数显多波形信号源毕业设计

上传人：毕****文

文档编号：1431752

上传时间：2019-08-10

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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