东南大学_吴健雄学院_模电实验_信号的产生、分解与合成VIP专享

1 东南大学电工电子实验中心 实 验 报 告 课程名称： 模拟电子电路基础 第 4 次实验 实验名称： 信号的产生、分解与合成 院 （系）： 吴健雄 专 业： 电强化 姓 名： 学 号： 实 验 室: 104 实验组别： / 同组人员： / 实验时间： 14 年 05 月 15 日 评定成绩： 审阅教师： 2 实验四 信号的产生、分解与合成 一、实验内容及要求 设计并安装一个电路使之能够产生方波，并从方波中分离出主要谐波，再将这些谐波合成为原始信号或其他周期信号。 1. 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。 2. 提高要求 设计 5 次谐波滤波器或设计移相电路，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。 3. 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。 分析项目的功能与性能指标： 1. 能产生稳定的 1kHz、幅度为 5V 的方波； 2. 能滤出方波的基波与三次谐波、五次谐波； 3. 设计移相电路与加法电路； 4. 合成后的波形能够体现出其间相互关系，合成波形接近方波。 二、电路设计（预习要求） (1) 电路设计思想（请将基本要求、提高要求、创新要求分别表述）： 基本要求： ① 方波产生 用运算放大器产生矩形波。Vcc=5V，VEE=-5V 电路原理图如下： 参数选择计算： 3 T=2*R9*C*ln(1+2*R8/R7)，f=1/T。 要使 f=1kHz，可取 2 ln(1+2*R7/R8)=1，则 R7/R8≈0.3243606354 若取 R7=10kΩ ，则 R8=3.245 kΩ ≈2.7k+220*2+100。 R9*C=1/1000，取 C=1uF，R9=1 kΩ 。 仿真结果如下 得到的方波只是频率符合要求，还要用电路对其幅度进行调整。得到的方波高电平为 5V，低电平为-5V。 先将电压整体移动为全负，再反相放大即可。 仿真结果如下： 4 其高低电平值会有所偏差，可以调整相关参数（电阻值）即可。 用555 矩形波发生器做，电路原理图如下。 参数选择计算：要实现占空比为50% ，必须满足R10+R11=R12 。f=1/(1.4*R12*C2)，取C2=100nF，R10、R11、R12 取值只要满足上述等式即可。 ② 滤波电路 1kHz 滤波器电路原理图： 5 仿真结果： 3kHz滤波器电路原...