簡易信號(hào)發(fā)生器和簡易頻率計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-04 11:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 頻率的微調(diào)。為了保護(hù)電路，電位器通常要和一個(gè)小電阻串聯(lián)。 為了使 RC 橋式正弦波振蕩電路產(chǎn)生對(duì)稱的正弦波，應(yīng)選用雙電源供電 的運(yùn)算放大器。 調(diào) 偏 電 路頻 率 可 調(diào)正 弦 波正 弦 波 振蕩 電 路方 波三 角 波調(diào)節(jié)幅度8 通常 RC 橋式正弦波振蕩電路產(chǎn)生的正弦波的偏移不會(huì)很大，但是經(jīng)過 逐級(jí)放大、器件本身的離散型以及高頻時(shí)電容充放電的影響，輸出的三角波會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重偏移，所以需要在電路中設(shè)置直流偏置電路，來調(diào)節(jié)偏移。偏執(zhí)電路可由運(yùn)算放大器組成的加法運(yùn)算電路來實(shí)現(xiàn)，即實(shí)現(xiàn)正弦波和可調(diào)直流電壓的疊加。這 樣不僅可以調(diào)節(jié)正弦波直流偏置，還可以調(diào)節(jié)后面電路產(chǎn)生的方波以及三角波的偏執(zhí)。為了避免調(diào)偏電路產(chǎn)生的正弦波產(chǎn)生失真，通常調(diào)偏電路的放大倍數(shù)應(yīng)小于 1。 方波發(fā)生器可由運(yùn)算放大器組成的過零比較器來實(shí)現(xiàn)。 有運(yùn)算放大器組成的積分電路可實(shí)現(xiàn)方波到三角波的轉(zhuǎn)換。方波、三角波的頻率與正弦波相同，均由 RC 正弦波振蕩電路來調(diào)節(jié)。 在積分電路中，積分時(shí)間常數(shù)與信號(hào)的頻率應(yīng)匹配，否則會(huì)導(dǎo)致輸出三角波失真。信號(hào)的頻率分為四個(gè)量程，因此積分電路中也應(yīng)對(duì)應(yīng)四個(gè)電容值，通過調(diào)節(jié)電容獲得較好的三角波。如 圖 32（ a）所示，積分時(shí)間常數(shù)過小，電容充放電速度過快，很快進(jìn)入運(yùn)放飽和區(qū)，產(chǎn)生失真。如圖 32（ b）所示，如果積分時(shí)間常數(shù)過大，電容的充放電會(huì)過慢，則輸出的三角波的電壓數(shù)值就會(huì)過小。 9 圖 32（ a）積分時(shí)間常數(shù)過小 圖 32（ b）積分時(shí)間常數(shù)過大 二、簡易頻率計(jì) 頻率是單位時(shí)間（ 1S）內(nèi)信號(hào)發(fā)生周期變化的次數(shù)。如果能再給定的1S 時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)波形計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示出來，就能讀取被測信號(hào)的頻率。數(shù)字頻率計(jì)首先必須獲得相對(duì)穩(wěn)定與準(zhǔn)確的時(shí)基信號(hào)，同時(shí)將被測信號(hào)轉(zhuǎn) 換成幅度與波形均能被數(shù)字電路識(shí)別的脈沖信號(hào)，然后通過計(jì)數(shù)器計(jì)算這一段時(shí)間間隔內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)，將其換算后顯示出來。數(shù)字頻率計(jì)的框圖如圖 33 所示。 圖 33 頻率計(jì)原理框圖 數(shù)字頻率計(jì)由放大整形電路、脈沖計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)鎖存電路、譯碼驅(qū)動(dòng)、LED 顯示電路、時(shí)鐘電路和產(chǎn)生清零脈沖的單穩(wěn)態(tài)電路組成。 1）放大整形電路 有雙運(yùn)算放大器 NE5532 組成，采用177。 5V 電源。其中一個(gè)運(yùn)算放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，另一個(gè)運(yùn)算放大器接成過零電壓比較器，對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行整形，產(chǎn)生177。 5V 的脈沖信號(hào)，為了 得到 0— 5V 的 TTL 點(diǎn)評(píng)，可用帶限幅的過零比較器。為了能夠?qū)χ绷髦芷谛盘?hào)的頻率進(jìn)行測量，需要在 10 放大前加入濾波電路。 2） 時(shí)鐘電路、鎖存和清零脈沖 晶振采用常見的時(shí)鐘晶振，諧振頻率為 ，用 CD4060 對(duì)其進(jìn)行分頻，測得 2HZ 的信號(hào)，再由 JK 觸發(fā)器 CD4027 進(jìn)行 2 分頻得到需要的 1秒的時(shí)鐘信號(hào)。 在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿用 74HC374 鎖存器進(jìn)行
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