方波合成器.docx

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方波合成器

总体设计报告

主题：

方波合成器的合成与制作

专业：

应用电子技术

科目：

电力设计与制造

指导老师：

黎万平

成员：

许苗、王栋

班级：

应电1002

整个电路的组成:

整个电路由方波震荡电路（120KHZ）,分频电路（6,10,30分频）,滤波电路,调理电路,加法电路五个部分构成.

设计目标：

设计并制作一个信号合成器。

设计任务：

设计被制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦波，并将这些信号在合成近似波。

指标：

拟合成的信号基波频率为4KHZ。

产生波形无明显失真。

拟合成信号的输出幅度为5V。

一．信号合成原理：

付里叶级数：

周期信号：

f（t）=1/2*a+α/2（asinwt+bsinwt）

方波信号：

f（t）=4/π*α/2（α/（2n-1）wt）

=4/πsin（wt+4/π*1/3sin3wt）+4/π*1/5sin5wt+......

二．总体方案设计分析：

频率为4KHZ.

幅度为5V.

任务分解：

生成4KHZ的基波。

生成12KHZ的3次谐波。

生成20KHZ的5次谐波。

基波与3次谐波5次谐波的相位差为0.

三．总体框图：

正弦波

滤波

方波

30分频

滤波

10分频

滤波

6分频

主要单元分析：

1.方波振荡电路

方案一：

用555定时器产生方波占空间比可调，且频率可调。

中低频信号。

方案二：

用运放构成振荡电路。

2.分频计数器.

方案一：

用计数器实现偶数分析。

方案二：

用编程逻辑控制偶数分析。

选用方案一.

3.滤波电路

方案一:

RC滤波电路,由于电阻R与频率变化无关,RC低通滤波器在器件选材方面要相对简单。

方案二:

采用TLC04芯片,四阶低通滤波,TLC04的截至频率的稳定性只与时钟频率稳定性相关,截至频率可调,其时钟截止频率为50。

选择方案二：

原因：

方案一不适合大功率输出,仅可作为弱信号处理与微小信号应用，而方案二能满足振动实效和振动焊接工艺的要求.

4.加法电路

方案一:

同相加法电路,同相加法电路的各输入信号的放大倍数个不影响不能单独调整,因此同相加法电路调节不如反向加法电路.

方案二:

反向加法电路,其电路某一输入信号的电阻的阻值不影响其他输入电压与输出电压的比例关系.

选用方案二：

原因：

方案一同相加法电路不能单独调整，而方案二调节更方便.

方波振荡电路图:

分频器设计

一．74LS161介绍：

四位可预置的同步加法计数器。

R:

异步复位CP：

时钟

P0~P3：

输入端CEP:

技术使能端

LD：

同步置数端

Q0~Q3：

数据输出端

TC：

进位输出端

⑴异步清零。

当RD=0时，计数器清零。

⑵同步并行置数。

当LD=0时。

在CP上升沿的作用下使Q0~Q3=P0~P3。

⑶同步加法器计数。

LD=RD=1.CET=CRP=1

对上升沿级数，可达到1111.

一．设计举例

利用74LS161可预置功能，设计分频。

分频电路：

30分频电路：

30分频波形：

滤波电路设计:

一．电路设计

1．7LC04介绍：

截止频率:

0.1HZ~30KHZ

供电电压:

+-3.5V

封装DIP-8

TLC04的封装及引脚:

1脚:

CLKINCMOS

2脚:

CLKRTTL时钟,载波

3脚:

电平选择引脚LS=0选TTL时钟LS=1选CMOS时钟

4脚:

VCC-接负电源

5脚:

FILTEROUT滤波输出

6脚:

AGND

7脚:

VCC+接正电源

8脚:

FILTERIN滤波输入

电路版布线规则。

安装滤波点电路。

上电前电路检测。

上电调试。

2．相位调整电路

偏置调整电路：

加法电路：

总结：

通过这次实训，我收获了不少，也认识到了自己很多不足的地方我给自己总结了几点：

首先我们要做好一个项目需要好的专业知识，认真听老师的要求安排，一步一步的来，思路也要清晰。

有足够的耐心、恒心，在焊接的时候应该注意速度，快准狠；也要注意自己安全。

遇到问题要耐心解决，努力克服调整心态，虚心请教同学或老师。

自己在检测前做好测试，看自己的路线有没有短路，有没有走通。