基于常規(guī)芯片設(shè)計的波形合成電路
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3 電路設(shè)計
3．1 分頻電路的設(shè)計
首先由6 MHz的方波晶振通過74LS390的二分頻得到3 MHz，十分頻得到600 kHz；再將600 kHz的頻率二分頻得到300 kHz。再利用74LS161的異步清零功能實(shí)現(xiàn)對300 kHz進(jìn)行三分頻。經(jīng)此三分頻，信號從Q1輸出為100 kHz的頻率方波。再將這100 kHz頻率的方波信號送入到74LS39 0的分頻電路50 kHz、10 kHz的頻率了。用74LS390分頻可以直接得出二分頻、五分頻和十分頻的信號，電路簡單。
3．2 濾波電路的設(shè)計
濾波電路就是將輸入的方波信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的正弦波信號。本系統(tǒng)采用TI公司的TLC04芯片。
TLC04具有最大平坦度、截止邊帶單調(diào)下降的巴特沃斯四階開關(guān)電容濾波器。其截止頻率可隨時鐘編程。截止頻率的穩(wěn)定性依賴于時鐘的穩(wěn)定性，時鐘截止頻率比為50：1，該濾波器可外接TTL或CMOS時鐘，也可自產(chǎn)生時鐘。
根據(jù)時鐘截止頻率比為50：1這一特性，為輸出50 kHz的正弦波，可以在TLC04的時鐘增加上大于2．5MHz的信號；
由于本系統(tǒng)在前面實(shí)現(xiàn)了分頻，因此它所需要的時鐘頻率可以由前面分頻出來的3 MHz的時鐘頻率提供。
同理，輸出30 kHz的正弦波，可以在TLC04的時鐘端加上1．5 MHz的信號；輸出1O kHz的正弦波，理論上在TLC04的時鐘端加上500 kHz的信號，本設(shè)計中采用600 kHz的時鐘頻率。
信號經(jīng)過C3電容由8腳輸入，TLC04的時鐘輸入2腳接分頻出來的3 MHz、600 kHz和30 kHz。輸出正弦波從5腳引出。如圖2所示。
3．3 放大電路的設(shè)計
放大電路采用的是TL082構(gòu)成的運(yùn)算放大電路。通過調(diào)節(jié)它的反饋電阻改變其放大倍數(shù)。其作用就是將濾波出來的正弦波的幅值放大到6 V、2 V和1．2 V。
3．4 移相電路的設(shè)計
圖3為移相電路示意圖。
由正切三角函數(shù)半角公式可得：
通過調(diào)節(jié)電位器W，即可以改變正弦波的相位。
3．5 合成電路的設(shè)計
合成電路就是以1O kHz的正弦波作為基波，30 kHz和50 kHz的正弦波作為三次諧波和五次諧波，將它們合成一個近似的方波。除此以外，本設(shè)計也將產(chǎn)生的10 kHz、30 kHz等各個正弦信號，合成了一個近似的三角波形。如圖4所示，當(dāng)只有K1閉合時，將產(chǎn)生的10 kHz和30 kHz正弦波信號，作為基波和三次諧波，合成一個近似方波，波形幅度為5 V；當(dāng)K1和K2同時閉合時，將產(chǎn)生的10 kHz、30 kHz和50 kHz正弦波信號，作為基波、三次諧波和五次諧波，合成一個近似方波；當(dāng)只有K3閉合時，將產(chǎn)生的10 kHz和30 kHz正弦波信號，作為基波和三次諧波，合成一個近似三角波；當(dāng)K3和K4同時閉合時，將產(chǎn)生的10 kHz、30 kHz和50 kHz正弦波信號，作為基波、三次諧波和五次諧波，合成一個近似三角波。
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