农用超声波发生器的设计

在实验中已知频率和电容参数计算电感参数，由已知条件可得：Ll=L2=11257．9 nH；L3=112．58 nH。
由单片机输出的信号频率即在A1点或A2点(0．03 MHz)经由5倍频放大后输出的信号频率应为输入信号频率的5倍即为A3点或A4点(O．15 MHz)，仿真结果如图5所示。

2．3 整波电路的设计
在本实验中运用的是CD4069集成非门电路，非门主要是将输入信号波整合成方波以便于后面与门对波的进一步处理。只要工作电压达到非门的开启电压经过这样的处理就可将输入波整合成方波，如图6所示。

由5倍频放大器输出的信号频率即在A3点或A4点(0．15 MHz)经由两个非门后(即在A5点或A6点)输出的信号应为方波，仿真结果如图7所示。
2．4 和频电路的设计
在本实验中运用的是CD4081集成与门电路，与门主要是将输入的两列方波信号相互作用后再输出，而后进入后面的5倍频电路进行进一步的处理。在本实验中与门起到了乘法器的作用，并且可以减少杂波的干扰，使实验效果更加良好。
其中与门实现和频的原理是实验中的关键，下面就对此做出讨论：设两列占空比为1；1幅值为1的方波b(t)和x(t)的频率分别为f0和f1= f0+△，其中f0为标准频率，f1为待测频率，设f1≥f0且1≤f1／f02(同理可证明f0≥f1且1≤f0／fl2的情况)，△max=max{△}f0。将两方波b(t)和x(t)加到与门的输入端(相乘)，则产生b(t)·x(t)的输出。两个方波按偶函数展开为：

根据傅里叶有关定理知：设周期为2l周期函数f(x)满足收敛定理条件，则它的傅里叶级数展开式为：


假设有两列波：
方波1可表示为：
sinω1t+(1/3)sin3ω1t+(1/5)sin5ω1t+…
方波2可表示为：
sinω2t+(1/3)sin3ω2t+(1/5)sin5ω2t+…
方波1乘以方波2就为ω1+ω2波。
本实验中方波1(0．15 MHz)与方波2(0．15 MHz)经过与门后就变成0．3 MHz(0．15MHz+0．15MHz)的方波，如图8所示。

由非门输出的信号频率即在A5点(0．15MHz)或A6点(0．15MHz)经由与门后输出的信号应为频率为O．3 MHz的方波(即在A7点)，仿真结果如图9所示。