使用 555 時(shí)基電路產(chǎn)生頻率為 20kHz-50kHz 的方波Ⅰ作為信號(hào)源； 利用此方波Ⅰ，可在四個(gè)通道輸出 4 種波形：每通道輸出方波Ⅱ、三角波、正弦波每通道輸出的負(fù)載電阻均為 600 歐姆。

（1）使用 555 時(shí)基電路產(chǎn)生頻率 20kHz-50kHz 連續(xù)可調(diào)，輸出電壓幅度為1V 的方波Ⅰ；

（2）使用數(shù)字電路 74LS74，產(chǎn)生頻率 5kHz-10kHz 連續(xù)可調(diào)，輸出電壓幅度為 1V 的方波Ⅱ；

（3）使用數(shù)字電路 74LS74，產(chǎn)生頻率 5kHz-10kHz 連續(xù)可調(diào)，輸出電壓幅度峰峰值為 3V 的三角波；

（4）產(chǎn)生輸出頻率為 20kHz-30kHz 連續(xù)可調(diào)，輸出電壓幅度峰峰值為 3V 的正弦波Ⅰ

由一片NE555產(chǎn)生20-50khz的方波再經(jīng)過(guò)通道1輸出，由于74ls74內(nèi)涵兩個(gè)D觸發(fā)器，每個(gè)可以實(shí)現(xiàn)二分頻，將兩個(gè)D觸發(fā)器串聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)四分頻。四分頻得到5-10KHZ的方波二，再有源積分得到三角波，由于峰峰值得要求所以對(duì)波形適當(dāng)?shù)姆糯蟮玫?V的三角波，20-50KHZ的方波由基波和多次諧波疊加而成，使用低通濾波得到基波即可，這樣放大得到3V的正弦波。

由一片NE555產(chǎn)生20-50khz的方波再經(jīng)過(guò)通道1輸出，由于74ls74內(nèi)涵兩個(gè)D觸發(fā)器，每個(gè)可以實(shí)現(xiàn)二分頻，將兩個(gè)D觸發(fā)器串聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)四分頻。四分頻得到5-10KHZ的方波二，再無(wú)源積分得到三角波，由于峰峰值得要求所以對(duì)波形適當(dāng)?shù)姆糯蟮玫?V的三角波，方波可以根據(jù)傅里葉函數(shù)分解成許多正弦波，然后利用低通濾波器將其他頻率的波濾除，即可得到正弦波，本級(jí)只需要20-30KHZ的基波，所以使用低通濾波即可，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，兩級(jí)低通無(wú)源濾波可以得到良好的正弦波這樣放大得到3V的正弦波。

在這里要注意利用74ls74分頻的時(shí)候，因?yàn)?4ls74對(duì)電源電壓的要求，所以不能直接給74ls74采用10v供電，必須將電源經(jīng)過(guò)電阻分壓再給74ls74供電，在這里我們采用470Ω和510歐姆的電阻用來(lái)給電阻分壓。分壓得到的電壓滿(mǎn)足74ls74的電源要求。由于74芯片對(duì)電源電壓的要求高，這里使用一個(gè)恒流源，得到一個(gè)滿(mǎn)足要求的供電電壓，無(wú)源濾波后一定要加直流耦合電容，不然無(wú)法得到正弦波，這里和仿真時(shí)恰恰相反。在濾波電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)還要注意一點(diǎn)，電阻的阻值不應(yīng)該太小，最好不要低于150，因?yàn)樵跒V波時(shí)其實(shí)也有個(gè)電容充電的過(guò)程，如果電阻太小的話(huà)，電流將會(huì)很大，而555的輸出電流是比較小的，如果電流太大，方波輸出將會(huì)變形失真。

設(shè)計(jì)pcb時(shí)一點(diǎn)要注意幾點(diǎn)：電源端口，測(cè)試端口一定要加，濾波電容靠近芯片電源引腳，布線要粗一點(diǎn)，線也要隔開(kāi)一點(diǎn)，不然之間會(huì)有寄生耦合現(xiàn)象，對(duì)信號(hào)的干擾也是相當(dāng)可觀的

第3章 電路設(shè)計(jì)與仿真

由一片NE555產(chǎn)生20-50khz的方波再經(jīng)過(guò)通道1輸出，由于74ls74內(nèi)涵兩個(gè)D觸發(fā)器，每個(gè)可以實(shí)現(xiàn)二分頻，將兩個(gè)D觸發(fā)器串聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)四分頻。四分頻得到5-10KHZ的方波二，再有源積分得到三角波，由于峰峰值得要求所以對(duì)波形適當(dāng)?shù)姆糯蟮玫?V的三角波，20-50KHZ的方波由基波和多次諧波疊加而成，使用低通濾波得到基波即可，這樣放大得到3V的正弦波。

基于555的方波電路，由于頻率要求不高，選擇R1=R2=1KΩ，和一個(gè)10k的精密可調(diào)電阻和一個(gè)103的電容控制頻率即可，用二極管整流控制充放電回路。

基于555的基本方波產(chǎn)生電路

由于74ls74內(nèi)涵兩個(gè)D觸發(fā)器，每個(gè)可以實(shí)現(xiàn)二分頻，將兩個(gè)D觸發(fā)器串聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)四分頻

分頻電路

積分電路要求不高，使用RC無(wú)源積分即可，然后適當(dāng)放大。

三角波產(chǎn)生電路

本級(jí)采用二級(jí)RC低通濾波電路，可以的到良好的正弦波，然后放大即可。

正弦波產(chǎn)生電路

總仿真電路圖

1、低頻信號(hào)發(fā)生器EE1641B（一臺(tái)）可以不用；

2、雙蹤示波器COS5020或TDS210（一臺(tái)）；

3、直流穩(wěn)壓電源（雙路輸出）（一臺(tái)）；

4、數(shù)字萬(wàn)用表UT2003（一只）；

5、實(shí)驗(yàn)面包板（一塊）；

6、元器件及工具（一盒）；

7、電烙鐵。

板子焊好之后，開(kāi)始測(cè)試，可以得到良好的方波1頻率幅度全部達(dá)到要求并且有很多盈余，接著測(cè)試二級(jí)方波和三角波結(jié)果發(fā)現(xiàn)什么也沒(méi)有，我又測(cè)了正弦波，發(fā)現(xiàn)正弦波效果很好，這下奇怪了有頭有尾，怎么中間沒(méi)有，由于調(diào)試經(jīng)驗(yàn)不足我也不知從何說(shuō)起，于是QQ問(wèn)了鄧?yán)蠋煟�鄧�(yán)蠋熃形覝y(cè)試一下芯片電源是否工作正常，我測(cè)了電源引腳的電壓，果不其然74ls74由于達(dá)不到工作電壓沒(méi)有工作，我仔細(xì)檢查了pcb的連線，按照鄧?yán)辖涛业恼{(diào)試思路，先測(cè)電壓是否正常，再檢查電路是否有斷裂現(xiàn)象，在測(cè)試分壓電路正常并沒(méi)有什么錯(cuò)誤，我心想電路都是親手調(diào)試過(guò)的，波形都十分好，出現(xiàn)這種情況一定是連接問(wèn)題，其實(shí)測(cè)試到分壓正常，問(wèn)題點(diǎn)已經(jīng)很明確了，范圍縮小到了74電源與分壓電路的連接問(wèn)題上，用萬(wàn)用表測(cè)試74只得到了3.3V的電壓而分壓確是4.9v，中間只有一根導(dǎo)線和幾個(gè)焊盤(pán)，應(yīng)該電壓是要相等的，我用萬(wàn)用表測(cè)試電阻，結(jié)果有1.3kΩ，這是介于短路與斷路之間的問(wèn)題，這可能就是虛焊造成的寄生阻抗吧，我又重新把那條線焊接了一下，在銅線上鋪了一層焊錫，一測(cè)試方波2正常了，再測(cè)試三角波，發(fā)現(xiàn)三角波波形很好，只是幅度只有十幾毫伏，顯然324沒(méi)有正常放大，按照之前的調(diào)試思路324工作正常，接著測(cè)試運(yùn)算放大器的輸入輸出電壓，發(fā)現(xiàn)同相輸入端電壓為0v，偏置出現(xiàn)了問(wèn)題，檢查偏置發(fā)現(xiàn)無(wú)論那個(gè)點(diǎn)電壓都是0v，這下問(wèn)題就很明了，電源沒(méi)有接進(jìn)來(lái)，查看pcb圖發(fā)現(xiàn)很短的有一根很短的線漏了，沒(méi)有連接起來(lái)，連接起來(lái)后電路都正常了。經(jīng)過(guò)對(duì)電路的調(diào)試，我也發(fā)現(xiàn)自己的某些不足，完整的把所有的過(guò)程都經(jīng)歷了一遍以后，發(fā)現(xiàn)自己突然間什么都明白了，尤其是操作這一塊，柳暗花明。理論也有不足點(diǎn)，解決理論題的解題經(jīng)驗(yàn)不足。

，于是我決定以后要更加努力學(xué)習(xí)理論知識(shí)。

這次課程設(shè)計(jì)我們注意到各個(gè)細(xì)節(jié)，并達(dá)到了相關(guān)要求，但從這次設(shè)計(jì)過(guò)程中也讓我們學(xué)到了很多平時(shí)沒(méi)有接觸過(guò)的知識(shí)，收獲還是頗多的，更加了解了放大器的使用與性能，將理論知識(shí)理解的更加透徹！再者，我們?cè)谶@次設(shè)計(jì)中也明白不管做什么事都必須要仔細(xì)，冷靜，要始終保持一顆堅(jiān)持不懈的心完成好任務(wù)，體會(huì)這個(gè)過(guò)程帶給我們的快樂(lè)和知識(shí)，結(jié)果固然重要，過(guò)程也同樣精彩！總之無(wú)論做什么事情都要有一個(gè)清晰的思路。

圖1 10kHz-50kHz-1V方波

表1 基本方波測(cè)試結(jié)果對(duì)比

隨著頻率增加，時(shí)間常數(shù)減小，由電容放電不均勻造成的尖峰變大。

圖2 5-10KHZ方波2-1V方波

表2 基本方波測(cè)試結(jié)果對(duì)比

這里74ls74濾波效果很好，我加了三級(jí)濾波。方波最大可以達(dá)到4.1V的峰峰值，經(jīng)過(guò)74略有衰減。這里就為積分電路埋下伏筆，使得積分電路的三角波幅度只有很多盈余。解決了不少問(wèn)題。

圖* 7kHz-1V三角波

表3 基本方波測(cè)試結(jié)果對(duì)比

調(diào)節(jié)積分電阻可以改善波形的失真使三角波好看

圖4 20-30Khz-1V正弦波

表4 基本方波測(cè)試結(jié)果對(duì)比