信号波形合成实验电路（C 题）
设计任务：设计制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合成为近似方波和其他信号。

1．基本要求
（1）方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为10kHz 和30kHz
的正弦波信号，这两种信号应具有确定的相位关系（要求2个信号来自同一信号源）；
需要分频，所以振荡器产生150kHz 的信号。

3分频得到50kHz ，5分频得到
30kHz 、15分频得到10kHz 。

（2）产生的信号波形无明显失真，幅度峰峰值分别为6V 和2V ； 方波的展开式：)7sin 7
15sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t h t f ωωωωπ 其中h 是方波的幅度（一半高度）h=2.36V ，方波高度4.71V 。

采用RLC 串联谐振电路作为选频电路，对方波进行频谱分解。

其中RLC 分别选：对于10kHz 的基波，1、10mH 、25.36nF 、Q=100；对于30kHz 的3次谐波，1、10mH 、2.8nF 、Q=100。

采用低通开关电容滤波器TLC04，截止频率设为40kHz 需要2MHz 的时钟，20kHz 需要1MHz 的时钟。

需要用运放组成带通滤波器。

（3）制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz 和
30kHz 正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V 。

制作一个移相网络，使得两路信号同相，然后叠加即可（运放实现）。

2．发挥部分
（1）再产生50kHz 的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波
形更接近于方波；
用运放组成带通滤波器（运放实现）。

（2）根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的
10kHz 、30kHz 等各个正弦信号，合成一个近似的三角波形； 三角波的展开式)7sin 7
15sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t h t f ωωωωπ， 将上一步中的3种波形按这一系数合成三角波。

（3）设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测
量误差不大于±5％；
采用平均值检波电路检波，然后用AD 采集、显示即可（MCU 实现）。

（4）其他。

可以添加语音功能（ISD1420实现）。