1、I 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 数显多波形信号源设计 摘摘 要：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 （CD4543B） ， 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。基于这一设想，本信号源设计具有如下的性能指 标： （1）可以输出的波形 方波、三角波和正弦波。 （2）信号源的输出特性： 正弦波幅度为 0+5V，输出阻抗约为 2 K； 方波的幅度为 0+5
2、V，输出阻抗约为 1 K； 三角波输出幅度为 0+3V，输出阻抗约为 1 K； 三角波幅度为 0+3V，输出阻抗约为 2 K； 三种波形均设计为对称输出，波形失真在 1%以下。 （3）输出频率范围： 频率可调范围设计为 1Hz100KHz，为提高测量和显示精度，将设置如下几个频 率档：1Hz10Hz、10Hz100Hz、100Hz1KHz、110KHz、10KHz100KHz。 （4）数字显示频率：显示分辨率为 1Hz。 关键字关键字 MC14553B；ICL8038；正弦波；方波；三角波 II 目录 第 1 章 绪 论 . 1 1.1 信号发生器的发展 1 第 2 章 信号源 2 2.1 认
3、识信号发生器 2 2.2 认识数字频率计 4 第 3 章 信号发生模块 6 3.1 信号发生器（ICL8038） . 6 3.1.1 ICL8038 的管脚及功能 . 6 3.1.2 CL8038 的原理框图及工作原理 6 3.1.3 波形的调节 8 3.2 信号源量程选择设计 . 10 3.3 信号源电路工作原理 . 11 第 4 章 时基电路 . 12 4.1 二制进 计数、分频、振荡集成电路（CD4060） 12 4.1.1 CD4060 的管脚及功能 . 13 4.1.2 CD4060 的逻辑电路图 . 14 4.1.3 CD4060 的功能表 . 15 4.1.4 CD4060 的外
4、接振荡电路 . 15 4.2 驱动、十进制计数集成电路（CD4017BC） . 16 4.2.1 CD4017BC 的管脚及功能图 . 16 4.2.2 CD4017BC 的逻辑电路图 . 17 4.2.3 CD4017BC 原理简述 . 18 4.2.4 CD4017BC 的时序图 . 19 第 5 章 计数译码显示单元 . 20 5.1 3 数字 BCD 计数器（MC14553） 20 5.1.1 MC14553 的管脚及功能 20 5.1.2 MC14553 的扩展模块图 21 5.1.3 MCI4553 的时序图 22 5.2 锁存、译码、驱动 BCD-7 段集成电路（CD4543B）
5、 23 5.2.1 CD4543B 的管脚及功能 23 5.2.2 CD4543B 的逻辑电路图 24 5.2.3 CD4543B 真值表 25 第 6 章 频率计误差分析 . 26 6.1 频率计的误差分析 . 26 6.2 标准频率误差 . 27 6.3 结 论 . 27 6.4 产品分析 . 28 6.5 产品调试与使用 . 28 6.6 调试中遇到的问题及解决方案 . 28 小 结 31 致 谢 32 参 考 文 献 33 附录 1：数显多波形信号源原理图 . 34 III 附录 2：数显多波形信号源 PCB 图 . 35 1 第 1 章 绪 论 1.1 信号发生器的发展 在 70 年
6、代前，信号发生器主要有正弦波和脉冲波两类，而函数信号发生器介于 两者之间能够提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形产生其他的波形还得采用复 杂的电路和机电结合的方法，这个时期的信号发生器存在两大突出的问题：一是通过 电位器等的调节来实现输出频率的调节；二是脉冲的占空比不可调节。 在 70 年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D 转换器和 D/A 转换器，硬 件和软件使信号发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形，这个时期信号发生器多以 软件为主，实质上是采用微处理器对数/模转换器的程序控制，就可以得到各种简单 的波形。 在 80 年代后，数字技术日益成熟，信号发生器绝大部分不再使用机械驱动而采 用数字电路，从一个频率基准由数字合成电路产生可变频信号。自从 80 年代以来各 国都在研制 DDS 产品，并应用于信号发生器的设计。后来出现的专用 DDS 芯片极大的 推动了 DDS 技术的发展，但专用 DDS 芯片价格昂贵，而且无法实现我们所需要的各种 波形输出。 90 年代末出现了几种真正高性能的函数发生器；HP 公司推出了
