图2 20kHz低通滤波器
图3 35kHz低通滤波器
3.3 移相电路
RC移相网络参数的计算：
要求叠加后的信号移相范围为-45°~+45°，设A信号为Asin（ωt+45°），B信号为Bsin（ωt+45°），叠加后的信号为
改变A和B的值就可以改变叠加后信号的相位。
只有输入信号的频率与RC网络的谐振频率相同时，才会有45°的相移，因此随着输入信号频率的变化，RC网络的谐振频率也要相应的改变。根据公式
f=1/2πRC （5）
推导可得R值，取电容C为0.1μF,当输入信号的频率为100Hz时，R=16kΩ，当频率为1kHz时
R=1.6kΩ，当频率变为10kHz时，R=160Ω。
输入的正弦信号经过RC构成的超前和滞后网络后经过运放（OPA37）构成的射极跟随器，然后通过电位器R3叠加，再经过放大电路通过一个电位器输出。电路图如图4所示。
图4 移相网络
3.4 加法器
此加法器为同相加法器，由于集成运放可视为理想运放，其输入端可视为虚短和虚开路。在同向端运用节点电流方程可求得输出：
图5 加法器
3.5 有效值检波
有效值检波采用真有效值/直流转换芯片AD637能计算任何复杂波形的真有效值、平均值、均方值、绝对值，具有分贝输出（0~60 dB）。具有宽频带，量程在0~7 V范围内可调。
AD637内部结构包括有源整流器（即绝对值电路），平方/除法器、滤波放大器、独立的缓冲放大器、偏置电路五部分。使用AD637在测量峰值系数高达10的信号时附加误差仅为1%,且外围元件少、频带宽。对于有效值为200 mV的信号，-3dB带宽为600kHz;对于有效值为1V的信号。-3dB带宽为8MHz.该方案硬件简单，两且精度很高，效果理想。
4 系统软件设计
软件流程图见图6,本系统选用MSP430F449单片机，主要负责对方波、三角波10k、30k、50k等各次谐波连行采样，并用LCD12864对各次谐波的峰值显示；在程序运行的过程中，可通过16x16矩阵键盘控制选择波形及阶数的切换。
图6 软件流程图
5 结束语
