多種波形產(chǎn)生電路的設(shè)計論文資料說明

　　模擬電路中， 多種波形產(chǎn)生電路屬于信號的運(yùn)算與處理電路， 它主要由信號產(chǎn)生電路、信號運(yùn)算電路、信號處理電路構(gòu)成。 555定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件，可通過一定數(shù)目的電容、電阻構(gòu)成多諧振蕩器。 74ls74 是一種上升沿雙 D觸發(fā)器芯片， 可以對信號分頻處理。 LM324為四通道運(yùn)放集成芯片，可以構(gòu)成信號基本運(yùn)算電路。本課程設(shè)計的基本目標(biāo)：使用 555 多諧振蕩器產(chǎn)生方波作為信號源，由 74ls74 對信號進(jìn)行四分頻處理，由 LM324 四運(yùn)放芯片對信號分別獨(dú)立進(jìn)行積分運(yùn)算、 低通濾波運(yùn)算， 帶通濾波運(yùn)算從而得到所需波形。通過理論計算分析，最終實現(xiàn)規(guī)定的電路要求，并做成實物，經(jīng)過反復(fù)檢測，符合設(shè)計要求。

　　使用 555和外圍電路構(gòu)成多諧振蕩器， 產(chǎn)生 20kHz-50kHz的方波作為信號源，利用此方波作為基本信號。將基本信號通過電阻分壓可得到電壓幅度 1V、 20kHz-50kHz連續(xù)可調(diào)的方波 I ；將基本信號通過 74ls74 雙 D觸發(fā)器進(jìn)行四分頻，然后電阻分壓得到 5kHz-10kHz 連續(xù)可調(diào)電壓幅度為 1V的方波 II ；將方波 II 通過由 LM324四通道運(yùn)放構(gòu)成的積分電路，得到 5kHz-10kHz 連續(xù)可調(diào)電壓幅度峰峰值為 3V的三角波；將方波 I 通過由 LM324四通道運(yùn)放構(gòu)成的低通濾波器，得到 20kHz-50kHz 連續(xù)可調(diào)電壓幅度峰峰值為 3V 的正弦波 I ；將基本信號固定頻率，然后通過由 LM324四通道運(yùn)放構(gòu)成的帶通濾波器，得到 250 kHz 左右的正弦波，再通過由 LM324四通道運(yùn)放構(gòu)成的低通濾波器， 得到 250k 峰峰值 8V的正弦波 II 。

　　555多諧振蕩器：電源接通時， 555 的 3 腳輸出高電平，同時電源通過 R1R2 向電容 c 充電，當(dāng) c 上的電壓到達(dá) 555集成電路 6 腳的閥值電壓（2/3 電源電壓）時，555 的 7 腳把電容里的電放掉， 3 腳由高電平變成低電平。當(dāng)電容的電壓降到 1/3 電源電壓時， 3 腳又變?yōu)楦唠娖?，同時電源再次經(jīng) R1R2向電容充電。這樣周而復(fù)始，形成振蕩。 74ls74 四分頻： 74LS74是個雙 D觸發(fā)器，把其中的一個 D觸發(fā)器的 Q非輸出端接到 D輸入端，時鐘信號輸入端 CLOCK接時鐘輸入信號，這樣每來一次 CLOCK 脈沖，D觸發(fā)器的狀態(tài)就會翻轉(zhuǎn)一次，每兩次 CLOCK脈沖就會使 D觸發(fā)器輸出一個完整的方波，這就實現(xiàn)了二分頻。把同一片 74LS74上的兩路 D觸發(fā)器串聯(lián)起來，其中一個 D觸發(fā)器的輸出作為另一個 D觸發(fā)器的時鐘信號， 這就實現(xiàn)了四分頻。 LM324：四通道運(yùn)算放大器， 與一定數(shù)目的電阻電容可以構(gòu)成積分電路、 低通濾波器、帶通濾波器，從而實現(xiàn)信號的運(yùn)算處理。

　　由 555 定時器和外接元件 R1、R2和 C 構(gòu)成的多諧振蕩器， 2 腳與 6 腳直接相連，電路沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路也不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過 R1、R2向電容 C充電，使電路產(chǎn)生震蕩， 電容在 1/3VCC和 2/3VCC 之間充電和放電，其仿真波形如圖 3-1 所示。