数显多波形信号源课设报告V.docx

数显多波形信号源 南京航空航天大学 现代电子技术课程设计 June-2015 PAGE \* MERGEFORMAT10 PAGE \* MERGEFORMAT14 南京航空航天大学 现 代 电 子 技 术 课 程 设 计 数显多波形信号源 设计报告 学号姓名 指导老师： 2015年6月20日  摘要： 本设计使用函数发生器（ICL8038），3数字BCD计数器（MC14553B），锁存、译码、驱动BCD-7段集成电路（CD4543），二进制计数、分频、振荡集成电路（CD4060），驱动、十进制计数集成电路（CD4017BC），数码显示管等电子器件，设计一款功能全面的信号源,满足日常维修和测量。数显频率计是具备锁存，复位清零功能的六位十进制计数显示电路，通过计数器将输入脉冲信号转换为对等的四位BCD码，再进入译码器将其转换为七位二进制数，最后经过驱动电路输入到七段式数字显示器显示十进制数。 关键词：信号发生器，数显频率计，ICL8038，计数器 引言 波形发生器是一种常见的信号源，可以产生多种波形信号，应用十分广泛。传统的信号发生器采用模拟电子技术，由分立元件构成振荡和整形电路，产生各种波形，在电子信息、通信，工业等领域发挥了很大的作用。但采用这种技术的波形发生器电路结构复杂、体积庞大、稳定度和准确度较差。随着电子技术的发展和需求，开发一款新式波形发生器——数显多波形信号源，显得尤为重要。这款数显多波形信号源是用数显频率计和信号发生器的电路组合而成，可获得三种常用的波形：正弦波、方波、三角波。频率调节范围大，波形失真小，制作简单，价格低廉。 设计要求 技术要求：  MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT  SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT ( SEQ MTEqn \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 1)方波、正弦波、三角波频率可调范围为1Hz-100kHz，分档输出为1Hz-10Hz、10Hz-100Hz、100Hz-1kHz、1kHz-10kHz、10kHz-100kHz。  MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT  SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT ( SEQ MTEqn \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 2)数字显示三种波形的频率，频率分辨率为1Hz，6位数码管显示。  MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT  SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT ( SEQ MTEqn \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 3)波形失真小于1%。 基本原理 该数显多波形信号源的设计框图下图所示，信号发生模块产生所需信号并输入到频率计模块有它进行计数，而后输出进入显示模块进行显示。 信号发生模块块块 显示模块 频率计模块 信号发生模块 信号发生模块的主要作用是产生所需要的波形，如三角波、正弦波、方波。该模块是由函数发生器集成电路芯片ICL8038和一些参数控制电路以及一些必要的电路组成。线路简单，调试方便，功能完备输出波形稳定清晰，信号质量好，精度高，系统输出频率范围较宽且经济实用，具备较高的温度稳定性和频率稳定性。其原理框图如下图。 数显频率计模块 频率计模块的主要作用是对信号发生模块产生的信号进行计量。使用二进制技术、分频、振荡集成电路CD4060来充当时基单元产生时基信号，使用驱动、十进制计数集成电路CD4017来充当控制单元部分，用来产生闸门控制取样和显示控制。在此设计中的计数单元、主控门单元和延时单元则是由3数字BCD计数器MCI4553来充当，它完成了频率计的多数组成部分，因而它也是频率模块的重要组成部分。 显示模块 在显示模块中的主要作用是对频率计模块计量出来的BCD数值进行译码并通过数码管显示出来。在设计中使用锁存、译码、驱动BCD-7段集成电路（CD4543）来充当译码部分，来将计数模块输出的BCD码译成七段码并驱动数码管组成动态显示模式将数值直观的显示出来。 设计电路图 左侧由晶振产生一个32768kHz的脉冲，经过CD4060十四分频后变成2Hz的脉冲，再经过CD4017后变成一个周期为5s的时序信号，用来控制MC14553计数1s，保持3.5s，清零0.5s。 右侧由ICL8038产生一个频率分段可调的方波，三角波，正弦波的波形，经MC14553计数以及CD4543译码，最终在数码管上显示频率。 主要元器件说明 二进制计数、分频、震荡集成电路（CD4060） CD