CN104579174A - 一种傅里叶信号分解装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种傅里叶信号分解装置，具体涉及一种利用傅里叶级数展开进行分析的方法将方波或三角波分解为不同频率的正弦波信号的装置，解决了现有技术中信号发生器成本过高的问题，采用的技术方案是：一种傅里叶信号分解装置，包括：能够产生方波信号或者三角波信号的信号发生电路；分别与上述信号发生电路的信号输出端相连的多组二阶带通滤波级联电路；分别与上述信号发生电路和二阶带通滤波级联电路相连的示波器，本发明适用于电子工程技术领域。

Description

一种傅里叶信号分解装置

技术领域

本发明一种傅里叶信号分解装置，具体涉及一种利用傅里叶级数展开进行分析的方法将方波或三角波分解为不同频率的正弦波信号的装置。

背景技术

随着电子技术的迅速发展和应用，各类波形电信号的应用也愈发广泛，尤其以正弦波信号最为常用，信号源作为现代电子产品设计和生产中的重要工具，必须满足高精度、高速度、高分辨率等要求，由于周期性函数可以用傅里叶级数来表示，用傅里叶级数展开进行分析的方法也随处可见，信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制领域和教学实验等领域，但是这些设备大多价格昂贵，使用成本较高。

发明内容

本发明针对现有技术中信号发生器成本过高的问题，提供一种利用电信号的傅里叶分解的方法把方波或者三角波通过二阶带通滤波产生正弦波的装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种傅里叶信号分解装置，包括：能够产生方波信号或者三角波信号的信号发生电路；分别与上述信号发生电路的信号输出端相连的多组二阶带通滤波级联电路；分别与上述信号发生电路和二阶带通滤波级联电路相连的示波器。

所述二阶带通滤波级联电路包括四组电路，分别为：第一二阶带通滤波级联电路、第二二阶带通滤波级联电路、第三二阶带通滤波级联电路和第四二阶带通滤波级联电路，上述电路依次产生频率为1kHZ、3kHZ、5kHZ和7kHZ的正弦波。

所述第一二阶带通滤波级联电路包括两个二阶带通滤波级联电路；其电路结构为：电阻R20的一端与信号发生电路的信号输出端TO324相连，所述电阻R20的另一端并接电容C16的一端和电容C20的一端后与电阻R22的一端相连，所述电容C16的另一端并接电阻R21的一端后与运算放大器OP4的负输入端相连，所述电容C20的另一端并接电阻R21的另一端后与运算放大器OP4的输出端相连，所述电阻R22的另一端接地；

所述运算放大器OP4的正输入端依次串接电阻R24和电阻R30后接地，运算放大器OP4的正电源端并接电容C14的一端后与电阻R17的一端相连，所述电阻R17的另一端与+15V电源相连，所述电容C14的另一端接地，运算放大器OP4的负电源端并接电阻R26的一端后与电容C23的一端相连，所述电阻R26的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C23的另一端接地；

所述运算放大器OP4的输出端串接电容C18后与电位器W15的一固定端相连，所述电位器W15的活动端并接电位器W15的另一固定端和电阻R31的一端后与电容C21的正极相连，所述电阻R31的另一端接地，所述电容C21的负极与电阻R19的一端相连；

所述电阻R19的另一端并接电容C15的一端和电容C19的一端后与电阻R27的一端相连，所述电容C15的另一端并接电阻R18的一端后与运算放大器OP3的负输入端相连，所述电容C19的另一端并接电阻R18的另一端后与运算放大器OP3的输出端相连，所述电阻R27的另一端接地；

所述运算放大器OP3的正输入端依次串接电阻R23和电阻R29后接地，运算放大器OP3的正电源端并接电容C13的一端后与电阻R16的一端相连，所述电阻R16的另一端与+15V电源相连，所述电容C13的另一端接地，运算放大器OP3的负电源端并接电阻R25的一端后与电容C22的一端相连，所述电阻R25的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C22的另一端接地；所述运算放大器OP3的输出端与电容C17的正极相连，所述电容C17的负极串接电阻R28后接地，所述电容C17的负极为1kHZ信号输出端。

所述第二二阶带通滤波级联电路包括三个二阶带通滤波级联电路；其电路结构为：电阻R38的一端串接电阻R45的一端后与信号发生电路的信号输出端TO324相连，所述电阻R38的另一端并接电容C30的一端和电容C35的一端后与电阻R39的一端相连，所述电容C30的另一端并接电阻R40的一端后与运算放大器OP7的负输入端相连，所述电容C35的另一端并接电阻R40的另一端后与运算放大器OP7的输出端相连，所述电阻R39的另一端串接电阻R46后接地；

所述运算放大器OP7的正输入端依次串接电阻R49和电阻R55后接地，运算放大器OP7的正电源端并接电容C26的一端后与电阻R34的一端相连，所述电阻R34的另一端与+15V电源相连，所述电容C26的另一端接地，运算放大器OP7的负电源端并接电阻R51的一端后与电容C40的一端相连，所述电阻R51的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C40的另一端接地；

所述运算放大器OP7的输出端依次串接电容C32和电阻R42后与电容C36的正极相连，所述电容C36的正极串接电阻R56后接地，电容C36的负极与电阻R41的一端相连；

所述电阻R41的另一端并接电容C29的一端和电容C34的一端后与电阻R43的一端相连，所述电容C29的另一端并接电阻R37的一端后与运算放大器OP6的负输入端相连，所述电容C34的另一端并接电阻R37的另一端和运算放大器OP6的正输入端后与运算放大器OP6的输出端相连，所述电阻R43的另一端串接电阻R54后接地；

所述运算放大器OP6的正电源端并接电容C25的一端后与电阻R33的一端相连，所述电阻R33的另一端与+15V电源相连，所述电容C25的另一端接地，运算放大器OP6的负电源端并接电阻R50的一端后与电容C39的一端相连，所述电阻R50的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C39的另一端接地；

所述运算放大器OP6的输出端串接电容C31后与电位器W6的一固定端相连，所述电位器W6的活动端并接电位器W6的另一固定端和电阻R57的一端后与电容C37的正极相连，所述电阻R57的另一端接地，所述电容C37的负极与电阻R36的一端相连；

所述电阻R36的另一端并接电容C27的一端和电容C33的一端后与电阻R44的一端相连，所述电容C27的另一端并接电阻R35的一端后与运算放大器OP5的负输入端相连，所述电容C33的另一端并接电阻R35的另一端后与运算放大器OP5的输出端相连，所述电阻R44的另一端串接电阻R53后接地；

所述运算放大器OP5的正输入端串接电阻R48后接地，运算放大器OP5的正电源端并接电容C24的一端后与电阻R32的一端相连，所述电阻R32的另一端与+15V电源相连，所述电容C24的另一端接地，运算放大器OP5的负电源端并接电阻R47的一端后与电容C38的一端相连，所述电阻R47的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C38的另一端接地；所述运算放大器OP5的输出端与电容C28的正极相连，所述电容C28的负极串接电阻R52后接地，所述电容C28的负极为3kHZ信号输出端。

所述信号发生电路的电路结构为：振荡集成电路芯片ICL8038的6脚并接电位器W3的一固定端后与+15V电源相连，振荡集成电路芯片ICL8038的8脚与电位器W3的活动端相连，所述电位器W3的另一固定端接地；

所述振荡集成电路芯片ICL8038的5脚串接电阻R2后与电位器W1的一固定端相连，振荡集成电路芯片ICL8038的4脚与电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端并接电位器W1的另一固定端后与电阻R4的一端相连，所述电位器W1的活动端与+15V电源相连，所述电阻R4的另一端与振荡集成电路芯片ICL8038的9脚相连，振荡集成电路芯片ICL8038的10脚串接电容C12后接地，振荡集成电路芯片ICL8038的11脚接地，振荡集成电路芯片ICL8038的12脚串接电阻R14后接地；

所述振荡集成电路芯片ICL8038的9脚和3脚分别与选择开关S1的两固定端相连，所述选择开关S1的活动端串接电阻R9后反相放大器OP1的负输入端相连，所述反相放大器OP1的负输入端串接电阻R1后与反相放大器OP1的输出端相连，反相放大器OP1的正输入端串接电阻R10后接地，反相放大器OP1的电源端分别与+15V电源和﹣15V电源相连，反相放大器OP1的输出端与放大器OP2的正输入端相连；

所述放大器OP2的负输入端与放大器OP2的输出端相连，放大器OP2的电源端分别与+15V电源和﹣15V电源相连，放大器OP2的输出端与电位器W2的一固定端相连，所述电位器W2的活动端并接电位器W2的另一固定端和电阻R12的一端后与电容C1的正极相连，所述电阻R12的另一端接地，所述电容C1的的负极为信号发生电路的信号输出端TO324。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明装置由方波或者三角波信号产生出了4个振幅比为频率分别为1kHZ、3kHZ、5kHZ和7kHZ的正弦波，得以直观展现并验证了傅里叶变换，该设备可应用于大学物理实验中，也可以应用于工程实践等更多领域中，整个装置成本较低，实用性强，应用范围广。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的电路结构示意图；

图2是本发明中信号发生电路的电路图；

图3是本发明中第一二阶带通滤波级联电路的电路图；

图4是本发明中第二二阶带通滤波级联电路的电路图；

图5是本发明中第三二阶带通滤波级联电路的电路图；

图6是本发明中第四二阶带通滤波级联电路的电路图；

图中1为信号发生电路、2为二阶带通滤波级联电路、3为示波器。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种傅里叶信号分解装置，包括：能够产生方波信号或者三角波信号的信号发生电路1；分别与上述信号发生电路1的信号输出端相连的多组二阶带通滤波级联电路2；分别与上述信号发生电路1和二阶带通滤波级联电路2相连的示波器3。

周期为T的函数的傅里叶展开如下：

周期为T的函数: $f\left(t\right)=\frac{1}{2}{a}_0+{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^{\∞}(a_n\cos \mathrm{n\ωt}+b_n\sin \mathrm{n\ωt})$

周期为T的方波函数

$f\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}h& (\mathrm{nT}\≤t\≤\mathrm{nT}+\frac{T}{2})\\ -h& (\mathrm{nT}-\frac{T}{2}\≤t\≤\mathrm{nT})\end{array}\right.$

此方波展开为

$\begin{array}{c}f\left(t\right)=\frac{4h}{\mathrm{\π}}(\sin \mathrm{\ωt}+\frac{1}{3}\sin 3\mathrm{\ωt}+\frac{1}{5}\sin 5\mathrm{\ωt}+\frac{1}{7}\sin 7\mathrm{\ωt}+...)\\ =\frac{4h}{\mathrm{\π}}{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^{\∞}\left(\frac{1}{2n-1}\right)\sin \left[(2n+1)\mathrm{\ωt}\right]\end{array}$

同样，对于三角波可表示为

$f\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{4h}{\mathrm{\π}}t& (\mathrm{nT}-\frac{t}{4}\≤t\≤\mathrm{nT}+\frac{T}{4})\\ 2h(1-\frac{2t}{T})& (\mathrm{nT}+\frac{t}{4}\≤t\≤\mathrm{nT}\≤\frac{3t}{4})\end{array}\right.$

展开形式为

$\begin{array}{c}f\left(t\right)=\frac{8h}{{\mathrm{\π}}^2}(\sin \mathrm{\ωt}-\frac{1}{3^2}\sin 3\mathrm{\ωt}+\frac{1}{5^2}\sin 5\mathrm{\ωt}+\frac{1}{7^2}\sin 7\mathrm{\ωt}+...)\\ =\frac{8h}{{\mathrm{\π}}^2}{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^{\∞}{(-1)}^{n-1}\frac{1}{{(2n-1)}^2}\sin \left[(2n+1)\mathrm{\ωt}\right]\end{array}$

如图2所示，所述信号发生电路1的电路结构为：振荡集成电路芯片ICL8038的6脚并接电位器W3的一固定端后与+15V电源相连，振荡集成电路芯片ICL8038的8脚与电位器W3的活动端相连，所述电位器W3的另一固定端接地；

所述振荡集成电路芯片ICL8038的5脚串接电阻R2后与电位器W1的一固定端相连，振荡集成电路芯片ICL8038的4脚与电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端并接电位器W1的另一固定端后与电阻R4的一端相连，所述电位器W1的活动端与+15V电源相连，所述电阻R4的另一端与振荡集成电路芯片ICL8038的9脚相连，振荡集成电路芯片ICL8038的10脚串接电容C12后接地，振荡集成电路芯片ICL8038的11脚接地，振荡集成电路芯片ICL8038的12脚串接电阻R14后接地；

所述振荡集成电路芯片ICL8038的9脚和3脚分别与选择开关S1的两固定端相连，所述选择开关S1的活动端串接电阻R9后反相放大器OP1的负输入端相连，所述反相放大器OP1的负输入端串接电阻R1后与反相放大器OP1的输出端相连，反相放大器OP1的正输入端串接电阻R10后接地，反相放大器OP1的电源端分别与+15V电源和﹣15V电源相连，反相放大器OP1的输出端与放大器OP2的正输入端相连；

所述放大器OP2的负输入端与放大器OP2的输出端相连，放大器OP2的电源端分别与+15V电源和﹣15V电源相连，放大器OP2的输出端与电位器W2的一固定端相连，所述电位器W2的活动端并接电位器W2的另一固定端和电阻R12的一端后与电容C1的正极相连，所述电阻R12的另一端接地，所述电容C1的的负极为信号发生电路的信号输出端TO324；

上述信号发生电路1由精密波形发生器ICL8038产生方波或者三角波信号，由选择开关S1选择方波或者三角波信号输出，然后经由反相放大器OP1和跟随器OP2处理后输出方波或者三角波到信号输出端TO324端口，另外一路，经三级三极管组成的放大电路后直接输出到示波器输出端SQOURE_OUT端口，示波器3显示该波形。

所述二阶带通滤波级联电路2包括四组电路，分别为：第一二阶带通滤波级联电路、第二二阶带通滤波级联电路、第三二阶带通滤波级联电路和第四二阶带通滤波级联电路，上述电路依次产生频率为1kHZ、3kHZ、5kHZ和7kHZ的正弦波。

如图3所示，所述第一二阶带通滤波级联电路包括两个二阶带通滤波级联电路；其电路结构为：电阻R20的一端与信号发生电路的信号输出端TO324相连，所述电阻R20的另一端并接电容C16的一端和电容C20的一端后与电阻R22的一端相连，所述电容C16的另一端并接电阻R21的一端后与运算放大器OP4的负输入端相连，所述电容C20的另一端并接电阻R21的另一端后与运算放大器OP4的输出端相连，所述电阻R22的另一端接地；

所述运算放大器OP4的正输入端依次串接电阻R24和电阻R30后接地，运算放大器OP4的正电源端并接电容C14的一端后与电阻R17的一端相连，所述电阻R17的另一端与+15V电源相连，所述电容C14的另一端接地，运算放大器OP4的负电源端并接电阻R26的一端后与电容C23的一端相连，所述电阻R26的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C23的另一端接地；

所述运算放大器OP4的输出端串接电容C18后与电位器W15的一固定端相连，所述电位器W15的活动端并接电位器W15的另一固定端和电阻R31的一端后与电容C21的正极相连，所述电阻R31的另一端接地，所述电容C21的负极与电阻R19的一端相连；

所述电阻R19的另一端并接电容C15的一端和电容C19的一端后与电阻R27的一端相连，所述电容C15的另一端并接电阻R18的一端后与运算放大器OP3的负输入端相连，所述电容C19的另一端并接电阻R18的另一端后与运算放大器OP3的输出端相连，所述电阻R27的另一端接地；

所述运算放大器OP3的正输入端依次串接电阻R23和电阻R29后接地，运算放大器OP3的正电源端并接电容C13的一端后与电阻R16的一端相连，所述电阻R16的另一端与+15V电源相连，所述电容C13的另一端接地，运算放大器OP3的负电源端并接电阻R25的一端后与电容C22的一端相连，所述电阻R25的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C22的另一端接地；所述运算放大器OP3的输出端与电容C17的正极相连，所述电容C17的负极串接电阻R28后接地，所述电容C17的负极为1kHZ信号输出端。

上述第一二阶带通滤波级联电路的信号输入端为信号发生电路的信号输出端TO324，输入信号经由电容C16、电容C20、电阻R21、电阻R24、电阻R30和运放OP4组成的带通滤波电路，再经过由电阻R31和电容C21组成的高通滤波电路，然后进入下一阶的带通滤波电路中，其中的电容C18和电容C17为极间耦合电容，这样逐级滤波，在电容C17的负极输出频率为1kHZ的正弦波。

如图4所示，所述第二二阶带通滤波级联电路包括三个二阶带通滤波级联电路；其电路结构为：电阻R38的一端串接电阻R45的一端后与信号发生电路的信号输出端TO324相连，所述电阻R38的另一端并接电容C30的一端和电容C35的一端后与电阻R39的一端相连，所述电容C30的另一端并接电阻R40的一端后与运算放大器OP7的负输入端相连，所述电容C35的另一端并接电阻R40的另一端后与运算放大器OP7的输出端相连，所述电阻R39的另一端串接电阻R46后接地；

所述运算放大器OP7的正输入端依次串接电阻R49和电阻R55后接地，运算放大器OP7的正电源端并接电容C26的一端后与电阻R34的一端相连，所述电阻R34的另一端与+15V电源相连，所述电容C26的另一端接地，运算放大器OP7的负电源端并接电阻R51的一端后与电容C40的一端相连，所述电阻R51的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C40的另一端接地；

所述运算放大器OP7的输出端依次串接电容C32和电阻R42后与电容C36的正极相连，所述电容C36的正极串接电阻R56后接地，电容C36的负极与电阻R41的一端相连；

所述电阻R41的另一端并接电容C29的一端和电容C34的一端后与电阻R43的一端相连，所述电容C29的另一端并接电阻R37的一端后与运算放大器OP6的负输入端相连，所述电容C34的另一端并接电阻R37的另一端和运算放大器OP6的正输入端后与运算放大器OP6的输出端相连，所述电阻R43的另一端串接电阻R54后接地；

所述运算放大器OP6的正电源端并接电容C25的一端后与电阻R33的一端相连，所述电阻R33的另一端与+15V电源相连，所述电容C25的另一端接地，运算放大器OP6的负电源端并接电阻R50的一端后与电容C39的一端相连，所述电阻R50的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C39的另一端接地；

所述运算放大器OP6的输出端串接电容C31后与电位器W6的一固定端相连，所述电位器W6的活动端并接电位器W6的另一固定端和电阻R57的一端后与电容C37的正极相连，所述电阻R57的另一端接地，所述电容C37的负极与电阻R36的一端相连；

所述电阻R36的另一端并接电容C27的一端和电容C33的一端后与电阻R44的一端相连，所述电容C27的另一端并接电阻R35的一端后与运算放大器OP5的负输入端相连，所述电容C33的另一端并接电阻R35的另一端后与运算放大器OP5的输出端相连，所述电阻R44的另一端串接电阻R53后接地；

所述运算放大器OP5的正输入端串接电阻R48后接地，运算放大器OP5的正电源端并接电容C24的一端后与电阻R32的一端相连，所述电阻R32的另一端与+15V电源相连，所述电容C24的另一端接地，运算放大器OP5的负电源端并接电阻R47的一端后与电容C38的一端相连，所述电阻R47的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C38的另一端接地；所述运算放大器OP5的输出端与电容C28的正极相连，所述电容C28的负极串接电阻R52后接地，所述电容C28的负极为3kHZ信号输出端。

如图4至图6所示，第三二阶带通滤波级联电路和第四二阶带通滤波级联电路的电路结构与第二二阶带通滤波级联电路的相同，第二二阶带通滤波级联电路、第三二阶带通滤波级联电路和第四二阶带通滤波级联电路的原理与第一二阶带通滤波级联电路的一样，均采用二阶带通滤波级联电路，只不过为了滤波更彻底，第二二阶带通滤波级联电路、第三二阶带通滤波级联电路和第四二阶带通滤波级联电路均涉及为三级滤波，分别输出频率为3kHZ、5kHZ和7kHZ的正弦波。上述四个滤波电路输出4个振幅比为频率分别为1kHZ、3kHZ、5kHZ和7kHZ的正弦波，得以直观展现并验证了傅里叶变换，该设备可应用于大学物理实验中，也可以应用于工程实践等更多领域中，整个装置成本较低，实用性强，应用范围广。

Claims (5)

1.一种傅里叶信号分解装置，其特征在于：包括：

能够产生方波信号或者三角波信号的信号发生电路(1)；

分别与上述信号发生电路(1)的信号输出端相连的多组二阶带通滤波级联电路(2)；

分别与上述信号发生电路(1)和二阶带通滤波级联电路(2)相连的示波器(3)。

2.根据权利要求1所述的一种傅里叶信号分解装置，其特征在于：所述二阶带通滤波级联电路(2)包括四组电路，分别为：第一二阶带通滤波级联电路、第二二阶带通滤波级联电路、第三二阶带通滤波级联电路和第四二阶带通滤波级联电路，上述电路依次产生频率为1kHZ、3kHZ、5kHZ和7kHZ的正弦波。

3.根据权利要求2所述的一种傅里叶信号分解装置，其特征在于：所述第一二阶带通滤波级联电路包括两个二阶带通滤波级联电路；

其电路结构为：电阻R20的一端与信号发生电路的信号输出端TO324相连，所述电阻R20的另一端并接电容C16的一端和电容C20的一端后与电阻R22的一端相连，所述电容C16的另一端并接电阻R21的一端后与运算放大器OP4的负输入端相连，所述电容C20的另一端并接电阻R21的另一端后与运算放大器OP4的输出端相连，所述电阻R22的另一端接地；

所述运算放大器OP4的正输入端依次串接电阻R24和电阻R30后接地，运算放大器OP4的正电源端并接电容C14的一端后与电阻R17的一端相连，所述电阻R17的另一端与+15V电源相连，所述电容C14的另一端接地，运算放大器OP4的负电源端并接电阻R26的一端后与电容C23的一端相连，所述电阻R26的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C23的另一端接地；

所述运算放大器OP4的输出端串接电容C18后与电位器W15的一固定端相连，所述电位器W15的活动端并接电位器W15的另一固定端和电阻R31的一端后与电容C21的正极相连，所述电阻R31的另一端接地，所述电容C21的负极与电阻R19的一端相连；

所述电阻R19的另一端并接电容C15的一端和电容C19的一端后与电阻R27的一端相连，所述电容C15的另一端并接电阻R18的一端后与运算放大器OP3的负输入端相连，所述电容C19的另一端并接电阻R18的另一端后与运算放大器OP3的输出端相连，所述电阻R27的另一端接地；

所述运算放大器OP3的正输入端依次串接电阻R23和电阻R29后接地，运算放大器OP3的正电源端并接电容C13的一端后与电阻R16的一端相连，所述电阻R16的另一端与+15V电源相连，所述电容C13的另一端接地，运算放大器OP3的负电源端并接电阻R25的一端后与电容C22的一端相连，所述电阻R25的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C22的另一端接地；所述运算放大器OP3的输出端与电容C17的正极相连，所述电容C17的负极串接电阻R28后接地，所述电容C17的负极为1kHZ信号输出端。

4.根据权利要求2所述的一种傅里叶信号分解装置，其特征在于：所述第二二阶带通滤波级联电路包括三个二阶带通滤波级联电路；

其电路结构为：电阻R38的一端串接电阻R45的一端后与信号发生电路的信号输出端TO324相连，所述电阻R38的另一端并接电容C30的一端和电容C35的一端后与电阻R39的一端相连，所述电容C30的另一端并接电阻R40的一端后与运算放大器OP7的负输入端相连，所述电容C35的另一端并接电阻R40的另一端后与运算放大器OP7的输出端相连，所述电阻R39的另一端串接电阻R46后接地；

所述运算放大器OP7的正输入端依次串接电阻R49和电阻R55后接地，运算放大器OP7的正电源端并接电容C26的一端后与电阻R34的一端相连，所述电阻R34的另一端与+15V电源相连，所述电容C26的另一端接地，运算放大器OP7的负电源端并接电阻R51的一端后与电容C40的一端相连，所述电阻R51的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C40的另一端接地；

所述运算放大器OP7的输出端依次串接电容C32和电阻R42后与电容C36的正极相连，所述电容C36的正极串接电阻R56后接地，电容C36的负极与电阻R41的一端相连；

所述电阻R41的另一端并接电容C29的一端和电容C34的一端后与电阻R43的一端相连，所述电容C29的另一端并接电阻R37的一端后与运算放大器OP6的负输入端相连，所述电容C34的另一端并接电阻R37的另一端和运算放大器OP6的正输入端后与运算放大器OP6的输出端相连，所述电阻R43的另一端串接电阻R54后接地；

所述运算放大器OP6的正电源端并接电容C25的一端后与电阻R33的一端相连，所述电阻R33的另一端与+15V电源相连，所述电容C25的另一端接地，运算放大器OP6的负电源端并接电阻R50的一端后与电容C39的一端相连，所述电阻R50的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C39的另一端接地；

所述运算放大器OP6的输出端串接电容C31后与电位器W6的一固定端相连，所述电位器W6的活动端并接电位器W6的另一固定端和电阻R57的一端后与电容C37的正极相连，所述电阻R57的另一端接地，所述电容C37的负极与电阻R36的一端相连；

所述电阻R36的另一端并接电容C27的一端和电容C33的一端后与电阻R44的一端相连，所述电容C27的另一端并接电阻R35的一端后与运算放大器OP5的负输入端相连，所述电容C33的另一端并接电阻R35的另一端后与运算放大器OP5的输出端相连，所述电阻R44的另一端串接电阻R53后接地；

所述运算放大器OP5的正输入端串接电阻R48后接地，运算放大器OP5的正电源端并接电容C24的一端后与电阻R32的一端相连，所述电阻R32的另一端与+15V电源相连，所述电容C24的另一端接地，运算放大器OP5的负电源端并接电阻R47的一端后与电容C38的一端相连，所述电阻R47的另一端与﹣15V电源相连，所述电容C38的另一端接地；所述运算放大器OP5的输出端与电容C28的正极相连，所述电容C28的负极串接电阻R52后接地，所述电容C28的负极为3kHZ信号输出端。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种傅里叶信号分解装置，其特征在于：所述信号发生电路(1)的电路结构为：振荡集成电路芯片ICL8038的6脚并接电位器W3的一固定端后与+15V电源相连，振荡集成电路芯片ICL8038的8脚与电位器W3的活动端相连，所述电位器W3的另一固定端接地；

所述振荡集成电路芯片ICL8038的5脚串接电阻R2后与电位器W1的一固定端相连，振荡集成电路芯片ICL8038的4脚与电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端并接电位器W1的另一固定端后与电阻R4的一端相连，所述电位器W1的活动端与+15V电源相连，所述电阻R4的另一端与振荡集成电路芯片ICL8038的9脚相连，振荡集成电路芯片ICL8038的10脚串接电容C12后接地，振荡集成电路芯片ICL8038的11脚接地，振荡集成电路芯片ICL8038的12脚串接电阻R14后接地；

所述振荡集成电路芯片ICL8038的9脚和3脚分别与选择开关S1的两固定端相连，所述选择开关S1的活动端串接电阻R9后反相放大器OP1的负输入端相连，所述反相放大器OP1的负输入端串接电阻R1后与反相放大器OP1的输出端相连，反相放大器OP1的正输入端串接电阻R10后接地，反相放大器OP1的电源端分别与+15V电源和﹣15V电源相连，反相放大器OP1的输出端与放大器OP2的正输入端相连；

所述放大器OP2的负输入端与放大器OP2的输出端相连，放大器OP2的电源端分别与+15V电源和﹣15V电源相连，放大器OP2的输出端与电位器W2的一固定端相连，所述电位器W2的活动端并接电位器W2的另一固定端和电阻R12的一端后与电容C1的正极相连，所述电阻R12的另一端接地，所述电容C1的的负极为信号发生电路的信号输出端TO324。