全国大学生电子设计竞赛 2010 年T I 杯模拟电子系统专题邀请赛 设 计 报 告 题 目： 信号波形合成实验电路（C 题） 学 校： 武汉大学 指 导 老 师： 参赛队员姓名： 日 期： 2010 年 08 月 24 日 全国大学生电子设计竞赛 2010 年 TI 杯模拟电子系统专题邀请赛 1 2010 年 TI 杯模拟电子系统专题邀请赛试题 信号波形合成实验电路（C 题） 一、课题的任务和要求 课题任务是对一个特定频率的方波进行变换产生多个不同频率的正弦信号，再将这些正弦信号合成为近似方波和近似三角波。 课题要求是首先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必要的信号转换，分别产生 10KHz、30KHz 和 50KHz 的正弦波，然后对这三个正弦波进行频率合成，合成后的目标信号为 10KHz近似方波和近似三角波。另外设计一个正弦信号幅度测量电路，以测量出产生的 10KHz、30KHz和 50KHz正弦波的的幅度值。 课题还给出了参考的实现方法，见下图。 图 1 电路示意图 图 1 课题参考实现方案 二、实现方案的分析 1 ．基本方波发生器方案的分析 方波的产生方法很多，如用运算放大器非线性产生、用反向器及触发器产生、也可用模数混合时基电路 ICL7555 产生等。本例采用第一种方案，最符合题意要求。 2 ．波形变换电路方案的分析 从某方波中提取特定频率的正弦波方案很多，如用窄带滤波器直接从方波中提取所需的基波或谐波；用锁相方法进行分频或倍频产生所需频率；用数字分频方案，从较高频率的方波或矩形波中通过分频获得所需频率方波并进行变换获得正弦波。本课题采用第三种方案。 3 ．移相方案分析 在方波——正弦波转换中，难免会产生附加相移，通过移相来抵消附加相依，以便信号合成时重新实现同步。根据微分电路实现相位超前、积分电路实现相位滞后的理论，因此，采用微伏和积分来实现移相。 4 ．信号合成方案分析 方波信号经过波形变换和移相后，其输出幅度将有不同程度的衰减，合成前需要将各成分的信号幅度调整到规定比例，才能合成为新的合成信号。本课题采用反向比利运算电路实全国大学生电子设计竞赛 2010 年 TI 杯模拟电子系统专题邀请赛 2 现幅度调整，采用反向加法运算实现信号合成。 5 ．信号检测和显示方案分析 信号检测和显示部分采用 MSP430 单片机，由于信号最高频率仅 50KHz，采用高速运放TLC083I 配合高频检波二极管和周围阻容元件制作一个平均值检测电路，...
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