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。