信號(hào)發(fā)生器電路的原理及實(shí)驗(yàn)

1．電路及電路

原理電路如下圖所示。

電路采用CD4060，組成32768Hz晶體振蕩器電路，通過其自帶的16～16384分頻電路，獲得從2～2048Hz的多種時(shí)鐘信號(hào)。在CD4069的2Hz輸出端Q14，接一個(gè)發(fā)光二極管，顯示半秒信號(hào)，同時(shí)監(jiān)控電路工作狀態(tài)是否正常。本電路作品可用于向外掛面包板實(shí)驗(yàn)電路提供時(shí)鐘信號(hào)。

2.CD4060集成電路工作原理

CD4060是14位2進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器和振蕩器電路，其管腳排列圖如下圖所示。CD4060由兩部分電路構(gòu)成，一部分是14級(jí)分頻計(jì)數(shù)器電路，另一部分是振蕩器電路。分頻器部分與CD4040相似，分頻系數(shù)為16～1024、4096～16384，分別由Q4～Q10、Q12～Q14輸出；振蕩器部分可由其內(nèi)部的兩個(gè)非門和外接電阻和電容構(gòu)成RC振蕩器，振蕩頻率為f=1/2.2RC；也可以用外接晶體構(gòu)成高精度的晶體振蕩器。

3．信號(hào)發(fā)生器監(jiān)聽實(shí)驗(yàn)

將一個(gè)壓電陶瓷片一端接地，另一端用一條面包線連接的CD4060的輸出端，就可以聽到各個(gè)輸出端所產(chǎn)生的不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)。

4.CD4060拓展實(shí)驗(yàn)

（1）CD4060秒脈沖信號(hào)發(fā)生器電路實(shí)驗(yàn)

CD4060輸出最低頻率為2Hz，再進(jìn)行一次2分頻就可以得到秒信號(hào)。可用一只CD4040進(jìn)行2分頻，就得到1Hz的秒脈沖信號(hào)。

（2）定時(shí)器電路實(shí)驗(yàn)

CD4060廣泛用于定時(shí)器電路中。

可以選用不同頻率的振蕩器，從它的各個(gè)輸出端得到不同周期的輸出脈沖信號(hào)。如果振蕩器輸出的信號(hào)周期為T，就可以在各個(gè)輸出端獲得周期為2c★T的脈沖信號(hào)，其中c=4～10，11～14。選取不同的T、c的值，就可以得到任意時(shí)長(zhǎng)的定時(shí)電路。

（3）聽射頻信號(hào)

用本電路的分頻器原理，我們可以直接感受到射頻信號(hào)。把一個(gè)陶瓷發(fā)聲片接在CD4060的Q10輸出端，在11腳輸入中波射頻信號(hào)信號(hào)，就可以聽見陶瓷發(fā)聲片的嗚叫。射頻信號(hào)可以從中波收音機(jī)的本機(jī)振蕩器取得，通過一個(gè)10pF的電容器把本振信號(hào)連接到CD4060的11腳。同理可以聽單片機(jī)的地址總線A15～A8各信號(hào)。

（4）測(cè)量聲音頻率實(shí)驗(yàn)

在沒有頻率計(jì)的情況下，可用本電路間接測(cè)量聲音的頻率。采用分頻的方法，把聲音頻率降低到幾赫茲甚至幾分之一赫茲，通過燈光信號(hào)顯示出來，然后再用秒表測(cè)量出它的頻率。

5．拓展制作

上述CD4060實(shí)驗(yàn)電路只用了主面包板的一半，另一半還可以組裝其它電子作品。例如可以安裝一個(gè)CD4069交流信號(hào)放大器，用壓電陶瓷片發(fā)聲。這個(gè)電路可用來監(jiān)聽外掛面包板實(shí)驗(yàn)電路的工作狀態(tài)。