基于鼎阳示波器的信号波形合成

发表于 2014-6-13 23:41

一、设计方案

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 移相电路

发表于 2014-6-13 23:41

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

图-2

发表于 2014-6-13 23:41

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

发表于 2014-6-13 23:42

2.3滤波电路参数计算

图-4

发表于 2014-6-13 23:42

2.4移相电路参数计算

图-5

发表于 2014-6-13 23:42

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

发表于 2014-6-13 23:42

用SDS1202CFL测试显示波形如下：

图-6至图-12

发表于 2014-6-17 17:40

呵呵。。。。。谢谢分享，学习学习