信号发生器电路的原理及实验

1．电路及电路

原理电路如下图所示。

电路采用CD4060，组成32768Hz晶体振荡器电路，通过其自带的16～16384分频电路，获得从2～2048Hz的多种时钟信号。在CD4069的2Hz输出端Q14，接一个发光二极管，显示半秒信号，同时监控电路工作状态是否正常。本电路作品可用于向外挂面包板实验电路提供时钟信号。

2.CD4060集成电路工作原理

CD4060是14位2进制串行计数器和振荡器电路，其管脚排列图如下图所示。CD4060由两部分电路构成，一部分是14级分频计数器电路，另一部分是振荡器电路。分频器部分与CD4040相似，分频系数为16～1024、4096～16384，分别由Q4～Q10、Q12～Q14输出；振荡器部分可由其内部的两个非门和外接电阻和电容构成RC振荡器，振荡频率为f=1/2.2RC；也可以用外接晶体构成高精度的晶体振荡器。

3．信号发生器监听实验

将一个压电陶瓷片一端接地，另一端用一条面包线连接的CD4060的输出端，就可以听到各个输出端所产生的不同频率的时钟信号。

4.CD4060拓展实验

（1）CD4060秒脉冲信号发生器电路实验

CD4060输出最低频率为2Hz，再进行一次2分频就可以得到秒信号。可用一只CD4040进行2分频，就得到1Hz的秒脉冲信号。

（2）定时器电路实验

CD4060广泛用于定时器电路中。

可以选用不同频率的振荡器，从它的各个输出端得到不同周期的输出脉冲信号。如果振荡器输出的信号周期为T，就可以在各个输出端获得周期为2c★T的脉冲信号，其中c=4～10，11～14。选取不同的T、c的值，就可以得到任意时长的定时电路。

（3）听射频信号

用本电路的分频器原理，我们可以直接感受到射频信号。把一个陶瓷发声片接在CD4060的Q10输出端，在11脚输入中波射频信号信号，就可以听见陶瓷发声片的呜叫。射频信号可以从中波收音机的本机振荡器取得，通过一个10pF的电容器把本振信号连接到CD4060的11脚。同理可以听单片机的地址总线A15～A8各信号。

（4）测量声音频率实验

在没有频率计的情况下，可用本电路间接测量声音的频率。采用分频的方法，把声音频率降低到几赫兹甚至几分之一赫兹，通过灯光信号显示出来，然后再用秒表测量出它的频率。

5．拓展制作

上述CD4060实验电路只用了主面包板的一半，另一半还可以组装其它电子作品。例如可以安装一个CD4069交流信号放大器，用压电陶瓷片发声。这个电路可用来监听外挂面包板实验电路的工作状态。