电子测量大作业

电子测量大作业实验名称：一种基于DDFS的正弦信号源班级：姓名：学号：题目：5-11在multisim环境下，参考图5-3-1，设计一种基于DDFS的正弦信号源，给出原理图和仿真实验结果。原理：DDFS-DirectDigitalFrequencySynthesizer直接数字频率合成。在时钟脉冲的控制下，相位累加器输出线性递增的相位吗，相位吗作为地址信息来寻址波形寄存器，讲波形寄存器中存放的正弦波形样点数据输出，然后经过模数变换器得到对应的阶梯波形，最后经过低通滤波器对解题波进行平滑，得到正弦波形。波形储存器中也可以存放其他波形，实现任意波形产生的功能。频率控制字K在时钟的控制下控制每次相位累加器累计的相位增量，从而实现对输出信号频率的控制。实验思路：由于不知道是否有可记忆是的芯片，故使用简单的数电所学的芯片进行仿真，首先产生三角波，再通过对波形进行减法运算产生书中波形存储器输出的波形，然后使用低通滤波器滤去高频分量，留下来的便是正弦波。具体的电路图：(1)进行步长为1，范围为0~10的加减法电路图如图所示，74283用来进行加法运算，下面的两个74161用来控制频率控制字K的大小，加减计数范围为0~10，当第一个计数器计数到10以后，由逻辑关系，把第一个计数器清零，同时第二个74161计数一次，当第二个74161的低位输出为零的时候，控制74283加法，当输出为1的时候控制74283进行减法运算，实现了从74273输出的数字从0递增到10，再递减到0的过程（输出的正弦频率为时钟信号的20分之一）（2）数模转换部分：（3）把数字信号通过数模转换转换成模拟信号，即产生了三角波仿真结果图如下所示：但是此时的三角波是含有直流分量的，需要通过运放进行减法运算（4）去除直流分量使用运算放大器去除其直流分量如上图所示，通过运算放大器的减法电路去除其中的直流分量，通过调节电位器选择合适的减少的电压的数值。仿真结果：（5）滤波电路如上图所示，此滤波器是低通滤波器，通过几次测试，当Rf=10kΩ，C=1uf的时候滤波效果最好仿真结果（clk=1khz、正弦频率为50hz）：clk=10khz（正弦频率为500hz）（6）实验总电路图如下图所示：感想：知道有这个大作业后，看了所有的例题，觉得并不是很好做，感觉做正弦信号这个题目还是最容易和最近所学的数电知识结合在一起的，有一点想法，于是就顺着这个想法往下做下去，期间虽然遇到很多问题，但是慢慢的都解决了，但是感觉做出来的还是不够好，要想信号不失真得改变低通滤波器的Rf与C才行，不能随着频率的改变而自动改变滤波器的截频，仍然有待改善。