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。 5 通过控制单刀双掷开关将A、B、C、D 与高电平或低电平相连，DCBA 表示的十进制数是 15-N，N 为输出阶梯波的阶数，即通过单刀双掷开关控制阶梯波的阶数。如，DCBA为 0111 时，即 ABC 接高电平，D 接低电平，输出为 8 阶阶梯波。 3、D/A 转换器和低通滤波器（图五） 图五 6 通过D/A 转换器将数字信号转换成模拟信号，由于译码输出4 位二进制数，故只用D/A 转换器的四个输入端，前四个输入端接地。输出电压 V0=D*Vref/16。 利用低通滤波器使输出波形变得平滑。 五、实验结果 图六所示为频率显示结果对比：（左图为多谐振荡器产生的...
