计

5程序工作原理和流程设计及程序清单

6测试方法及选用的仪器

8项目制作及调试的具体过程

（技术指标的检测、测试数据的记录、故障的检测及排除等）

9本项目中承担及完成的工作，心得体会（每人一份）