數(shù)字頻率計(jì)的課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-07 02:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能很小，這樣對(duì)于輸入信號(hào)的測(cè)量就不方便了，過大可能會(huì)把器件燒毀，過小可能器件檢測(cè)不到，所以在設(shè)計(jì)中采用了這個(gè)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸入的波形進(jìn)行阻抗變換、 放大限幅和整形，信號(hào)調(diào)理部分電路具體實(shí)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(gè)極板間加一電場(chǎng)，會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形；反之若在極板間施加機(jī)械力，又會(huì)在相應(yīng)的方向上產(chǎn)生電場(chǎng)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。如在極板間所加的是交變電壓，就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)，同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。一般來(lái)說(shuō)，這種機(jī)械振動(dòng)的振幅是比較小的，其振動(dòng)頻率則是很穩(wěn)定的。但當(dāng)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(shí)，機(jī)械振動(dòng)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(gòu)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(wú)窮多個(gè)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(gè)正弦波分量， ），形成正反饋，而其它正弦波分量無(wú)法通過石英晶體。頻率為 的正弦波分量被反相器轉(zhuǎn)換成頻率為 矩形波。因?yàn)槭⒕w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(duì)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(gòu)成的振 蕩電 路如 圖 2 所示。利用二 個(gè) 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(lái) 控制振 蕩頻 率，同 時(shí)利用 電 容 C1 來(lái) 作 為 二 個(gè) 非 門之間 的耦合，二 個(gè) 非 門輸 入和 輸 出 之間 并接的 電阻R1和 R2 作 為負(fù) 反 饋組 件用，由于回 饋電阻 很小，可以近似 認(rèn)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(chǎn) 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(hào) ，通 過 D觸 發(fā) 器（ 74LS74）（圖 3） 進(jìn) 行 4 分 頻變 成 1MHZ，然后送到 10 分 頻計(jì)數(shù)器（ 74LS90， 該計(jì)數(shù)器 可 以用 8421 碼 制，也可以用 5421碼 制）， 經(jīng)過 六次 10 分 頻 而 獲 得 1HZ 的方波信 號(hào) 作 為秒脈沖 信 號(hào) 。 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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