本實(shí)用新型屬于信號(hào)電路領(lǐng)域。
背景技術(shù):
正弦波發(fā)生器是指不需要輸入信號(hào)控制就能自動(dòng)地將直流電轉(zhuǎn)換為特定頻率和振幅的正弦交變電壓(電流)的電路。正弦波發(fā)生器廣泛用于各種電子設(shè)備中。正弦波發(fā)生器的另一類用途是作為高頻加熱設(shè)備和醫(yī)用電療儀器中的正弦交變能源。
目前,公知的正弦波信號(hào)的獲得,經(jīng)常是通過運(yùn)用模擬放大器,經(jīng)過電路移相,使輸出端對(duì)輸入端進(jìn)行正反饋,產(chǎn)生振蕩,進(jìn)而形成正弦波信號(hào)輸出的這一類方式來實(shí)現(xiàn)。這種正弦波產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、電路成本高,輸出信號(hào)不穩(wěn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有正弦波產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、電路成本高,輸出信號(hào)不穩(wěn)定的問題,提供了一種正弦波信號(hào)發(fā)生器。
本實(shí)用新型所述正弦波信號(hào)發(fā)生器包括CD4013雙D觸發(fā)器IC1、運(yùn)算放大器IC2、ICL8038壓控振蕩器IC3、CD4060計(jì)數(shù)器IC4、晶振SJT、電阻R1~R9、滑動(dòng)變阻器RP1~RP3、電容C1~C3、可變電容C4和頻率選擇開關(guān)S;
+6V直流電源同時(shí)連接CD4013雙D觸發(fā)器IC1的5腳、CD4060計(jì)數(shù)器IC4的16腳、滑動(dòng)變阻器RP2的一個(gè)固定端及其活動(dòng)端、滑動(dòng)變阻器RP1的一個(gè)固定端、運(yùn)算放大器IC2的正極供電端子和電阻R7的一端;
滑動(dòng)變阻器RP1的另一個(gè)固定端接地,滑動(dòng)變阻器RP1的活動(dòng)端通過電阻R2連接運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端,運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)電阻R3,運(yùn)算放大器IC2的輸出端連接電阻R6的一端,電阻R6的另一端同時(shí)連接ICL8038壓控振蕩器IC3的8腳、電阻R7的另一端、電阻R8的一端和電容C1的一端,電阻R8的另一端和電容C1的另一端同時(shí)接地;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的6腳和8腳同時(shí)接地;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的1腳和9腳同時(shí)通過電阻R1連接運(yùn)算放大器IC2的同相輸入端;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的4腳連接其13腳;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的2腳連接其10腳;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的3腳連接ICL8038壓控振蕩器IC3的9腳;
ICL8038壓控振蕩器IC3的6腳和9腳之間并聯(lián)電阻R4;ICL8038壓控振蕩器IC3的4腳和5腳之間并聯(lián)滑動(dòng)變阻器RP3,滑動(dòng)變阻器RP3的活動(dòng)端連接滑動(dòng)變阻器RP2的另一個(gè)固定端;ICL8038壓控振蕩器IC3的10腳和11腳之間并聯(lián)電容C2,ICL8038壓控振蕩器IC3的11腳和12腳之間并聯(lián)電阻R5,ICL8038壓控振蕩器IC3的11腳接地;ICL8038壓控振蕩器IC3的2腳輸出正弦波信號(hào);
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的11腳連接頻率選擇開關(guān)S的固定端子,頻率選擇開關(guān)S的選擇端子與CD4060計(jì)數(shù)器IC4的D4~D10、D12~D14和COUT擇一連接,CD4060計(jì)數(shù)器IC4的8腳和12腳同時(shí)接地;CD4060計(jì)數(shù)器IC4的11腳同時(shí)連接電阻R9的一端、晶振SJT的一端和電容C3的一端;CD4060計(jì)數(shù)器IC4的10腳同時(shí)連接電阻R9的另一端、晶振SJT的另一端和可變電容C4的一端,可變電容C4的另一端和電容C3的另一端同時(shí)接地。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型所述正弦波信號(hào)發(fā)生器利用晶振產(chǎn)生晶振產(chǎn)生精準(zhǔn)的輸入信號(hào)源,再利用雙D觸發(fā)器和運(yùn)放組成鎖相器,并經(jīng)過8038輸出精準(zhǔn)的正弦波,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,電路成本低,且輸出的正弦波信號(hào)穩(wěn)定,并且,根據(jù)需要選擇不同頻率的波形輸出,更利于實(shí)際需要。
本實(shí)用新型輸出頻率和幅值極為穩(wěn)定的正弦波信號(hào)可以廣泛應(yīng)用在測(cè)量和自動(dòng)控制等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中,從而提高設(shè)備的運(yùn)行精度和穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型所述正弦波信號(hào)發(fā)生器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式所述正弦波信號(hào)發(fā)生器,包括CD4013雙D觸發(fā)器IC1、運(yùn)算放大器IC2、ICL8038壓控振蕩器IC3、CD4060計(jì)數(shù)器IC4、晶振SJT、電阻R1~R9、滑動(dòng)變阻器RP1~RP3、電容C1~C3、可變電容C4和頻率選擇開關(guān)S;
+6V直流電源同時(shí)連接CD4013雙D觸發(fā)器IC1的5腳、CD4060計(jì)數(shù)器IC4的16腳、滑動(dòng)變阻器RP2的一個(gè)固定端及其活動(dòng)端、滑動(dòng)變阻器RP1的一個(gè)固定端、運(yùn)算放大器IC2的正極供電端子和電阻R7的一端;
滑動(dòng)變阻器RP1的另一個(gè)固定端接地,滑動(dòng)變阻器RP1的活動(dòng)端通過電阻R2連接運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端,運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)電阻R3,運(yùn)算放大器IC2的輸出端連接電阻R6的一端,電阻R6的另一端同時(shí)連接ICL8038壓控振蕩器IC3的8腳、電阻R7的另一端、電阻R8的一端和電容C1的一端,電阻R8的另一端和電容C1的另一端同時(shí)接地;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的6腳和8腳同時(shí)接地;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的1腳和9腳同時(shí)通過電阻R1連接運(yùn)算放大器IC2的同相輸入端;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的4腳連接其13腳;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的2腳連接其10腳;
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的3腳連接ICL8038壓控振蕩器IC3的9腳;
ICL8038壓控振蕩器IC3的6腳和9腳之間并聯(lián)電阻R4;ICL8038壓控振蕩器IC3的4腳和5腳之間并聯(lián)滑動(dòng)變阻器RP3,滑動(dòng)變阻器RP3的活動(dòng)端連接滑動(dòng)變阻器RP2的另一個(gè)固定端;ICL8038壓控振蕩器IC3的10腳和11腳之間并聯(lián)電容C2,ICL8038壓控振蕩器IC3的11腳和12腳之間并聯(lián)電阻R5,ICL8038壓控振蕩器IC3的11腳接地;ICL8038壓控振蕩器IC3的2腳輸出正弦波信號(hào);
CD4013雙D觸發(fā)器IC1的11腳連接頻率選擇開關(guān)S的固定端子,頻率選擇開關(guān)S的選擇端子與CD4060計(jì)數(shù)器IC4的D4~D10、D12~D14和COUT擇一連接,CD4060計(jì)數(shù)器IC4的8腳和12腳同時(shí)接地;CD4060計(jì)數(shù)器IC4的11腳同時(shí)連接電阻R9的一端、晶振SJT的一端和電容C3的一端;CD4060計(jì)數(shù)器IC4的10腳同時(shí)連接電阻R9的另一端、晶振SJT的另一端和可變電容C4的一端,可變電容C4的另一端和電容C3的另一端同時(shí)接地。
CD4013雙D觸發(fā)器IC1內(nèi)含D觸發(fā)器IC1-A和D觸發(fā)器IC1-B。接線如圖1所示。CD4013雙D觸發(fā)器IC1的11腳即IC1-B的C管腳接入方波信號(hào),所述方波信號(hào)由IC4、R9、C3、C4和晶振SJT產(chǎn)生,IC4是14位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,C3和C4構(gòu)成振蕩電路,調(diào)整C4可將振蕩頻率調(diào)整至準(zhǔn)確值,電阻R9是反饋電阻,以確定CD4060內(nèi)置非門電路的工作點(diǎn),使本來工作在開關(guān)狀態(tài)的非門工作于電傳輸特性的過渡區(qū)(CD4060內(nèi)11腳和10腳之間為一個(gè)非門電路,10腳和9腳之間為一個(gè)非門電路)。CD4060輸出的振蕩信號(hào)經(jīng)放大后送到固定分頻器部分,輸出引腳分別為D4~D10、D12~D14和COUT,每個(gè)引腳輸出的頻率不同,以滿足不同的需求。
某一頻率的方波從IC1的11腳輸入,IC1的9腳輸出誤差電壓,IC2對(duì)該誤差電壓進(jìn)行放大和定標(biāo),輸出的結(jié)果經(jīng)R6、R7、R8和C1組成的濾波器濾波后,發(fā)送給ICL8038的8腳,IC3將處理后的方波信號(hào)變換成正弦波輸出。