综合设计总结报告选题6：125kHz标准正弦波发生器 班级：10-0433
学号：2010043306
姓名：汪尽涵
日期：2013/4/13
选题背景
在标准的RFID（无线射频识别卡）中，按频率可分为几个等级，其中125KHz 是一个比较常用的频率，由于其制作方便、通信可靠，因此得到了广泛的应用，其中最重要的一部分就是产生一个125K Hz的正弦波信号加载到调制线圈中，但是常规的方法产生正弦波造价较高.本次实验所采用的方案是：用石英晶体、CD4060 等实现将 2MHz分频为125KHz；使用施密特触发器CD4049整形；利用R、C以及L设计振荡频率为125KHz的RLC串联谐振电路；OTL缓冲器提
高电路的带载能力；利用比较器（74LS85）改变矩形波信号占空比来实现正弦波幅度可控。用该方案来产生正弦波具有精度高，成本低，实现方便等特点。
设计选题及设计任务要求
设计选题：
1. 标准125KHZ正弦波发生器的设计实现
任务要求：
1．实现一个精确的125KHZ正弦波发生器；
2．幅值大于1V可调，稳定度<0.5*10^-2，准确度<0.5*10^-6
设计目的：
1. 掌握OTL电路的工作原理和工程设计使用方法。
2. 掌握分频器的设计构建方法。
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3. 掌握正弦波发生器的原理及实现方法。
4. 掌握电子电路系统设计的基本方法，培养提高综合多学科相关知
识进行初步工程设计与实际调装系统电路的能力。
正文
1.方案的设计
方案一渣土车管理系统
方案二
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方案三
电路图如下
可以等效为
b-e型并联晶体振荡器的典型电路如图所示，该电路是一个双回路振荡器，它的固有谐振频率略高于振荡器的工作频率，负载回路选用的是并联谐振回路，可以抑制其他谐波，有利于改善输出波形，并且电路的输出信号较大，，因为在b-e型电路中，石英晶体则接在输入阻抗低的b-e之间，降低了石英晶体的标
准性。其等效电路如图所示。
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和一般LC振荡器相比，石英晶体振荡器在外界因素变化而影响到晶体的回路固有频率时，它还具有使频率保持不变的电抗补偿能力，原因是石英晶体谐振器的等效电感Le与普通电感不同，当频率由Wq变化到Wo时，等效电感值将由零变到无穷大，这段曲线十分陡峭，而振荡器又刚好被限定在工作在这
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段线性范围内，也就是说，石英晶体在这个频率范围内具有极陡峭的相频特性曲线，因而它具有很高的电感补偿能力。对于振荡器，当电路接为并联型振荡器，晶
LC
体起到等效电感作用，输出频率应为2MHZ，则由f0=1/2π知负载电容CL，即C2，C3，C4串联后的总电容，则分别取C2、C3、C4。为了提高振荡器
的工作性能和稳定度，在电路中还应有高频扼流圈，一般取扼流圈L1=10uH。2.方案的论证
方案一是利用C51单片机编程实现125KHZ矩形波的输出，并利用单片机的外部中断来实现占空比可调，输出的矩形波经过整形后，送入RLC串联谐振电
路产生125KHZ的正弦波，最后经过OTL功放电路提高负载能力。
方案二是利用石英晶体和CD4060产生2MHZ的正弦波，该正弦波通过
74LS161和74LS85两个芯片组成的电路实现16分频与占空比可调，输出
125KHZ的矩形波，然后让矩形波通过CD4049反相器达到整形目的，从而得到
比较规整的矩形波，再通过RLC串联谐振电路产生正弦波，最后经OTL功率放
大电路提高带负载能力。
方案三是利用晶体振荡电路产生2MHz正弦波, 该正弦波通过74LS161和74LS85两个芯片组成的电路实现16分频与占空比可调，输出125KHZ的矩形波，然后让矩形波通过CD4049反相器达到整形目的，从而得到比较规整的矩形波，再通过RLC串联谐振电路产生正弦波，最后经OTL功率放大电路提高带负载能力。
方案一具有灵活多变的特点，只要更改程序然后下载到单片机中就可以实
现不同频率不同占空比的矩形波，改变范围大。但该方案与方案二相比较成本
要高，且需要编程实现较为复杂。方案二具有精度高、经济、简单且不需要编
程等优点，缺点是占空比调节范围较窄。方案三与方案二区别较小，只是在正
弦波发生器这一模块有所区别，与方案二相比具有使频率稳定的电抗补偿作用
的优点。本选题要求是占空比可调即可，方案二与方案三均能实现多种占空比，故符合设计任务要求。
方案二与方案三相比，只需要晶振与一个CD4060集成芯片即可，而方案三需要多个电路元件，方案二更为简洁实用。鉴于方案二的上
述优点故本选题实现方案选择方案二。
ca36602理论计算
（1）石英晶体振荡电路
如图所示，CD406016管脚接VCC(5V),8管脚，12管脚要接地才能正常工作，9管脚输出的矩形波频率等于石英振荡频率。
（2）十六分频器电路
