1、精選優質文檔-傾情為你奉上 電子技術課程設計 正弦波發生、頻率測量顯示電路 專心-專注-專業 目錄1、課題名稱：正弦波發生、頻率測量顯示電路2、設計任務和要求： 正弦波振蕩頻率1001000Hz，輸出信號幅度55V； （1）用3位數碼管顯示振蕩頻率； （2）能自動連續測量、顯示頻率，測量周期為4S； （3）用中規模集成電路實現。3、 設計方案系統框圖：4、 單元電路設計和元器件的選擇： 、電源電路的設計： 由于我們在數字電路實驗室進行實驗沒有 正負5伏的電源，只有正5伏電源，而運 算放大器的工作需要正負電源，所以需要 將一個正5伏的電源改接成正負2.5伏的 電源。 電路圖： 用兩個電解電容 和

2、兩個電阻串并聯，接上正5伏的電源和地。變在中間形成一個0電位，上下兩端相對于中間的電位差便是正負2.5伏。 、正弦波發生及波形變換電路： 第一個運算放大器接成RC文氏震蕩器， 并且頻率可由調節電位器進行控制，在Uo處產生一個正弦波，再經過第二個運算放大器接成的過零比較器，在UoA處形成矩形波。 運算放大器采用 UA741型號 引腳功能如下：uA741M，uA741I，uA741C（單運放）是高增益運算放大器，用于軍事，工業和商業應用.這類單片硅提供輸出短路保護和閉鎖自由運作。 這些類型還具有廣泛的共同模式，差模信號范圍和低失調電壓調零能力與使用適當的電位。芯片和工作說明：1和5為偏置(調零端)

3、，2為反向輸入端，3為正向輸入端，4接負電源，6為輸出，7接正電源 ，8空腳 、單穩態定時電路 電路圖： 將555觸發器接成單穩態觸發器，當UiB有信號來時在UoB端產生一個1s的高電平信號 如波形圖所示。Tx=RCln3 =1s。 555芯片的引腳功能圖： 、頻率計數顯示電路計數器選用MC14553芯片，這是一片3位BCD加法計數器芯片，由選擇端、控制每一時刻只輸出一位BCD碼。顯示譯碼器選用CD4511芯片，該芯片具有BCD七段鎖存/譯碼/驅動功能。MC14553的11引腳作為觸發信號的輸入端連接正弦波發生變換電路的輸出端，等同輸入矩形波，12引腳連接著單穩態觸發器的輸出端，當單穩態觸發器

4、有高電平信號傳來時，MC14553開始計數并傳給CD4511再傳給數碼管進行顯示。MC14553的引腳功能圖：CD4511的引腳功能圖：數碼管的引腳功能圖：1、2、4、6、7、9、10腳分別控制顯像管的e、d、c、b、a、f、g段3、8為公共端5控制小數點 、超量程指示電路當計數器MC14553計到1000個脈沖時，“OF”端會輸出一個正脈沖，該信號連到超量程指示電路，驅動發光管發光，表示信號頻率超范圍需調整。電路圖： 、控制電路 控制電路實際上是一低頻信號發生器，振蕩周期為4S，精度要求不高，用其產生方波和尖脈沖信號，分別用來觸發單穩態電路、超量程指示電路復位和計數器清零。或非門采用CD40

5、01芯片，引腳圖： 5、完整的電路原理圖： 6、安裝調試 按電路圖在面包板上連接好電路后進行調試 調試方法：測正弦波發生及波形變換電路：用示波器觀察正弦波與方波的產生：先測量RC橋式正弦波振蕩電路的輸出端，調節50k電位器直至觀察到正弦波；再測量U0A，調試使之產生方波。測電源電路：用萬用表分別測量兩電容或電阻之間的電壓差，黑表筆接中間，若為正負2.5伏左右即正常。測555構成的定時電路：測輸出電平UOB，T=4S，1S高電平，3S低電平周期循環。檢查MC14533 CD4511 CD4001 UA741等有無接錯的地方。最后接通電源，各部分電路運作正常，完成實驗。實驗結束，元器件回收。 7、

6、數據波形： 正弦波與其對應的頻率顯示 失真波形與其對應的超量程頻率顯示 矩形波 UoA 控制電路輸出波形UiB 清零信號波形CLR 單穩態觸發器輸出波形UoB 8、總結： 測試中出現的故障、原因及排除辦法 數碼顯示管不亮或沒有都亮或亮度太低： 三個數碼顯示管未連接在一起，或是連接線接觸不良，也可能是電源不穩定。將線重新剪，并更換一個穩定的提供電壓的電源，或者將5伏電壓稍微提高一點。 調節電位器頻率并不變化電位器連接出錯，修改電位器連接，要利用中間的引腳以及一個旁邊的引腳。 5V以及接地的線路不明確，導致導線連接問題。應明確5V及接地的位置，充分利用面包板被分離開的一排。 連接面包板一定要看清位

7、置，一排的上下是聯通的，而且要注意不要意外的和別的元件連接在一起。 電阻的阻值要在連接前用萬用表檢測一遍，防止連接錯誤或是電阻損壞卻未能查驗出來。 清零信號串聯的電阻在資料上老師并沒有表明實驗結果表示電阻組織要大一點，我們最后用的是2M。否則會沒有清零信號。 運算放大器的三個輸入端所接的地是電源電路的0電位處，其余的接地的都是接在GND處。名稱阻值個數電容103（0.01F）4個104（0.1F）3個474（0,47F）1個電位器50K2個電解電容0.1F2個 9、元器件清單： 名稱阻值個數 電阻2008個1K1個2K1個2.7K4個10K2個2M2個22M2個512個91K1個 名稱個數個數

8、NE5551個NPN三極管80501個741運算放大器2個PNP三極管85503個CD40011個共陰七段數碼管3個MC145531個穩壓二極管1個CD45111個發光二極管1個 10、心得體會： 通過本次的電子課程設計讓我體會到了幾點問題。 一、團隊意識。本次課程設計是兩個人一組進行的。本以為一個人也可以好好的完成。但是后來連接的過程發現，連接一個面包板不僅是要看電路圖，好多細節的工作，包括確定電阻、電容的數值，剪連接線等都很花費時間，而且一個人很容易把連接線連錯，而且自己檢查自己的電路較為困難。這是就要兩個人團結合作，互相檢查連接部分的線路問題，相互幫忙剪線，確定元件的功能、引腳、數值等，

9、這樣連接起來的面包板不僅效率高而且不容易出錯。 二、要充分的細心。無論是做什么細心都十分重要。在連接面包板的過程中，第一次的連接過程我們進行調試的時候發現問題很多，最后實在不得已只能將線路重新接到另一個面包板上對每一個器件都進行認真的檢查，最后才把一個較為成功的電路板連接成功。 三、要有條理性。這個在我們的設計過程主要體現在兩點上，一個是要先將電路圖完完整整的畫完以后再開始連接。一開始我們的電路圖有不完整的地方，導致了連接的錯誤。另一個是有條理便于連接，比如說有好多的元器件引腳非常多，如果看到了哪個連哪個很容易忘連或錯連。所以我們后來總結最好的辦法就是從第一個開始按按順序連接就不會出錯了。 四、要有耐心。剛連接好的電路多少都會出現一些問題，可能是錯連，也有的是接觸不良或是一些元件的問題。這時的調試就是一個查找問題的過程，但查找問題并不是什么容易的事情，要檢查很久才能發現問題的