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1、题目(五):波形发生器一、任务使用一片 555 芯片和一片通用四运放 LM324 芯片及常规电阻、电容、电位器，设计制作一个频率可变的同时输出矩形波、锯齿波、正弦波、正弦波的波形产生电路。系统框图如图 1 所示。5 5 5 多谐振荡电路方波输出低通滤波器（ 或带通滤波器 ）三角波输出积分电路带通滤波器（ 2 7 k 中心频率 ）电压比较器引脚 3输出引脚 6输出锯齿波输出正弦波1 输出正弦波2 输出脉冲波输出图 1 系统框图二、要求1、基本要求（1）同时四通道输出，每通道输出矩形波、锯齿波、正弦波、正弦波中的一种波形，每通道输出的负载电阻均为 1K 欧姆。（2）四种波形的频率关系为 1:1:1
2、:3（三次谐波） ，矩形波、锯齿波、正弦波输出频率范围为 8 Hz10 Hz，矩形波和锯齿波输出电压幅度峰峰值为 1V，正弦波输出幅k度为峰峰值 2V；正弦波输出频率范围为 24 Hz30 Hz，输出电压幅度峰峰值为k2V。矩形波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真（使用示波器测量时） 。（3）频率误差不大于 5%，矩形波，锯齿波，正弦波通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于 5%，正弦波通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于 10%，矩形波占空比在01 范围内可调。（4）电源只能选用+9V 单电源，由稳压电源供给，不得使用额外电源。（5）要求预留矩形波、锯齿波、正弦波、正弦波和电源的测试端子。（6）
3、每通道输出的负载电阻 1K 欧姆应标示清楚，置于明显位置，便于检查。三、说明1、不得使用其他芯片或二极管、三极管等器件。2、设计报告正文中应包括方案设计、详细电路图及计算过程。3、测试报告应注明测试所用仪器、测试方法、测试数据、测试结论。4、放大器要留有必要的测试点，方便测试。5、此题目主要是让学生加强对 555 电路、运算放大器波形发生、积分电路、有源滤波电路的理解，重点考察运算放大器单电源使用。题目方案一：总体方案：5 5 5 多谐振荡电路方波输出低通滤波器（ 或带通滤波器 ）三角波输出积分电路带通滤波器（ 2 7 k 中心频率 ）电压比较器引脚 3输出引脚 6输出锯齿波输出正弦波1 输出
4、正弦波2 输出脉冲波输出二：电路及计算过程：1：555 多谐振荡电路：12()lnTRC2341234q121234(R)Cln2T先产生频率为 8KHz10KHz 的方波，在经过衰减网络衰至峰峰值 1V,做为锯齿波、正弦波、正弦波的输入。仿真波形图：2：滞回比较器：用滞回比较器产生占空比可变的矩形波，再用衰减网络衰减至峰峰之 1V。 221R33()UTHOL2H经实际测试可得，在 9V 供电的条件下 ， 。1.52OLUV7.48OHV555 三角波输出幅度 ， 。min96max16221R133()U6.THOL2 45H可得 ，让 ， ，可得 。30.78520k3RR1U5.49V
5、21R3()U.THOLV22396H可得 。R.945V可由电阻分压得到。仿真波形图：3：反相积分电路器实现方波到锯齿波的转换峰峰值 1V 的方波经过积分电路变成峰峰值 1V 的三角波。加入了 R2 作用是限制积分器的低频增益，抑制了零漂。这个计算过程主要看方波关于坐标轴的对称性。 21xfRC10xf312/，其中 ， ，4ioUTRC0.5iV.oU0.uF可得 ,取标称值178k27k由 ， ,取标称值xf21取 3仿真波形图：4：二阶压控低通滤波电路单电源压控二阶低通滤波电路的交流通路与双电源相同，计算方法一样。峰峰值 1V 的方波的一次谐波的幅度为 ，要得到 2V 峰峰值，得放大 1.57 倍。我感觉这个4*0.5637滤波器用用切比雪夫的可以达到，利用尖峰那段，大概 10K 左右的差不多，达到 5%的平坦度。12upRA3upQ让 4R312fC仿真波形图：单位增益二阶压控低通 221oijwCUR124of5：带通滤波器27k 带通滤波器，带宽为 2K，通带内放大倍数为 10 倍，四阶段带通滤波器。中心频率是 27K，带宽太宽出来的波形不好，带宽太窄不能覆盖 24K27K 整个范围，做一个带宽 2K 的能覆盖整个范围，出来的波心不失真，就是平坦度不好。
