Einfacher Frequenzgenerator

Dieser einfache Frequenzgenerator basiert auf dem 8038, der nur mit wenigen Widerständen und Kondensatoren ein Dreieck-, Rechteck- und Sinus-Signal ausgibt.

Die Frequenzbereiche werden grob mit Kondensatoren eingestellt (mittels Drehschalter von 2 Hz bis 2000kHz). Über einen 2 Potis lässt sich die Frequenz feineinstellen. Die Formeln für die Berechnung können dem Datenblatt des 8038 entnommen werden.

Mit einem weiteren Drehschalter kann die Wellenform ausgewählt werden. Hierbei ist allerdings die Amplitude mit Spannungsteilern gemäß Faktor sqrt(2) bei Sinus Signalen und sqrt(3) beim Dreiecksignal anzupassen.

Der 1. Frequenzzähler:

Der 4-stellige Frequenzzähler basiert auf dem ICM 7217, der leider recht kostspielig und kaum noch zu bekommen ist. Die Schaltung ist aus dem Datenblatt vom ICM 7217 übernommen und leicht variiert.


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Mit dem Taktgeber NE555 und den Logik-Gattern werden die 3 benötigten Signale (STORE, COUNT und RESET) erzeugt. Die Werte im Schaltplan habe ich experimentell ermittelt. Die Vorgaben aus dem Datenblatt haben bei mir nicht funktioniert.

Um Frequenzen über 5959 Hz (Begrenzung vom ICM7217) darzustellen, habe ich in Reihe zu dem 1M-Poti noch einen 100k-Poti geschaltet. So ist es möglich, die Signale in 1s und in 0,1s zu messen. Abschließend muss mit einem Oszilloskop das Timing des Gate-Signals eingestellt werden (1s bzw. 0,1s high, etwa 500us low).

Der 2. Frequenzzähler

Da diese Umsetzung der Frequenzmessung bei höheren Frequenzen und der damit deutlich kürzeren Messzeit keine konstanten Messwerte lieferte, stieg ich auf eine Mikroprozessor-gesteuerte Anzeige um. Zum Einsatz kommt hier ein PIC 16F84 in Verbindung mit einem 2-zeiligen LCD-Display. In der ersten Zeile wird die Wellenform angezeigt, in der zweiten die eingestellte Frequenz (ohne Kommastellen). Die Genauigkeit kommt zwar nicht an käufliche Funktionsgeneratoren heran, ist für meine Zwecke aber mehr als ausreichend.

Die Endstufe

Um ein belastbares, variables Ausgangssignal zu erhalten, ist dem ICM 8038 ein Funktionsgenerator CA3140 nachgeschaltet. Das Netzteil verfügt über eine positive und negative Versorgungsspannung, so dass ein "echtes" Wechselsignal zwischen maximal +5V / - 5V entsteht. Fehlen tut momentan nur noch der 50 Ohm Reihenwiderstand/Innenwiderstand professioneller Funktionsgeneratoren.

 

Quellen:
Datenblatt ICM8038
Datenblatt ICM7217
Multisim-Schaltplan


Multisim-Schaltplan