基于运放的幅移键控发生器(ASK)设计
设计一用于rfid读卡器测试的幅移键控发生器（ask），其结构如图4-1所示。正弦振荡器输出频率为125khz，幅度为3v；脉冲源输出频率为10khz。
图4-1 ask测试发生器
实验具体要求如下：
（1）设计电路，使用专业软件绘制电路原理图。
（2）阐述振荡器、脉冲源的设计原理，给出必要的参数计算过程；说明模拟开关电路的控制原理。
（3）对正弦振荡器进行仿真，给出仿真电路图和正弦波输出波形，验证输出频率和幅度的正确性，给出误差说明。
（4）对振荡源进行仿真，给出仿真电路图和正弦波输出波形，验证输出频率的正确性，给出误差说明。
（5）若所设计的方案中，模拟开关可以仿真，则对整机进行仿真，给出ask输出仿真图，说明波形的正确性。（选做）
实验结果
图4-2整机电路图
pcb设计
阐述振荡器、脉冲源的设计原理，给出必要的参数计算过程；说明模拟开关电路的控制原理。
振荡器采用rc文氏桥振荡电路，由f0=125khz=,取c1=c2为0.01μf，算得r15=r16为127ω。根据起振条件af>1,取r4=45kω，r3=15kω。因为幅值参数难以确定，所以在输出后加一级同相比例放大电路，根据振荡电路输出幅值，确定同相比例放大倍数，故确定r11和r12的值。以此达到输出3v的目的。
脉冲源由滞回比较器和rc电路构成。其f0=10khz=取c3为0.01μf,算得r1为1000ω，r2=40kω，r6=25kω。由两个稳压管控制输出幅度。
模拟开关采用cd4066，将脉冲信号输入控制端，当脉冲信号为高电平时，模拟开关导通，实现振荡信号输出。当脉冲信号为低电平时，模拟开关断开，进而实现ask信号输出。
对正弦振荡器进行仿真，给出仿真电路图和正弦波输出波形，验证输出频率和幅度的正确性，给出误差说明。
图4-3 正弦输出波形仿真图
频率误差：(8.799-8.000)/8.000=9.9%
幅度误差：（3.045-3.00）/3.00=1.5%
由误差分析可得，正弦波频率误差较大，但仍满足题目要求，误差可能来源于
元件参数选择的匹配度
元件实际值与理论值存在的误差
幅度的误差较小，误差来源可能是
元件实际值与理论值存在的误差
同相比例放大倍数不够精确
对振荡源进行仿真，给出仿真电路图和脉冲波输出波形，验证输出频率的正确性，给出误差说明。
图4-4 方波输出波形仿真图
频率误差：（98.139-100.00）/100.00=1.8%
由误差分析可得，频率误差较小，但波形有所失真，不过仍可以触发模拟开关，仍满足题目要求，误差可能来源于
（1）元件参数选择的匹配度
（2）元件实际值与理论值存在的误差
（3）运放芯片的选择
给出ask输出仿真图，说明波形的正确性。
图中红色波形即为ask信号，蓝色为脉冲信号，由图可得当脉冲信号为高电平时，正弦信号正常输出，满足题目要求。
实验思考题
模拟信号发生器的设计中，影响频率准确性的因素有哪些？
答：
元件参数的匹配度
元件实际参数与理论的误差
元件参数受温度的影响
pcb的布局
信号之间的串扰
集成运放的选择
电路阻抗因素的影响
有源器件截止频率的因素
电容在电路中分布的影响
线圈元件的自感现象
为什么在高频振荡器的设计中，通常不使用集成运放作为放大环节。
答：集成运放也有频率参数，需要考虑频率以及增益带宽等参数，高频对非线性元件的影响也较大，集成运放内部的元件也受到高频影响。
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（2）阐述振荡器、脉冲源的设计原理，给出必要的参数计算过程；说明模拟开关电路的控制原理。
（3）对正弦振荡器进行仿真，给出仿真电路图和正弦波输出波形，验证输出频率和幅度的正确性，给出误差说明。
（4）对振荡源进行仿真，给出仿真电路图和正弦波输出波形，验证输出频率的正确性，给出误差说明。
（5）若所设计的方案中，模拟开关可以仿真，则对整机进行仿真，给出ask输出仿真图，说明波形的正确性。（选做）
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脉冲源由滞回比较器和rc电路构成。其f0=10khz=取c3为0.01μf,算得r1为1000ω，r2=40kω，r6=25kω。由两个稳压管控制输出幅度。
模拟开关采用cd4066，将脉冲信号输入控制端，当脉冲信号为高电平时，模拟开关导通，实现振荡信号输出。当脉冲信号为低电平时，模拟开关断开，进而实现ask信号输出。
对正弦振荡器进行仿真，给出仿真电路图和正弦波输出波形，验证输出频率和幅度的正确性，给出误差说明。
图4-3 正弦输出波形仿真图
频率误差：(8.799-8.000)/8.000=9.9%
幅度误差：（3.045-3.00）/3.00=1.5%
由误差分析可得，正弦波频率误差较大，但仍满足题目要求，误差可能来源于
元件参数选择的匹配度
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幅度的误差较小，误差来源可能是
元件实际值与理论值存在的误差
同相比例放大倍数不够精确
对振荡源进行仿真，给出仿真电路图和脉冲波输出波形，验证输出频率的正确性，给出误差说明。
图4-4 方波输出波形仿真图
频率误差：（98.139-100.00）/100.00=1.8%
由误差分析可得，频率误差较小，但波形有所失真，不过仍可以触发模拟开关，仍满足题目要求，误差可能来源于
（1）元件参数选择的匹配度
（2）元件实际值与理论值存在的误差
（3）运放芯片的选择
给出ask输出仿真图，说明波形的正确性。
图中红色波形即为ask信号，蓝色为脉冲信号，由图可得当脉冲信号为高电平时，正弦信号正常输出，满足题目要求。
实验思考题
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答：
元件参数的匹配度
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元件参数受温度的影响
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