基于鼎阳示波器的信号波形合成

　　摘要：本设计由方波振荡，分频滤波，移相放大，加法求和，峰值检测模块组成。通过对555定时器产生的方波进行分频，得到10kHz、30kHz、50kHz的方波。滤波移相处理后，产生三种频率的正弦信号，从而合成波形稳定的方波与三角波。最后，由峰值检测电路检测幅值，并由MSP430显示。经验证，本设计电路幅值相位易于调节，波形稳定，效果理想，达到了设计要求。

　　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。　　

 

　　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。　　

 

　　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。