示波器合成信号波形的分析 滤波电路、分频电路等
1.1方波产生电路
555定时器构成多谐振荡电路。电路幅值与占空比可调，产生的方波为单极性，波形上升沿较陡
1.2分频电路
由十六进制计数器74ls163和触发器hef4013构成分频电路。计数器进行奇数次分频，触发器进行二分频。电路占空比为50%
1.3滤波电路
由运放tl072和无源元件rc组成二阶有源带通滤波电路。该电路既可以滤除直流和高次谐波分量，又可以放大电压
1.4移相电路
如图-1所示，rc等幅移相电路。电路可调相范围为0～90°，幅度恒定。
图-1
1.5加法电路
同相求和电路。可实现多路信号相加，但稳定性不高
1.6峰峰值检测电路
利用场效应管和电容等构成峰峰值检测电路。电路性能稳定，检测精度良好，但在高频范围内检测精度一般。
二、参数分析及计算
2.1方波产生电路频率及占空比计算
由555定时器组成的多谐振荡器如图-2所示。该电路通过对电容c的充放电得到周期性矩形波。由振荡频率公式
，占空比公式
知，若要使方波频率为300khz，应满足
，同时调节滑动变阻器，使其上下端阻值相等，得到占空比为50%的方波。
图-2
2.2分频电路参数计算
分频电路如图-3所示。将多谐振荡器得到的方波经过分频器进行15分频、5分频、3分频，再经过d触发器二分频，从而得到占空比为50%的10khz,30khz,50khz的方波，用于后级滤波使用。
图-3
2.3滤波电路参数计算
滤波电路如图-4所示，该滤波器为二阶带通滤波器。高通部分用于滤除直流分量，低通部分用于滤出10khz,30khz,50khz的正弦波。由截止频率公式
，分别计算得截止频率为12khz,32khz,53khz时的电阻电容参数。为防止电路起振，放大倍数均取1.5倍以下。
图-4
2.4移相电路参数计算
移相电路如图1-4-2所示,利用放大器的差动输入，在
处产生+90度相移。若以产生90度相移的频率为中心，频率偏离时，其相角为：
。为了获得任意的相角，选择适当的电容值0.01u，因为
，通过5k滑动变阻器的调节即可实现相位调节。
2.5加法电路参数计算
根据方波的傅里叶展开式
三角波的傅里叶展开式
，将三路正弦波幅值和相位分别调至与公式相符，相加后即得所需波形。 2.6峰峰值检测电路参数计算
峰峰值检测电路如图-5所示，利用两片tl072比较跟随，电容充放电，场效应管保持峰值从而实现峰值检测功能。
图-5
三、系统测试数据
测试方案
(1) 测试各模块输出的方波，正弦波的幅值，频率与波形。
(2) 调节正弦波幅值，相位至满足傅里叶关系，测试合成波形数据。
(3) 对各输出正弦波进行峰值检测测试，计算误差。
测试仪器
数字存储示波器：鼎阳（siglent）sds1102cfl 100mhz 2gsa/s
经测试所得实验数据如表一所示。测试波形如图-6至图-12所示。滤波所得正弦波误差为0%，合成方波峰值与设计要求值相差0.6v。
表一信号合成电路测试数据
输出信号 正弦波一 正弦波二 正弦波三 两路合成方波 三路合成方波 三角波
频率(khz) 10.04 30.1 50.15 10.03 10.04 10.04
幅值(v) 6 2 1.19 5.6 5.68 9.04
用sds1202cfl测试显示波形如下：
图-6 分频后方波图-7 10khz正弦波
图-830khz正弦波图-9 50khz正弦波
图-10基波、三次谐波合成方波图-11 基波、三次、五次谐波合成方波
图-12合成三角波
四、参考文献
[1]康华光.电子技术基础模拟部分[r].北京：高等教育出版社，2006.1
[2]李先允.姜宁秋.电力电子技术[r].北京：中国电力出版社，2006
Arlo推出无线安防摄像头Ultra，具有4K分辨率和HDR图像处理功能
新基建是LED显示屏产业最大的风口
红外热成像技术除了测温还有哪些应用？
无闪烁MR16 LED灯具驱动解决方案
中国模拟芯片市场的规模现在怎样
示波器合成信号波形的分析 滤波电路、分频电路等
超威集团：“疫”路同行 彰显大企担当
OPPO R11发布时间已过,OPPO R11将成明星最爱,引领2017科技时尚新潮流
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索尼推出全新Walkman，搭配Android 9.0系统
Skype推出远程技术面试的集成代码编辑器
高级硬件工程师的知识与能力要求
威马汽车寻求D轮10亿美元融资，累计融资以超230亿元
基于MSP430F149单片机和GPS+GPRS模块实现追踪器系统的软硬件设计
中国高端彩电市场竞争将越来越激烈
基于CC2530F256芯片和WiFi协议栈实现双模无线网关的设计方案
助焊膏在应用领域有哪些地方？
恩智浦携手万事达卡帮助所有设备实现无忧支付
用平衡输入电路抑制共模噪声的话筒放大器
如何用单片机电路点亮led？
555定时器构成多谐振荡电路。电路幅值与占空比可调，产生的方波为单极性，波形上升沿较陡
1.2分频电路
由十六进制计数器74ls163和触发器hef4013构成分频电路。计数器进行奇数次分频，触发器进行二分频。电路占空比为50%
1.3滤波电路
由运放tl072和无源元件rc组成二阶有源带通滤波电路。该电路既可以滤除直流和高次谐波分量，又可以放大电压
1.4移相电路
如图-1所示，rc等幅移相电路。电路可调相范围为0～90°，幅度恒定。
图-1
1.5加法电路
同相求和电路。可实现多路信号相加，但稳定性不高
1.6峰峰值检测电路
利用场效应管和电容等构成峰峰值检测电路。电路性能稳定，检测精度良好，但在高频范围内检测精度一般。
二、参数分析及计算
2.1方波产生电路频率及占空比计算
由555定时器组成的多谐振荡器如图-2所示。该电路通过对电容c的充放电得到周期性矩形波。由振荡频率公式
，占空比公式
知，若要使方波频率为300khz，应满足
，同时调节滑动变阻器，使其上下端阻值相等，得到占空比为50%的方波。
图-2
2.2分频电路参数计算
分频电路如图-3所示。将多谐振荡器得到的方波经过分频器进行15分频、5分频、3分频，再经过d触发器二分频，从而得到占空比为50%的10khz,30khz,50khz的方波，用于后级滤波使用。
图-3
2.3滤波电路参数计算
滤波电路如图-4所示，该滤波器为二阶带通滤波器。高通部分用于滤除直流分量，低通部分用于滤出10khz,30khz,50khz的正弦波。由截止频率公式
，分别计算得截止频率为12khz,32khz,53khz时的电阻电容参数。为防止电路起振，放大倍数均取1.5倍以下。
图-4
2.4移相电路参数计算
移相电路如图1-4-2所示,利用放大器的差动输入，在
处产生+90度相移。若以产生90度相移的频率为中心，频率偏离时，其相角为：
。为了获得任意的相角，选择适当的电容值0.01u，因为
，通过5k滑动变阻器的调节即可实现相位调节。
2.5加法电路参数计算
根据方波的傅里叶展开式
三角波的傅里叶展开式
，将三路正弦波幅值和相位分别调至与公式相符，相加后即得所需波形。 2.6峰峰值检测电路参数计算
峰峰值检测电路如图-5所示，利用两片tl072比较跟随，电容充放电，场效应管保持峰值从而实现峰值检测功能。
图-5
三、系统测试数据
测试方案
(1) 测试各模块输出的方波，正弦波的幅值，频率与波形。
(2) 调节正弦波幅值，相位至满足傅里叶关系，测试合成波形数据。
(3) 对各输出正弦波进行峰值检测测试，计算误差。
测试仪器
数字存储示波器：鼎阳（siglent）sds1102cfl 100mhz 2gsa/s
经测试所得实验数据如表一所示。测试波形如图-6至图-12所示。滤波所得正弦波误差为0%，合成方波峰值与设计要求值相差0.6v。
表一信号合成电路测试数据
输出信号 正弦波一 正弦波二 正弦波三 两路合成方波 三路合成方波 三角波
频率(khz) 10.04 30.1 50.15 10.03 10.04 10.04
幅值(v) 6 2 1.19 5.6 5.68 9.04
用sds1202cfl测试显示波形如下：
图-6 分频后方波图-7 10khz正弦波
图-830khz正弦波图-9 50khz正弦波
图-10基波、三次谐波合成方波图-11 基波、三次、五次谐波合成方波
图-12合成三角波
四、参考文献
[1]康华光.电子技术基础模拟部分[r].北京：高等教育出版社，2006.1
[2]李先允.姜宁秋.电力电子技术[r].北京：中国电力出版社，2006
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如何用单片机电路点亮led？