基于鼎陽示波器的信號波形合成

　　摘要：本設計由方波振蕩，分頻濾波，移相放大，加法求和，峰值檢測模塊組成。通過對555定時器產(chǎn)生的方波進行分頻，得到10kHz、30kHz、50kHz的方波。濾波移相處理后，產(chǎn)生三種頻率的正弦信號，從而合成波形穩(wěn)定的方波與三角波。最后，由峰值檢測電路檢測幅值，并由MSP430顯示。經(jīng)驗證，本設計電路幅值相位易于調(diào)節(jié)，波形穩(wěn)定，效果理想，達到了設計要求。

　　一、 設計方案

　　1.1方波產(chǎn)生電路
　　555定時器構(gòu)成多諧振蕩電路。電路幅值與占空比可調(diào)，產(chǎn)生的方波為單極性，波形上升沿較陡

　　1.2分頻電路
　　由十六進制計數(shù)器74LS163和觸發(fā)器HEF4013構(gòu)成分頻電路。計數(shù)器進行奇數(shù)次分頻，觸發(fā)器進行二分頻。電路占空比為50%

　　1.3濾波電路
　　由運放TL072和無源元件RC組成二階有源帶通濾波電路。該電路既可以濾除直流和高次諧波分量，又可以放大電壓

　　1.4移相電路
　　如 圖-1所示，RC等幅移相電路。電路可調(diào)相范圍為0～90°，幅度恒定?！　?/p>

 

　　1.5加法電路
　　同相求和電路?？蓪崿F(xiàn)多路信號相加，但穩(wěn)定性不高

　　1.6峰峰值檢測電路
　　利用場效應管和電容等構(gòu)成峰峰值檢測電路。電路性能穩(wěn)定，檢測精度良好，但在高頻范圍內(nèi)檢測精度一般。

　　二、 參數(shù)分析及計算

　　2.1 方波產(chǎn)生電路頻率及占空比計算
　　由555定時器組成的多諧振蕩器如圖-2所示。該電路通過對電容C的充放電得到周期性矩形波。由振蕩頻率公式，占空比公式知，若要使方波頻率為300kHZ，應滿足，同時調(diào)節(jié)滑動變阻器，使其上下端阻值相等，得到占空比為50%的方波。　　

 

　　2.2 分頻電路參數(shù)計算
　　分頻電路如 圖-3所示。將多諧振蕩器得到的方波經(jīng)過分頻器進行15分頻、5分頻、3分頻，再經(jīng)過D觸發(fā)器二分頻，從而得到占空比為50%的10kHZ,30kHZ,50kHZ的方波，用于后級濾波使用?！?/p>