仿真与设计报告 设计课题: 阶梯波信号发生器 班级: 学号: 姓名: 1 阶梯波发生器 一、设计要求 设计一个频率可调、阶数可调的阶梯波发生器,在 Mu ltisim 中进行仿真分析
实现的功能:频率可调、阶数可调的平滑的阶梯波
性能指标:频率可调范围较大,阶数可调的阶数范围合理,输出平滑无毛刺的阶梯波
二、设计方案 1、由时钟信号发生器、计数器和 D/A 转换器组成电路 2、时钟信号发生器的信号频率可调,采用 555 构成的多谐振荡器 3、计数器的进制数决定阶梯波的阶数,采用有预置数功能的减法计数器,通过置数改变计数器的进制数
4、D/A 转换器将计数器的输出值转换为模拟电压
5、利用低通滤波器使输出的波形变平滑
三、电路框图 四、电路原理图及说明 时钟信号发生器 (f 可调) 十六进制计数器 D/A 转换器 N 阶阶梯波 2 总体电路如图: 图中从左至右依次为:第一部分为由555 构成的多谐振荡器,第二部分为有74LS161D构成的十六进制计数器,第三部分为D/A 转换器,第四部分为低通滤波器
1、由555 构成的多谐振荡器电路图(图一): 3 图一 电源接通后,Vcc通过电阻R1、R2、R3 向电容 C2 充电
当 C2 上电压达到 2/3Vcc时,THR 端触发,比较器翻转,输出 V0 变低电平,同时放电管导通,电容 C2 通过R2 放电;当 C2 上电压下降到 1/3Vcc时,下比较器工作,输出电压 V0 变高电平,C2 放电终止,重新充电,周而复始,形成矩形波
通过调节电位计 R3 大小,可改变矩形波频率
图二中频率计示数为 R3 滑片位于中点时的频率
输出矩形波波形如图三
图二 4 图三 2、四位二进制计数器 74LS161(图四) 图四 电路采用74LS161十进制加法计数器构成的十六进制计数器
采用置数端归零的方法,清零端接高电平