數(shù)字頻率計的課程設計(編輯修改稿)
2024-12-07 02:06 本頁面
【文章內容簡介】 能很小，這樣對于輸入信號的測量就不方便了，過大可能會把器件燒毀，過小可能器件檢測不到，所以在設計中采用了這個信號調理電路對輸入的波形進行阻抗變換、 放大限幅和整形，信號調理部分電路具體實現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如 圖 1 所示 ： 圖 1— 放大整形電路圖 石英晶體振蕩器 （ 1） 石英晶體振蕩器原理 若在晶片的兩個極板間加一電場，會使晶體產生機械變形；反之若在極板間施加機械力，又會在相應的方向上產生電場，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。如在極板間所加的是交變電壓，就會產生機械變形振動，同時機械變形振動又會產生交變電場。一般來說，這種機械振動的振幅是比較小的，其振動頻率則是很穩(wěn)定的。但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。 （ 2） 石英晶體振蕩器的電路圖 石英晶體具有優(yōu)越的選頻性能。將石英晶體引入普通多諧振蕩器就能構成具有較高頻率穩(wěn)定性的石英晶體多諧振蕩器。我們知道，普通多諧振蕩器是一種矩形波發(fā)生器，上電后輸出頻率為 的矩形波。根據(jù)傅里葉分析理論，頻率為 的矩形波可以分解成無窮多個正弦波分量，正弦波分量的頻率為 （ ），如果石英晶體的串聯(lián)諧振頻率為 ，那么只有頻率為 的正弦波分量可以通過石英晶體（第 個正弦波分量， ），形成正反饋，而其它正弦波分量無法通過石英晶體。頻率為 的正弦波分量被反相器轉換成頻率為 矩形波。因為石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率僅僅取決于石英晶體本身的參數(shù)，所以對石英晶體 以外的電路元件要求不高。 用反相器與石英晶體構成的振 蕩電 路如 圖 2 所示。利用二 個 非 門 U1A、 U2A 自我回 饋 ，使它 們 工作在 線 性 狀態(tài) ，然后利用石英晶體 JU 來 控制振 蕩頻 率，同 時利用 電 容 C1 來 作 為 二 個 非 門之間 的耦合，二 個 非 門輸 入和 輸 出 之間 并接的 電阻R1和 R2 作 為負 反 饋組 件用，由于回 饋電阻 很小，可以近似 認為 非 門 的 輸 入和 輸出的 壓 降相等。 電 容 C2 是 為 了防止寄生振 蕩。 例如： 電 路中的石英晶振 頻 率是4MHZ， 則電 路的 輸 出 頻 率 為 4MHZ。 圖 2石英晶體振蕩電路 分頻器 由于石英晶體振 蕩 器 產 生的 頻 率很高，要得到秒 脈沖 ，就需要分 頻電 路。例如，振 蕩器輸 出 4MHZ 的信 號 ，通 過 D觸 發(fā) 器（ 74LS74）（圖 3） 進 行 4 分 頻變 成 1MHZ，然后送到 10 分 頻計數(shù)器（ 74LS90， 該計數(shù)器 可 以用 8421 碼 制，也可以用 5421碼 制）， 經過 六次 10 分 頻 而 獲 得 1HZ 的方波信 號 作 為秒脈沖 信 號 。 圖 374LS74 四分頻電路 圖 4分頻器輸出波形 閘門電路 與邏輯控制電路 （ 1） 閘門電路
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