课程设计论文范本1(3)

二、系统方案论证

根据题意，可将系统划分为方波振荡电路、分频滤波电路、移相电路和波形合成电路四个主要部分，如图所示：

以下对各电路模块进行方案论证。

2.1方波振荡电路

系统要用10kHz、30kHz、50kHz的正弦波来合成方波。正弦波可由10kHz方波直接滤波得到，那么方波振荡电路需产生10kHz或者其倍频方波。或者上述正弦波可由10kHz、30kHz、50kHz方波分别滤波得到，三者最小公倍数为150kHz，那么信号发生电路需产生150kHz或其倍频方波。产生方波有三种方案：

方案一：用RC振荡电路来和迟滞比较器来产生方波。此方案电路简单，器件较为常用，产生频率的范围很宽。不过RC振荡产生的频率不太稳定，而且不易调谐。

方案二：用晶体振荡器来产生方波。晶振产生的频率很稳定，但是晶振频率一般较高，需多次分频才能产生系统所需频率。而且晶振频率较为固定，不易调谐。

方案三：用集成电路555做成多谐振荡器来产生方波。此电路极为简单，只需极少器件，而且频率、占空比均可调。555振荡频率可达500kHz，满足题目要求。

此处我们选用方案三。

2.2分频滤波电路

方案一：如果信号发生电路产生的是10kHz或其倍频的方波，只需按方波傅里叶级数展开式直接滤波即可。不过10kHz、30kHz、50kHz的频率较为接近，滤出10kHz的正弦波尚可，滤出30kHz，50kHz的频率较为困难。

方案二：如果产生的是150kHz或其倍频的滤波可采用计数器来实现分频我们选用常见的十六进制计数器74LS161。系统需要10kHz、30kHz、50kHz三种频率，最小公倍数150kHz。由于方波经奇分频之后占空比不再是50%，也就不能分解成正弦波，所以我们需要300kHz或者更高的倍频进行偶分频得到满足条件的方波。再对三种频率的方波分别进行低通滤波即可得到相应频率的正弦波，此方案相对方案一较为容易，巴特沃斯低通滤波器可实现。

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