【正文】 and control, instrumentation tables and other electronic systems, Direct frequency synthesizer frequency synthesizer, direct digital frequency synthesizer and PLL frequency synthesizer three basic models, the first two are openloop system, so there is a frequency switching time is short, highresolution, etc., and PLL frequency synthesizer is a closed loop system, the frequency conversion time and resolution are not as good as the first two is good, but its structure is simple and low cost. And the accuracy of the output frequency is not inferior to the previous two, so a PLL frequency synthesizer. [Keyword] frequency synthesizer CD4046 4 一、設(shè)計和制作任務(wù) 確定電路形式，畫出電路圖。 寫出課程設(shè)計報告書。 5 圖 1：原理框圖 四、方案設(shè)計 （一）、振蕩源的設(shè)計 采用 2M 無源晶體與 CMOS 非門（ 74HC04）組成 2MHz 振蕩器，如圖所示：圖中 R1 為反饋電阻使 74HC04工作于線性放大區(qū)。其中 D1D4 是預(yù)置端， Q1— Q4 是計數(shù)器輸出端，其余控制端的功能是當(dāng) PE=1 時，D1— D4 值置進(jìn)計數(shù)器 EN=0，且 CP 到來時，計數(shù)器 Q1— Q4 減計數(shù)；CF=1 且計數(shù)器 Q1— Q4 減到 0 時， QC， CR 同時為 1 時，計數(shù)器清零。這時由于 CF（ 13） =1，所以 QC（ 12） =1，也即 PE（ 3） =1 又恢復(fù)到開始狀態(tài)，開始一個新的循環(huán)。 方案三：減法計數(shù)器 CD40103 采用 CD40103， CD40103是一種帶預(yù)置數(shù)功能的二進(jìn)制減法計數(shù)器，能夠?qū)崿F(xiàn)的計數(shù)范圍從 0到 255。當(dāng)高電平的時候，即二進(jìn)制是 1，當(dāng)開關(guān) 1 斷開時， 4 腳為高電平，其他開關(guān)接通，相應(yīng)的電平為低電平，此時相當(dāng)于二進(jìn)制 00000001，此時是二分頻，依次類推，要產(chǎn)生 100分頻，則要設(shè)置二進(jìn)制為 01100011，相當(dāng)于十進(jìn)制的 99。 數(shù)字電路 CD4017 是十進(jìn)制計數(shù)／分頻器，它的內(nèi)部由計數(shù)器及譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實(shí)現(xiàn)對脈 沖信號的分配，整個輸出時 8 序就是 Q0、 Q Q、…、 Q9 依次出現(xiàn)與時鐘同步的高電平，寬度等于時鐘周期。 CP0和～ CPl是 2 個時鐘輸入端，若要用上升沿來計數(shù)，則信號由 CP0 端輸入；若要用下降沿來計數(shù)，則 信號由～ CPl端輸入。設(shè)置兩個時鐘端是為了級聯(lián)方便。 VCO 的輸出又經(jīng)除法器再進(jìn)入相位比較器 Ⅰ ，繼續(xù)與 Ui 進(jìn)行相位比較，最后使得 f2＝ f1，兩者的相位差為一定值，實(shí)現(xiàn)了相位鎖定 。選定 VDD=5V。在焊電路板之前，應(yīng)該要做一些準(zhǔn)備工 作，把各個元器件和工具都準(zhǔn)備好，首要注意的一點(diǎn)就是要選擇一塊接觸良好 的萬用板，這樣在焊接過程中比較好焊，容易使錫粘到銅圈上。 調(diào)試過程中信號波形一般，由于導(dǎo)線過多導(dǎo)致信號間相互干擾，這次最終制板能夠消除。然后，測試模塊振蕩輸出，當(dāng)示波器顯示 2MHz的正弦波時，表示晶振起振成功并 且穩(wěn)定，若波形出現(xiàn)諧波失真可以通過改變 C C2 諧振電容對振蕩波形進(jìn)行微量調(diào)整，為了提高穩(wěn)定度，晶振模塊 采用貼片元件，并對晶振點(diǎn)膠加固 處理 。 三、測試 M 分頻模塊：首先，測試 74HC74二分頻是否正常，觀察輸入 、 輸出波形頻率。用跳線帽將 CD4046 的 4 管腳短接， R3 選用 200K 藍(lán)色精密可調(diào)電阻（調(diào)整至 100K 左右），在 14 腳用函數(shù)信號發(fā)生器輸入 400KHz1MHz頻率信號，用萬用表測量第一管腳電壓示數(shù)或者示波器觀察 4 腳頻率示數(shù)，通過調(diào)節(jié) R3 使得 4046入鎖出鎖頻率在 400KHz1MHz 之外，并且在 400KHz1MHz頻段能過鎖住頻率。 ★振蕩及 M 分頻模塊測試數(shù)據(jù)： 晶振產(chǎn)生的頻率 f0（ Hz） 第一次一百分頻 f1（ Hz） 第二次一百分頻 f2（ Hz） 第三次二分頻 f3（ Hz） 第四次十分頻 F4（ Hz） 第五次二分頻 F5（ Hz） 1MHz 100KHz 10KHz 1KHz 100 ★ N 分頻模塊測試數(shù)據(jù)： 輸入信號：由振蕩與 74HC74二分頻提供 1MHz信號源 撥碼盤 理論輸出頻率 f（ Hz） 實(shí)際輸出頻率 f（ Hz） 01100011 01100011 100Hz 100HZ 01100011 00110001 200Hz 200Hz 00110001 00110001 400Hz 400Hz 00001001 00001001 10KHz 10KHz 15 00000100 00000100 40KHz 40KHz 00000001 00000001 250KHz ★ CD4046鎖頻模塊測試數(shù)據(jù)： R1： 203滑阻（實(shí)際 10K） R3： 204滑阻（實(shí)際 100K） C1: 10P 瓷介電容 C2: 10uF 電容 400K1MHz 是否鎖定 出鎖頻率 正常 ★ 課程設(shè)計驗(yàn)收測試數(shù)據(jù)： 01100001 00101000 10100000 00101110 01100010 01100100 九、集成電路設(shè)計心得體會 實(shí)驗(yàn)心得 —— （ 111202008） 通過此次集成電路課程設(shè)計，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān) CMOS、鎖相環(huán)等方面的知識。在大哥的帶領(lǐng)下我們班的電路 成功的設(shè)計好了，接下來 就是板制、焊接等掃尾工作 。調(diào)試過程也對團(tuán)隊(duì)精神的進(jìn)行了考察，讓我們在合作中更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。 在 三個部分調(diào)好后整合起來又 出現(xiàn)了點(diǎn)問題， 重新退回到模塊調(diào)試，如此凡此多次后 最終 還是 成功了。 這次課程設(shè)計中所體現(xiàn)出來的問題，使我們意識到了自己的不足，很多數(shù)電課上學(xué)習(xí)的東西都已遺忘，只能臨時查閱相關(guān)資料，暴露了學(xué)習(xí) 和實(shí)踐運(yùn)用 上的問題。 在設(shè)計的過程中，由于自身的設(shè)計方案區(qū)別于其 他班級，碰到困難只能獨(dú)自承擔(dān)，加上期末考試的壓力，產(chǎn)生了厭煩心理，對于同學(xué)們的不聞不問只等結(jié)果的態(tài)度感到失望，但是又寄托著一個班的希望，只能咬牙堅(jiān)持設(shè)計。 前期的調(diào)試充分說明了細(xì)節(jié)和耐心對于成功的重要性 ，小小的細(xì)節(jié)決定了設(shè)計的完整度，也是對 做 儀器儀表設(shè)計 提出 更高要求 。 都說細(xì)節(jié)決定成敗，經(jīng)過省電子設(shè)計大賽的歷練，深刻體會到成敗只在一念之間，設(shè)計時考慮到測試摔板 測試干擾，設(shè)計 PCB是加大芯片四角焊盤的孔徑 ，增強(qiáng)焊點(diǎn)的穩(wěn)定度，并對部分芯片點(diǎn)膠加固處理，同時，考慮到調(diào)試過程中汗液的外界因素對銅線的腐蝕（新銅板調(diào)試兩天便會變黑），采用酒精融化松香的方法均勻涂抹在銅箔表面，等酒精揮發(fā)便形成保護(hù)層。 總之，這次課程設(shè)計雖然遇到了很多困難，但是 也收獲了成功的經(jīng)驗(yàn)。 十、缺陷與不足 臨近期末，時間較倉促，未能改善實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題并提高實(shí)驗(yàn)要求。 u8 j = 0。 u32 vp_value = 0。 u32 frequency_rising_edge_num = 0。 u32 frequency_value = 0。 u16 dutyratio_rising_edge1_time = 0。 u16 dutyratio_falling_float_time = 0。 u16 edgetime_rising_time = 0。 /******************************************************************************************************************************************************************************************************************/ int main(void) { SystemInit()。 Adc1_Init()。 LCD_SetTextColor(Black)。 LCD_DisplayStringLine(88, Period =, Blue2, Grey)。 FreCnt_Init()。 Edgetime_Init()。 frequency_rising_edge_num = 0。 dutyratio_falling_edge_time = 0。 dutyratio_value = 0。 edgetime_rising_time = 0。 edgetime_start_flag = 0。 Measure_ShowVpValue(160, 8, vp_value, Blue2, Grey)。 DAC_Set90Persent(real_vp_value, range_select)。 TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update, ENABLE)。 period_value = Measure_CountPeriodValue(frequency_value)。//注意取地址 } //頻率測量結(jié)束 /******************************************************************************************************************************************************************************************************************/ //測量占空比開始 /* efficent_value = ADC_GetApproximateVp(12)。 while(dutyratio_get_flag != 1)。 TIM4DIER |= TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2。 Measure_ShowEdgeTimeValue(160, 168, edgetime, Blue2, Grey)。 dutyratio_falling_edge_time = TIM2CCR4。//溢出次數(shù)加一 TIM2SR = (uint16_t)~TIM_IT_Update。//溢出次數(shù)清零 dutyratio_falling_float_time = 0。 dutyratio_get_flag = 1。 0x0001)//1 秒時間到 { TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update, DISABLE)。 TIM3CNT = 0。 } // } } //定時器 4 中斷函數(shù) 用于邊沿時間測量 void TIM4_IRQHandler(void) { if(TIM4SR amp。 edgetime_rising_time = TIM4CCR1。 edgetime_falling_time = TIM4