仿真与设计报告
设计课题:阶梯波信号发生器
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阶梯波发生器
一、设计要求
设计一个频率可调、阶数可调得阶梯波发生器,在Multisim中进行仿真分析。实现得功能:频率可调、阶数可调得平滑得阶梯波。性能指标:频率可调范围较大,阶数可调得阶数范围合理,输出平滑无毛刺得阶梯波。
二、设计方案
1、由时钟信号发生器、计数器与D/A转换器组成电路
2、时钟信号发生器得信号频率可调,采用555构成得多谐振荡器
3、计数器得进制数决定阶梯波得阶数,采用有预置数功能得减法计数器,通过置数改变计数器得进制数。
4、D/A转换器将计数器得输出值转换为模拟电压。
5、利用低通滤波器使输出得波形变平滑。
三、电路框图
四、电路原理图及说明
总体电路如图:
图中从左至右依次为:第一部分为由555构成得多谐振荡器,第二部分为有74LS161D 构成得十六进制计数器,第三部分为D/A转换器,第四部分为低通滤波器.
1、由555构成得多谐振荡器电路图(图一):
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滑片位于中点时得频率。输出矩形波波形如图三.
图二multisim接地在哪
图三
2、四位二进制计数器74LS161(图四)(74LS161就是常用得四位二进制可预置得同步加法计数器,)
图四
电路采用74LS161十进制加法计数器构成得十六进制计数器.采用置数端归零得方法,清零端接高电平。
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表示得十进制数就是15-N,N为输出阶梯波得阶数,即通过单刀双掷开关控制阶梯波得阶数.如,DCB A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转换器与低通滤波器(图五)VDAC8就是8位电压数模转换器
图五
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转换器得四个输入端,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。

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