欧阳育创编 2024.02.04 欧阳育创编 2024.02.04
正弦波发生、频率显示电路
时间：2024.02.04 创作：欧阳育 1.设计任务和要求：
（1）振荡频率100~1000Hz，输出信号幅度5+5%V; （2）用3位数码管显示振荡频率；
（3）能自动连续测量、显示频率，测量周期为4S； （4）用中规模集成电路实现 2.电路设计： （1）总体框图 （2）单元参考电路
1正弦波发生及波形变换电路 ○
因振荡频率要求不高，故采用RC文氏振荡器。考虑到要数字显示振荡频率，需对正弦波进行变换以便计数。正弦波发生及波形变换电路如图所示。 2单稳态定时电路 ○
为了便于测量换算，设计一个1s定时电路，在该定时范围内所测得的脉冲个数即为振荡频率。定时电路如图所示。 3频率计数显示电路 ○
计数电器选用MC14533芯片，显示译码器选用CD4511芯片。计数显示电路如图所示。 4超量程指示电路 ○
欧阳育创编 2024.02.04 欧阳育创编 2024.02.04
欧阳育创编 2024.02.04 欧阳育创编 2024.02.04
当计数器计MC14533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。超量程指示电路如图所示。 5控制电路 ○
（3）电路图和波形图及工作原理 （4）各元件主要参数 3.安装调试：
（1）使用的主要仪器仪表：
数字电路实验箱 一台 数字万用表 一台 双踪示波器 一台
（2）调试电路的方法和技巧：
接好+5V电源后，用万用表测量电压为4.9V，在误差允许的范围内。用万用表测量各个芯片的电压是否达到工作电压。用双踪示波器测量正弦波和方波的周期及峰值。示波器显示555定时器构成的单稳态定时器波形显示基本1s跳动一次，在误差允许范围内。接地线，开始实验。 （3）测试数据和波形：
（4）调试中出现的故障、原因及排除方法：
正弦波发生电路不能正常发出信号。原因：连线错误。解决方法：重新连线。
计数器不能正常计数。原因：未达到工作电压。解决方法：调
欧阳育创编 2024.02.04 欧阳育创编 2024.02.04
欧阳育创编 2024.02.04 欧阳育创编 2024.02.04
整电源接入方式。 4.总电路图 元件清单：
名称 滑动变阻器 电阻 电容 555定时器 741芯片 CD4001 MC14553 CD4511 稳压二极管 参数 50KΩ 1KΩ 2KΩ 22MΩ 91KΩ 200Ω 0.47KΩ 10KΩ 2.7KΩ 0.1uF 0.01uF 0.47uF 放大器 4或非门 计数器 译码器 5V 数量 2 1 2 2 1 7 1 3 3 3 3 1 1 3 1 1 1 2 5.数据分析：
正弦波： T=2x6x2=24ms f=1/T=41.7Hz V=2x5=10V 方波： T=6x2=12ms f=1/T=83.4Hz V=3x1=3V
数码管显示频率为105Hz，在误差允许范围内，基本符合实验要求。 6.思考问题：
（1）分别用什么元件调频率和信号幅度？ 答：滑动变阻器
（2）你认为影响测量精度的主要因数是什么？ 答：测量仪器的精确度、操作误差
（3）你认为影响读数精度的主要因数是什么？
欧阳育创编 2024.02.04 欧阳育创编 2024.02.04
正弦波发生、频率显示电路之欧阳育创编
