2019电子设计大赛综测分享

这是我的第三篇博客,废话不多说,直入正题

题目

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图片来自q群,侵删。
首先拿到题的时候,一定要明白一件事,四运放加四与非门,一共4个要求,除非每个要求都用到2个运放或与非,不然肯定是有剩余的。当明白了这个之后,你才不会因为有东西没用而惶恐(这确实有点反常)

分析

要求一要产生方波,可以由两个与非门或一个运放搭电路
要求二明显要滤波,需要一个运放
要求三输出窄脉宽,可以用运放做比较电路,或两个与非门搭的窄脉宽电路
要求四输出余弦,其实就是移相90°。可以用滤波电路或积分电路,需要一个运放

要求一 方波

我们选择了与非门搭多谐振荡电路
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震荡周期T≈1.3RC (C1=C2=C,R3=R4=R)取C=0.01uF 频率f取19kHz,则R=4k左右,用103电位器即可
值得说的是,输出波形的下降沿有一些失真,所以我们在后面又加了一个与非门,让方波更方。

要求二 正弦波

这里需要一个低通滤波,我们用的是有源低通滤波,不建议用无源的。
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R2/R1用来调整增益,这个用在最后调幅值,一开始比值调个小于1/1就好,主要先看波形
R5=R6=R C3=C4=C
截止频率
f0=1/(2πRC) 取f0=20khz ,C=0.01uF 求得R=795.7Ω。所以使用2K电位器
要说的是,2.5V的基准电压应该也用电位器,用来调节输出波形的中心电压上移或下降

要求三 窄脉宽信号

这个,使用要求二产生的正弦波和一个基准电压做比较,即可输出窄脉宽
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电路就是这么简单,基准电压用电位器分压而得。值得说的是,输出波形在20khz之下,严重失真,需要加一个与非门做非门整形

要求四 移相90°

这个要求可谓各显神通,我们选择了滤波移相,我们没有试普通的滤波,也没有试拿正弦积分,大家可以试试。我们这个叫滞后型文氏滤波,是全通滤波的一种
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图片来自维基百科,需要说明的是电容C下面的基准电压取输入波形的中心值(比如正弦波有1V的直流偏离,这基准电压也设置为1V)
这个电路在Fc=1/(2πRC)处移相90°,低频移相趋于0°,高频趋于180°
取C=0.01uF Fc=20kHz 则R=796Ω 使用2K电位器
关于两个Rx,前一个用1K,后一个用的5K电位器,先调1:1即可。反正后面波形不太对的话,我们会每个滑变都调一调,值或多或少都跟理论值有些差异

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