題目： 多信號(hào)發(fā)生器

聯(lián)調(diào)各部分 ?? ????

????????經(jīng)過(guò)前面5個(gè)章節(jié)的調(diào)試和分析，各部分電路已經(jīng)可以單獨(dú)正常工作。回顧一下各級(jí)調(diào)試的方法。用信號(hào)源產(chǎn)生信號(hào)，給單元電路提供測(cè)試信號(hào)。然后用示波器多路觀測(cè)單元電路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。判斷是否正常，找出不正常的信號(hào)節(jié)點(diǎn)。信號(hào)源在調(diào)試中扮演的就是模擬前級(jí)信號(hào)的工作。信號(hào)源的信號(hào)是確知的，這樣就可以單獨(dú)調(diào)試各級(jí)電路，避免各級(jí)電路之間的相互干擾。已確知測(cè)試未知，找出未知中的錯(cuò)誤，使電路正常工作。下面將各級(jí)級(jí)聯(lián)起來(lái)進(jìn)行聯(lián)調(diào)。找出聯(lián)調(diào)中的問(wèn)題并解決。

與非門(mén)振蕩器連接積分器產(chǎn)生三角波

三角波連接低通濾波器產(chǎn)生正弦波

三角波連接比較器產(chǎn)生窄脈沖

最后正弦波連接積分器移相產(chǎn)生余弦波

????通道1測(cè)試正弦波，通道2測(cè)試余弦波，通道3測(cè)試方波，通道4測(cè)試窄脈沖

這時(shí)問(wèn)題出現(xiàn)了

????????正弦波經(jīng)過(guò)積分器器后產(chǎn)生的余弦波，信號(hào)有較大的整體起伏。也就是說(shuō)信號(hào)里疊加了一個(gè)低頻分量。之前的級(jí)聯(lián)都沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，說(shuō)明各單元電路的基本功能是正常的，性能方面需要調(diào)試。改進(jìn)余弦波的波動(dòng)問(wèn)題。

????????從第一級(jí)振蕩器開(kāi)始排查，用硬木課堂實(shí)驗(yàn)平臺(tái)發(fā)穩(wěn)定的方波信號(hào)20KHz來(lái)替換與非門(mén)振蕩器的方波。使用PWM波產(chǎn)生20KHz的方波

開(kāi)啟PWM1，并配置頻率20KHz，占空比50%。面板線插在排孔PWM1上取得信號(hào)

????????這時(shí)用示波器觀察，余弦波的波動(dòng)問(wèn)題消失了。這樣可以確定問(wèn)題出在與非門(mén)振蕩器的方波上。

????????將PWM1信號(hào)和與非門(mén)的方波雙綜觀察。AIN1黃色測(cè)試PWM1信號(hào)，AIN2藍(lán)色測(cè)試與非門(mén)振蕩器的方波

????????觀察測(cè)量值的直流，可以看到PWM1的直流2.25v沒(méi)有變（CH1直流）。與非門(mén)方波的直流（CH2直流）在1.87V到1.89V之間變化。是一個(gè)低頻變化量。結(jié)合之間調(diào)試積分器移相單元電路時(shí)，直流敏感的情況。雖然添加了C9 100nF電容隔離了直流，但是這個(gè)低頻變化的直流分量可以通過(guò)100nF電容耦合進(jìn)去，導(dǎo)致余弦波的波動(dòng)。

????????這個(gè)振蕩器是正反饋形式的，并且由于邏輯門(mén)的比較門(mén)限有一點(diǎn)模糊區(qū)間，所以方波的占空比不是特別穩(wěn)定不變的。要精確這個(gè)振蕩器的占空比在題目限制情況下基本不可能。所以要找其他方法。再看一下整體原理圖。方波輸出和余弦波單元的輸入上已經(jīng)有了隔直電容C5和C9 。并且C9不能再小，會(huì)影響移相精度

????????占空比的微小變化導(dǎo)致的直流波動(dòng)通過(guò)C5耦合到后級(jí)。將C5從1uF減小到1nF，余弦波的波動(dòng)改善明顯。但是還是能看到一點(diǎn)波動(dòng)。從調(diào)試過(guò)程可以看到，添加隔直電容可以改善直流波動(dòng)的影響。所以在低通濾波器單元前也添加隔直電容。

????????在低通濾波器前添加3.3nF，再測(cè)試題目要求的4路輸出，滿足題目要求

????用XY模式測(cè)試正弦和余弦波的相位差，89.9度。滿足題目要求。XY模式測(cè)試圓形變粗是因?yàn)榕c非門(mén)振蕩器的方波邊沿沒(méi)有PWM信號(hào)源穩(wěn)定。

聯(lián)調(diào)后確定下來(lái)總體原理圖

搭建的硬件實(shí)物圖