一、任务
设计并制作信号分离装置，如图 1 所示。一台双路输出信号源输出 2 路周期信号 A 和 B（频率范围：20kHz ~100kHz，且 fA ＜fB；峰峰值均为 1V），经增益为 1 的加法器产生混合信号 C，信号 C 通过分离电路分离出信号 A’和 B’。要求信号 A’和 B’相比信号 A 和 B 波形无失真，A’和 A、B’和 B 的波形在示波器上能连续稳定同频显示。
二、要求
1．基本要求
- （1）制作增益为 1 的加法器，实现 C=A+B。
- （2）信号 A 和 B 均为正弦波，fA =50kHz，fB =100kHz。要求装置能正确分离出信号 A’和 B’，且峰峰值均不小于 1V。
- （3）信号 A 和 B 均为正弦波，频率分别为 10kHz 的整数倍。要求装置能正确分离出信号 A’和 B’，且峰峰值均不小于 1V。
2．发挥部分
- 1）信号 A 和 B 分别为正弦波或三角波，频率分别为 5kHz 的整数倍。要求装置能正确分离出信号 A’和 B’，且峰峰值均不小于 1V。
- 2）发挥部分（1）中，信号 A 和 B 均为正弦波，且 fB 是 fA的整数倍。要求装置能设置并控制信号 B’与 A’的初相位差，范围 0°~180°，设置分辨率 5°，误差绝对值不大于 5°。
- 3）其他。
三、说明
- 1）预留信号 A、B、C、A’和 B’测试端口。
- 2）“加法器”为独立电路板，由移动电源供电，其与“分离电路”只有信号 C 和地线连接，两者不得存在其他连线或通信方式，否则不予测试。
- 3）“分离电路”可配有唯一 1 个启动键。每项信号分离测试时，设置信号源参数过程中不允许触碰“分离电路”，参数设置完毕后，允许按一次启动键，后续无人工干预。信号分离时间不大于 20s。
- 4）发挥部分（2）中，令信号 A’为 sinωA’t，信号 B’为 sin(ωB’t+φ)，本题定义 φ 为信号 B’与 A’的初相位差（参见图 2）。测试时，设置信号源参数和初相位差后，允许按一次启动键，后续无人工干预。完成时间不大于 20s。
- 5）“稳定同频显示”的测试方法：设置信号 A 为示波器触发源，调节水平扫描速度使得示波器上显示 4~8 个周期的信号 A 波形，此时观测信号 A’波形应与信号 A 同频率、不失真，稳定显示不漂移。
四、评分标准
优秀作品开源参考（来源立创开源平台）
- 嘉立创：https://lceda.cn/
- 立创开源平台：https://oshwhub.com/
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