基于8051單片機(jī)的超聲波發(fā)生器設(shè)計(jì)方案

　　2.4 和頻電路的設(shè)計(jì)

　　在本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的是CD4081集成與門(mén)電路，與門(mén)主要是將輸入的兩列方波信號(hào)相互作用后再輸出，而后進(jìn)入后面的5倍頻電路進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在本實(shí)驗(yàn)中與門(mén)起到了乘法器的作用，并且可以減少雜波的干擾，使實(shí)驗(yàn)效果更加良好。

　　其中與門(mén)實(shí)現(xiàn)和頻的原理是實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵，下面就對(duì)此做出討論：設(shè)兩列占空比為1;1幅值為1的方波b(t)和x(t)的頻率分別為f0和f1= f0+△，其中f0為標(biāo)準(zhǔn)頻率，f1為待測(cè)頻率，設(shè)f1≥f0且1≤f1/f02(同理可證明f0≥f1且1≤f0/fl2的情況)，△max=max{△}

　　根據(jù)傅里葉有關(guān)定理知：設(shè)周期為2l周期函數(shù)f(x)滿足收斂定理?xiàng)l件，則它的傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式為：

　　假設(shè)有兩列波：

　　方波1可表示為：

　　sinω1t+(1/3)sin3ω1t+(1/5)sin5ω1t+…

　　方波2可表示為：

　　sinω2t+(1/3)sin3ω2t+(1/5)sin5ω2t+…

　　方波1乘以方波2就為ω1+ω2波。

　　本實(shí)驗(yàn)中方波1(0.15 MHz)與方波2(0.15 MHz)經(jīng)過(guò)與門(mén)后就變成0.3 MHz(0.15MHz+0.15MHz)的方波，如圖8所示。

　　由非門(mén)輸出的信號(hào)頻率即在A5點(diǎn)(0.15MHz)或A6點(diǎn)(0.15MHz)經(jīng)由與門(mén)后輸出的信號(hào)應(yīng)為頻率為O.3 MHz的方波(即在A7點(diǎn))，仿真結(jié)果如圖9所示。