正弦波发生频率测量显示电路课程设计报告

电子技术课程设计

正弦波发生、频率测量显示电路

目录

1、课题名称： (2)

2、设计任务和要求： (2)

3、设计方案系统框图： (2)

4、单元电路设计和元器件的选择： (2)

①................................................................................................. 、电源电路的设计：.. (2)

②................................................................................................. 、正弦波发生及波形变换电路：. (3)

③................................................................................................. 、单稳态定时电路. (5)

⑤、超量程指示电路 (10)

⑥、控制电路 (11)

5、完整的电路原理图： (12)

6、安装调试 (12)

7、数据波形： (13)

8、总结： (15)

9、元器件清单： (16)

10、心得体会： (17)

1、课题名称：

正弦波发生、频率测量显示电路

2、设计任务和要求：

正弦波振荡频率100～1000Hz，输出信号幅度5± 5％

V；

（1）用3 位数码管显示振荡频率；

（2）能自动连续测量、显示频率，测量周期为4S；

（3）用中规模集成电路实现。

3、设计方案系统框图：

4、单元电路设计和元器件的选择：

①、电源电路的设计：由于我们在数字电路实验室进行实验

没有正负5伏的电源，只有正5 伏电源，而运算放大器的工作需要正负电源，所以需要

将一个正5 伏的电源改接成正负伏的电源。

电路图：

用两个电解电容和两个电阻串并联，接上正5 伏的电源和地。变在中间形成一个0 电位，上下两端相对于中间的电位差便是正负伏。

②、正弦波发生及波形变换电路：

第一个运算放大器接成RC 文氏震荡器，并且频率

可由调节电位器进行控制，在Uo

处产生一个正弦波，再经过第二个运算放大器接成的过零比较器，在UoA 处形成矩形波。

运算放大器采用UA741 型号引脚功能如下：uA741M ，

uA741I ，uA741C（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。

这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。

芯片引脚和工作说明：

1和5为偏置（调零端），2为反向输入端，3为正向输入端，4接负电源，6为输出，7 接正电源，8空脚

③、单稳态定时电路

电路图：

将555 触发器接成单稳态触发器，当UiB 有信号来时

在UoB 端产生一个1s 的高电平信号如波形图所示Tx=RCln3 =1s 。

555 芯片的引脚功能图：

④、频率

计数显示

计数

MC14553

片，这是一片

3位BCD 加法计数器

芯片，由选择端DS1 、DS2 、

DS3 控制每一时刻只输出

一位BCD 码。

显示译码器选用

CD4511 芯片，该芯片

具有BCD 七段锁存/译码/驱动功能。

MC14553 的11 引脚作为触发信号的输入端连接正弦波发生变换电路的输出端，等同输入矩形波，12 引脚连接着单稳态触发器的输出端，当单稳态触发器有高电平信号传来时，MC14553 开始计数并传给CD4511 再传给数码管进行显

示。

MC14553 的引脚功能图：

也空CF H CL/Λ7f LE

)5U

ZXT2 DS I C∣Λ GH

k 1 MC14553功能表

CD4511 的引脚功能图：

数码管的引脚功能图：

1、2、4、6、7、9、10 脚分别控制显像管

的e、d、c、b、a、f、g 段3、8 为公共

端

5 控制小数点

⑤、超量程指示电路

当计数器MC14553 计到1000 个脉冲时，“ OF”端会输出一个正脉冲，该信号连到超量程指示电路，驱动发光管发光，表示信号频率超范围需调整。

电路图：

⑥、控制电路

控制电路实际上是一低频信号发生器，振荡周期为4S，精度要求不高，用其产生方波和尖脉冲信号，分别用来触发单稳态电路、超量程指示电路复位和计数器清零。

或非门采用CD4001 芯片，引脚图：

5、完整的电路原理图：

6、安装调试按电路图在面包板上连接好电路后进行调试调试

方法：

①测正弦波发生及波形变换电路：用示波器观察正弦波与方波的产生：先测量RC 桥式正弦波振荡电路的输出端，调节50kΩ电位器直至观察到正弦波；再测量U0A ，调试使之产生方波。

②测电源电路：用万用表分别测量两电容或电阻之间的电压差，黑表笔接中间，若为正负伏左右即正常。

③测555 构成的定时电路：测输出电平UOB ，T=4S，

1S 高电平，3S 低电平周期循环。

④检查MC14533 CD4511 CD4001 UA741 等有无接错的地