【正文】 圖 2 方波振蕩電路 分頻器電路 采用計(jì)數(shù)器74HC161和74HC160分別設(shè)計(jì)四個(gè)分頻電路，首先將750kHz方波進(jìn)行分頻得到150kHz，然后將150kHz方波信號(hào)分頻得到10kHz、30kHz和50kHz的方波信號(hào)，如圖3所示為其中的3分頻電路。A/D測(cè)量的精度不高，程序設(shè)計(jì)仍需改進(jìn)，可以考慮增加求和取平均值的方法提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。記錄各個(gè)波形相位、幅度等。本次競(jìng)賽中C題的任務(wù)是設(shè)計(jì)制作一個(gè)電路，能夠產(chǎn)生多個(gè)不同頻率的正弦信號(hào)，并將這些信號(hào)再合成為近似方波和其他信號(hào)。 分頻器單元方案設(shè)計(jì) 在該部分電路設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者考慮了幾個(gè)問(wèn)題：首先，信號(hào)波形要純凈方便，頻率成份清楚；其次，就是信號(hào)輸出的占空比最好是50%，考慮了如下幾種方法：方案一：FPGA/CPLD可編程邏輯器件在FPGA/CPLD上使用 VHDL 進(jìn)行分頻器設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)任意分頻，且信號(hào)穩(wěn)定性好，考慮到與模擬設(shè)計(jì)大賽主題，沒(méi)有采用該方法。使用Filter Solution軟件設(shè)置RC參數(shù)實(shí)現(xiàn)具有較好截止特性的低通濾波器對(duì)方波進(jìn)行濾波，以得到所需正弦信號(hào)，幅度、相位調(diào)節(jié)后用運(yùn)算法放大器構(gòu)成加法電路實(shí)現(xiàn)正弦信號(hào)的合成，采用減法電路實(shí)現(xiàn)三角波。方案一：無(wú)源濾波RC無(wú)源濾波器具有電路簡(jiǎn)單，抗干擾性強(qiáng)，較好的低頻性能，但是RC參數(shù)計(jì)算較為困難，在濾波特性上與有源濾波相比有一定差距。圖3 3分頻器電路 濾波單元電路設(shè)計(jì)根據(jù)正弦波具有奇次諧波特性，在設(shè)計(jì)時(shí)候特別需要考慮在10kHz濾波器設(shè)計(jì)時(shí)候的截止特性。4. 設(shè)計(jì)總結(jié)首先，此次電子競(jìng)賽使我們?cè)鲩L(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，熟悉了許多功能強(qiáng)大的模擬芯片和各種集成電路，以便于將來(lái)運(yùn)用能夠得心應(yīng)手，也了解了許多先進(jìn)的處理技術(shù)與高級(jí)的開發(fā)平臺(tái)。在系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)候需要對(duì)每個(gè)單元電路分別測(cè)試，成功則才能進(jìn)行組裝、調(diào)試。 正弦波幅度測(cè)量模塊該題目唯一可以使用的微處理器模塊在此，采用TI MSP430超低功耗單片機(jī)，控制外部AD器件實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)采集和測(cè)量。故本設(shè)計(jì)采用該方法實(shí)現(xiàn)方波振蕩電路。采用MSP430單片機(jī)控制TLV1544實(shí)現(xiàn)了電壓測(cè)量功能。方案二：有源濾波器有源濾波電路