數(shù)字譯碼器論文(編輯修改稿)
2024-07-25 13:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 信號(hào)來(lái)控制計(jì)數(shù)器的開(kāi)始、停止、清零。最后通過(guò)六位共陰極碼管對(duì)計(jì)數(shù)器所得的脈沖個(gè)數(shù)顯示出來(lái)。（3）比較方案： 總之，方案一功能可以做到比較強(qiáng)大，軟特性較好。原理簡(jiǎn)單，但是具體電路在實(shí)現(xiàn)時(shí)比較繁瑣，而且實(shí)現(xiàn)的高精度測(cè)量則對(duì)軟件的編寫(xiě)要求比較高。還有就是要用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)1MHz的測(cè)量很難。因?yàn)橥ǔＧ闆r下單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12MHz以下，則機(jī)器周期至少為1us，如果對(duì)1MHz（T=1us）的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，必須在輸入單片機(jī)之前要加分頻電路，這樣增加了電路的復(fù)雜性，同時(shí)還降性?xún)r(jià)比。而方案二最大的特點(diǎn)就是全硬件電路實(shí)現(xiàn)，則電路穩(wěn)定電路實(shí)現(xiàn)，則電路穩(wěn)定、精度高、沒(méi)有繁瑣的軟件調(diào)試過(guò)程，大大的縮短了生產(chǎn)周期。本設(shè)計(jì)要求的頻率準(zhǔn)確是△fx/fx≤2103，用純硬件能夠很好的滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。所以設(shè)計(jì)采用第二種方案。 電路設(shè)計(jì) 電路工作原理簡(jiǎn)述 該數(shù)字頻率計(jì)的電路圖如圖，上電時(shí)，由于根據(jù)設(shè)計(jì)要求，—5V，而計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)的條件是TTL電平，所以在輸入計(jì)數(shù)器之前必須對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整，待測(cè)信號(hào)fs經(jīng)過(guò)隔直電容C1后進(jìn)入下一級(jí)放大電路，在經(jīng)過(guò)放大三極管Q1后使輸入信號(hào)達(dá)到CMOS電路可以檢測(cè)出高電平的幅度。設(shè)計(jì)中Q1工進(jìn)行幅度調(diào)整，待測(cè)信號(hào)fs經(jīng)過(guò)隔直電容C1后進(jìn)入下一級(jí)放大三極管Q1后事輸入信號(hào)達(dá)到CMOS電路可以檢測(cè)出高電平的幅度。設(shè)計(jì)中Q1工作在飽和狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)，只要信號(hào)的高電平輸入則Q1導(dǎo)通，集電極極被鉗位為低電平（），當(dāng)輸入為0V時(shí)，Q1截止，集電極被拉為VCC電壓（）。下一級(jí)為沖息路，由MC4583B構(gòu)成，沖息電路的作用是為了提高精度，特別是輸入信號(hào)的頻率比較低的時(shí)候可以大大的得到提高，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)沖息電路將出現(xiàn)如圖中的情況，既閘門(mén)信號(hào)同時(shí)跨在兩個(gè)高電平信號(hào)之間時(shí)，將造成計(jì)數(shù)多一得情況，如果加了沖息電路后，使得待測(cè)信號(hào)的高電平的脈寬被整窄了，這樣出現(xiàn)閘門(mén)信號(hào)同時(shí)跨在兩個(gè)高電平信號(hào)之間的機(jī)率大大減少，從而精度得到提高。時(shí)基信號(hào)產(chǎn)生電路被測(cè)信號(hào)f由整形電路進(jìn)入，整形后形成方波，送入閘門(mén)，待測(cè)脈沖送到閘門(mén)后再送入計(jì)數(shù)器，連接到七段數(shù)碼管上進(jìn)行顯示。 部分芯片功能介紹 CD4026簡(jiǎn)介 CD4026是計(jì)數(shù)/譯碼驅(qū)動(dòng)芯片，由CMOS構(gòu)成，內(nèi)部有一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和七段譯碼器組成，其引腳說(shuō)明如表一：表一CD4026引腳說(shuō)明引腳名稱(chēng)1時(shí)鐘10，12，13，9，11，6，7七段譯碼顯示輸出2閘門(mén)信號(hào)15復(fù)位端3顯示控制端5溢出端4顯示輸出控制端8地6電源主要特征：一般工作條件： 電源電壓范圍Vdd：3V—20V 輸入電壓范圍：0V—Vdd 工作溫度：55℃125℃極限值： 電源電壓Vdd：—22V 輸入電壓：—Vdd+ 輸入電流：10mA NE556簡(jiǎn)介NE556是雙極型雙時(shí)基器，它并不是一種通用型的集成芯片，在它內(nèi)部集成了兩片NE556，它可以組成上百種實(shí)用的電路，可謂變化無(wú)窮，故深受人們的歡迎。 NE556時(shí)基電路具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：556時(shí)基電路，是一種將模擬電路和數(shù)字電路巧妙結(jié)合在一起的電路；—15V的單獨(dú)電源，也可以和其它的運(yùn)算放大器和TTL電路共用電源：一個(gè)單獨(dú)的556時(shí)基電路，可以提供近15分鐘的較準(zhǔn)確的定時(shí)時(shí)間；556時(shí)基電路具有一定的輸出功率，最大輸出電流達(dá)200mA，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、校電動(dòng)機(jī)、指示燈及喇叭等負(fù)載。 因此，556時(shí)基電路可用作：脈沖發(fā)生器、方波發(fā)生器、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、自由振蕩器、定時(shí)電路、延時(shí)電路、脈沖協(xié)調(diào)電路、儀器儀表的各種控制電路及民用電子產(chǎn)品、電子琴、電子玩具等。 在該課題中NE556主要是用于產(chǎn)生一個(gè)妙閘值信號(hào)。提供給CD4056計(jì)數(shù)器啟動(dòng)信號(hào)。它是一個(gè)雙極型雙時(shí)基電路，由一個(gè)高精度的振蕩器產(chǎn)生時(shí)間信號(hào)，時(shí)間信號(hào)由外圍的電阻和電容控制。 主要特性： 電源電壓Vcc：—16V 電流Icc：當(dāng)Vcc=5V時(shí)Icc=10mA， 當(dāng)Vcc=15V時(shí)Icc=24mA 其引腳圖如圖： CD4007簡(jiǎn)介 CD4007是雙互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)反相器，由3個(gè)n溝道和3個(gè)p溝道增強(qiáng)型MOS晶體管構(gòu)成，通過(guò)改變晶體管個(gè)單元的連接，可廣泛用作反相器，波形整形電路，與非（或非）門(mén)，線性放大器，時(shí)鐘門(mén)，傳輸門(mén)和高扇出緩沖器等電路。 CMOS倒相器如圖所示，PMOS作負(fù)載管，開(kāi)啟電壓為Vth。Nmos作輸入管，開(kāi)啟電壓為Vab。兩個(gè)柵極G并聯(lián)作輸入端，兩個(gè)漏極D串連作輸出端。兩個(gè)襯底都和源極S接在一起，Pmos管源接電源Vpp，Nmos管源極接地。電源電壓大于兩管開(kāi)啟電壓絕對(duì)值之和，Vdd|Vthp|+Vthk，輸入時(shí)0，輸出時(shí)1，實(shí)現(xiàn)倒相關(guān)系，Pmos管，啟為負(fù)，0導(dǎo)1截止。Nmos管，啟為正，0止1導(dǎo)通。他有以下幾個(gè)特點(diǎn)：a、低功耗b、抗干擾能力較強(qiáng)c、電源利用率高d、輸入阻抗高，帶負(fù)載能力強(qiáng)。其引腳圖如圖： A互補(bǔ)對(duì)柵極G互補(bǔ)對(duì)P管源極B互補(bǔ)對(duì)P管漏極H互補(bǔ)對(duì)N管源極C互補(bǔ)對(duì)N管漏極I反相器輸入端D互補(bǔ)對(duì)柵極J反相器P管源極E互補(bǔ)對(duì)P管漏極K反相器N管源極F互補(bǔ)對(duì)N管漏極Y反相器輸出端主要特性：一般工作條件： 電源電壓范圍Vdd：3V—15V 輸入電壓范圍：2V—Vdd極限值電源電壓：—18V 輸入電壓：—Vdd+ 輸入電流：10mA MC4583B簡(jiǎn)介MC4583B是雙施密特觸發(fā)器，施密特觸發(fā)器，
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