農用超聲波發生器的設計

在實驗中已知頻率和電容參數計算電感參數，由已知條件可得：Ll=L2=11257．9 nH；L3=112．58 nH。
由單片機輸出的信號頻率即在A1點或A2點(0．03 MHz)經由5倍頻放大后輸出的信號頻率應為輸入信號頻率的5倍即為A3點或A4點(O．15 MHz)，仿真結果如圖5所示。

2．3 整波電路的設計
在本實驗中運用的是CD4069集成非門電路，非門主要是將輸入信號波整合成方波以便于后面與門對波的進一步處理。只要工作電壓達到非門的開啟電壓經過這樣的處理就可將輸入波整合成方波，如圖6所示。

由5倍頻放大器輸出的信號頻率即在A3點或A4點(0．15 MHz)經由兩個非門后(即在A5點或A6點)輸出的信號應為方波，仿真結果如圖7所示。
2．4 和頻電路的設計
在本實驗中運用的是CD4081集成與門電路，與門主要是將輸入的兩列方波信號相互作用后再輸出，而后進入后面的5倍頻電路進行進一步的處理。在本實驗中與門起到了乘法器的作用，并且可以減少雜波的干擾，使實驗效果更加良好。
其中與門實現和頻的原理是實驗中的關鍵，下面就對此做出討論：設兩列占空比為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為標準頻率，f1為待測頻率，設f1≥f0且1≤f1／f02(同理可證明f0≥f1且1≤f0／fl2的情況)，△max=max{△}f0。將兩方波b(t)和x(t)加到與門的輸入端(相乘)，則產生b(t)·x(t)的輸出。兩個方波按偶函數展開為：

根據傅里葉有關定理知：設周期為2l周期函數f(x)滿足收斂定理條件，則它的傅里葉級數展開式為：


假設有兩列波：
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。
本實驗中方波1(0．15 MHz)與方波2(0．15 MHz)經過與門后就變成0．3 MHz(0．15MHz+0．15MHz)的方波，如圖8所示。

由非門輸出的信號頻率即在A5點(0．15MHz)或A6點(0．15MHz)經由與門后輸出的信號應為頻率為O．3 MHz的方波(即在A7點)，仿真結果如圖9所示。