2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评题解析

2024-04-06 00:29:35

2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评题解析

题目如下，设计制作电路产生下列四路信号：

1、频率为19kHz ~ 21kHz连续可调的方波脉冲信号，幅度不小于3.2V；

2、与方波同频率的正弦波信号，输出电压失真度不大于5%，峰峰值（VPP）不小于1V；

3、与方波同频率占空比5% ~ 15%连续可调的窄脉冲信号，幅度不小于3.2V；

4、与正弦波相交的余弦波信号，相位误差不大于5°，输出电压峰峰不小于1V。

方波发生电路

原理如下：

有点像梯形是因为LM324跟不上20k变化的速度，输出的波形有点像梯形，则使用与非门整流。
电路如下：

R4使用滑动变阻器调节，防止电路其他部分输入电阻的影响。
结果如下：

正弦波电路

使用低通滤波器将方波中高频的部分滤除，则为和方波频率相同的正弦波。（不懂得去查一下傅里叶展开）则将低通滤波器的截至频率设置在30k左右就可以得到正弦波。

与2017年不同，这里不需要放大信号，所以反向输入端和输出直接相连。
原理如下：

结果如下：

脉冲电路

不给运放引入反馈，则为单限比较器。使用方波无源积分和一个很低的电压比较。则电路大多为低电平。
再使用与非门整流。

余弦电路

使用有源积分电路即可，与2017年相同。
原理如下：

由于输入是直流不是交流。所以正输入端要分2.5V，相当于以2.5V为基准线积分，2.5V以下的为负，2.5V以上的为正。如果不这样做由于输入一直是正电压，会积分置饱和。

在实际电路中还要在电容俩端，并联一个电阻，防止直流饱和。

电路如下：

结果如下：

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