方波发生电路实验报告

东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称：电工电子实验 第1 次实验 实验名称：波形发生分解与合成 院（系）：吴健雄学院 专业：高等理工班 姓名： 学号： 实验室: 实验组别： 同组人员：无实验时间：2013 年 8 月 24 日 评定成绩：审阅教师： 一、 实验内容要求 基本要求： 1. 设计一个方波发生器，要求其频率为 1kHz，幅度为 5V； 2. 设计合适的滤波器，从方波中提取出基波和 3 次谐波； 3. 设计一个加法器电路，将基波和 3 次谐波信号按一定规律相加，将合成后的信号与原始信号比较，分析它们的区别及原因。 提高要求：  设计 5 次谐波滤波器及移相电路，调整各次谐波的幅度和相位，将合成后的信号与原始信号比较，并与基本要求部分作对比，分析它们的区别及原因。 创新要求：  用类似方式合成其他周期信号，如三角波、锯齿波等 二、 实验内容要求 1.方波发生器 图 1：方波发生电路 图 1 中的方波发生电路，利用迟滞比较器基础上，把输出电压经电阻电容反馈到集成运放的反相端，然后在运放的输出端使用两个稳压管组成的双向限幅电路，得到较理想的 1kHz 方波。 2.滤波器 设计滤波器主要使用软件 FilerPro，采用贝塞尔三级滤波结构，提取基波、三次谐波、五次谐波的设计电路如图 2，图 3，图 4 所示。 图 2：提取基波的滤波器设计 图3：提取3次谐波的滤波器设计 图4：提取5次谐波的滤波器设计 3. 移项电路设计 按照要求应该是将分离的基波、三次谐波和五次谐波用加法器相加，但是由于在滤波的过程中对原来的波形可能会有相位的偏差，因此在相加之前需要对他们进行移项。移项电路有以下两种选择。 图5 ：3311ou tinUj CRUj CR图6 ：3311ou tinUj CRUj CR 通过调节电路的参数可以进行相位的具体调节。 4. 加法电路设计 在通过移项电路将各个波形相位调节一致之后，通过简单的反相加法器就能得到最后的合成信号 图7：反相加法器 三、 模拟电路调试 a) 方波发生器 模拟得到的方波幅值较低，我们计划在具体搭试时加一级放大器，将其放大至设计要求的5V。 b) 基波 基波的幅度和频率很好，但是经过滤波电路产生了180°的相位差。 c) 3 次谐波 3 次谐波的幅度和频率都有很一点的偏差，但是偏差量很小。 d) 5 次谐波 5 次谐波的情况与三次谐波相似。 e) 合成波 合成波与原信号相比，有一定的相位偏差，且幅度相差接...