基于常规芯片设计的波形合成电路
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3 电路设计
3．1 分频电路的设计
首先由6 MHz的方波晶振通过74LS390的二分频得到3 MHz，十分频得到600 kHz；再将600 kHz的频率二分频得到300 kHz。再利用74LS161的异步清零功能实现对300 kHz进行三分频。经此三分频，信号从Q1输出为100 kHz的频率方波。再将这100 kHz频率的方波信号送入到74LS39 0的分频电路50 kHz、10 kHz的频率了。用74LS390分频可以直接得出二分频、五分频和十分频的信号，电路简单。
3．2 滤波电路的设计
滤波电路就是将输入的方波信号转换成相应频率的正弦波信号。本系统采用TI公司的TLC04芯片。
TLC04具有最大平坦度、截止边带单调下降的巴特沃斯四阶开关电容滤波器。其截止频率可随时钟编程。截止频率的稳定性依赖于时钟的稳定性，时钟截止频率比为50：1，该滤波器可外接TTL或CMOS时钟，也可自产生时钟。
根据时钟截止频率比为50：1这一特性，为输出50 kHz的正弦波，可以在TLC04的时钟增加上大于2．5MHz的信号；
由于本系统在前面实现了分频，因此它所需要的时钟频率可以由前面分频出来的3 MHz的时钟频率提供。
同理，输出30 kHz的正弦波，可以在TLC04的时钟端加上1．5 MHz的信号；输出1O kHz的正弦波，理论上在TLC04的时钟端加上500 kHz的信号，本设计中采用600 kHz的时钟频率。
信号经过C3电容由8脚输入，TLC04的时钟输入2脚接分频出来的3 MHz、600 kHz和30 kHz。输出正弦波从5脚引出。如图2所示。
3．3 放大电路的设计
放大电路采用的是TL082构成的运算放大电路。通过调节它的反馈电阻改变其放大倍数。其作用就是将滤波出来的正弦波的幅值放大到6 V、2 V和1．2 V。
3．4 移相电路的设计
图3为移相电路示意图。
由正切三角函数半角公式可得：
通过调节电位器W，即可以改变正弦波的相位。
3．5 合成电路的设计
合成电路就是以1O kHz的正弦波作为基波，30 kHz和50 kHz的正弦波作为三次谐波和五次谐波，将它们合成一个近似的方波。除此以外，本设计也将产生的10 kHz、30 kHz等各个正弦信号，合成了一个近似的三角波形。如图4所示，当只有K1闭合时，将产生的10 kHz和30 kHz正弦波信号，作为基波和三次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5 V；当K1和K2同时闭合时，将产生的10 kHz、30 kHz和50 kHz正弦波信号，作为基波、三次谐波和五次谐波，合成一个近似方波；当只有K3闭合时，将产生的10 kHz和30 kHz正弦波信号，作为基波和三次谐波，合成一个近似三角波；当K3和K4同时闭合时，将产生的10 kHz、30 kHz和50 kHz正弦波信号，作为基波、三次谐波和五次谐波，合成一个近似三角波。
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