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1、正弦信号发生器一设计任务与要求1.基本要求：(1).设计一款正弦波振荡电路，可产生1kHz100kHz的正弦信号。电路包含可调元件，实现输出频率的条件；(2).设计一频率检测电路，可检测振荡器输出信号频率，检测结果为a、b两位，对应频率为f=a*10bkHz。2.提高要求：(1).扩展正弦信号频率范围；(2).改变频率显示方式；(3).提高频率检测分辨率。二系统概述 根据要求，系统可分为二个部分：正弦信号的产生和输出频率的显示。 二单元电路设计与分析1.正弦信号发生电路方案四：采用RC选频网络构成的振荡电路产生所需的正弦波。RC振荡电路适用于低频振荡，结构简单，经济方便，一般用于产生1Hz1M
2、Hz的低频信号。RC串并联正弦波振荡电路如下：由于，所以可产生1kHz100kHz的正弦波，调整R3和R4（即Rf）使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，则说明负反馈太强，应适当增大Rf，如波形失真严重，则应适当减小Rf。电路图如上所示时其输出波形如下：2.功率放大电路本部分电路由三极管放大电路和门电路组成。作用是将正弦波输入信号整形成同频率方波，测试信号通过三极管放大电路进行放大，使微弱信号到达可测量的幅度。功率放大电路如下：调节滑线变阻器R9可改变输出波形的幅度，可以实现幅值从15V之间的调节变化。3.555施密特触发器用于非矩形波信号频率的测量。通过频率放大电路后，非矩形波可转化为矩形
3、波，且其频率保持不变，即达到了测量任意波形信号频率的测量的扩展目的。555施密特触发器电路如下： 相应的输出电路如下所示： 4.时基电路本部分电路由555芯片组成，作用是提供用于测量单位时间(1s)，即闸门信号的开启时间。同时产生的方波信号下降沿激发锁存器的锁存信号，再由该信号激发计数器的计数信号。时基电路如下：5.逻辑控制电路 控制电路是由555构成的单稳态电路。单稳态触发器的特点是：它有一个稳态和一个暂稳态，在外加脉冲的作用下，电路从稳态发展到暂稳态，依靠R，C的充放电来维持暂稳态时间，然后自动返回稳态。 控制电路如下锁存信号经过反相器即为清零信号：6.锁存及译码电路本部分电路由锁存器和译
4、码器组成。如果在系统中不接锁存器，则显示器上的显示数字就会随计数器的状态不停地变化，只有在计数器停止计数时，显示器上的显示数字才能稳定，所以，在计数器后边必须接入锁存器。锁存器的工作是受单稳态触发器控制的到。门控波形的下降沿，使单稳态触发器1进入暂态，单稳态1暂态的上升沿作为锁存器的锁存(使能)脉冲。锁存器在锁存脉冲作用下，将门控信号周期内的计数结果存储起来，并隔离计数器对译码显示的作用。在锁存器将门控信号周期内的计数结果存储起来情况下，把所存储的状态送入译码器进行译码，在显示器上得到稳定的计数显示。锁存及译码电路如下：三电路总图1.正弦波振荡电路：2. 频率检测电路五提高部分1.由于正弦信号发生电路中,所以扩大或缩小频率范围只要相应的改变电阻R和电容C积的最小值和最大值即可。2.可以改变成整数的形式。由于频率最大值为100kHz，所以其锁存及译码电路可以改为6个十进制译码器级联，再通过锁存器，最后分别输入6个LED的形式。
