數(shù)4 簡單數(shù)字頻率計(jì)

1、簡單數(shù)字頻率計(jì)簡單數(shù)字頻率計(jì)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 實(shí)驗(yàn)原理及其應(yīng)用3. 集成電路的使用介紹4. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 5. 實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) 6. 實(shí)驗(yàn)中遇到的常見問題 7. 實(shí)驗(yàn)總結(jié)要求簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解數(shù)字頻率計(jì)的工作原理。 2、掌握有源晶振和無源晶振以及阻容元件、非門等組成的波形 發(fā)生器。 3、學(xué)習(xí)中規(guī)模集成電路計(jì)數(shù)器和分頻器的使用。 4、學(xué)習(xí)組裝簡單的數(shù)字頻率計(jì)。簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）二、實(shí)驗(yàn)原理及其應(yīng)用 1、數(shù)字頻率計(jì)組成框圖 被測信號(hào)發(fā)生器時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器及分頻閘門電路十進(jìn)制計(jì)數(shù)器單脈沖發(fā)生器(門控電路)譯碼電路顯示電路門控信號(hào) 簡

2、單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）1)閘門電路：它由與非門組成，把被測試信號(hào)加到一個(gè)輸入端， 門控信號(hào)加到另一個(gè)輸入端。門控信號(hào)控制閘門電路的開和關(guān)。2)時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器及分頻：可采用非門和阻容元件等組成， 也可采用石英晶體振蕩器和分頻器等組成。前者產(chǎn)生頻率精度、 穩(wěn)定性差；后者產(chǎn)生頻率已知、精度高、穩(wěn)定性好。 分頻：把來自基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)進(jìn)行分頻，以改變門控信號(hào) 的寬度。3)單脈沖發(fā)生器(門控電路)：把來自分頻的周期性信號(hào)變成單脈沖即門控信號(hào)。4)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器：對通過閘門電路的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）5)譯碼電路：將BCD碼編譯成七段碼。6)顯示電

3、路：將七段碼接到共陰極或共陽極數(shù)碼管和限流電阻上，這樣就可以把相應(yīng)的通過閘門電路的脈沖數(shù)顯示出來。簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）2、數(shù)字頻率計(jì)的應(yīng)用 通過啟動(dòng)測試開關(guān)，把被測試信號(hào)的頻率顯示在顯示設(shè)備上。簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）三、集成電路和晶振以及其他元件使用介紹 1、中規(guī)模集成電路計(jì)數(shù)器74LS90(二、五混合進(jìn)制計(jì)數(shù) 器)。 2、中規(guī)模集成電路分頻器/振蕩器CD4060(14位二進(jìn)制 分頻)。 3、J-K觸發(fā)器74LS73。 4、4MHz有源晶振和11.0592MHz無源晶振。 5、與非門(74LS00)和非門(74LS04)。 6、阻容元件若干等。簡單的數(shù)字頻

4、率計(jì)（續(xù)）簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）CD4060(14位二進(jìn)制分頻器/振蕩器)管腳功能如下： 1：12分頻輸出；2：13分頻輸出； 3：14分頻輸出；4：6分頻輸出； 5：5分頻輸出； 6：7分頻輸出； 7：4分頻輸出； 8：Vss地； 9：信號(hào)正向輸出； 10：信號(hào)反向輸出； 11：信號(hào)輸入； 12：復(fù)位信號(hào)輸入； 13：9分頻輸出； 14：8分頻輸出； 15：10分頻輸出； 16：VDD電源；簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）CD4060內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)） CD4060功能表 輸入 輸出 RESET I O /O Q分頻 H X L L L L C

5、K CK /CK Q410，12 14 簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）4060功能圖4060典型RC振蕩電路4060典型晶體振蕩電路功能圖晶體振蕩電路RC振蕩電路T=2.2RxCxRs=210Rx簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）74LS90(二、五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)器)管腳功能如下：簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）74LS90功能表 復(fù)位輸入 輸出 R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) QD QC QB QA H H L X L L L L H H X L L L L L X X H H L L L L X L X L 計(jì)數(shù) L X L X 計(jì)數(shù) L X X

6、L 計(jì)數(shù) X L L X 計(jì)數(shù)簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）74LS90內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）晶振外形圖示：簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）有源晶振管腳功能如下：1:NC；2:地；3:輸出；4:電源；1234簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單的數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）無源晶振管腳功能如下：2個(gè)引腳無區(qū)別。簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用非門和阻容元件組成一個(gè)頻率可調(diào)的多諧振蕩器，頻率為 100Hz1000Hz。 2、用觸發(fā)器組成單脈沖發(fā)生器。 3、用兩片74LS90計(jì)數(shù)器組成2位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并具有清零 功能。 4、用4 M Hz有源

7、晶振和CD4060分頻器組成的分頻電路得到輸 出為14、13、12、10、9、8、7、6、5、4等分頻信號(hào)和基 本時(shí)鐘正、反相信號(hào)，并把這些分頻輸出信號(hào)作為數(shù)字頻率 計(jì)的被測信號(hào)。 5、把1、2、3、4和由與非門組成的閘門電路組裝成一個(gè)完整的 數(shù)字頻率計(jì)，并對其進(jìn)行測試，將所測的結(jié)果與分頻電路得 到的信號(hào)頻率作比較。簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)） 6、用11.0592MHz無源晶振和非門、阻容元件等組成一個(gè)波形 發(fā)生器，用示波器觀察信號(hào)的波形并它們畫下來。 7、用所提供的元器件設(shè)計(jì)一個(gè)60分頻的計(jì)數(shù)器。 8、用CD4060和晶振或阻容元件等設(shè)計(jì)一定頻率的振蕩器電路。簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)

8、）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）五、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) 1、集成電路芯片的管腳要弄清，電源和地不要接錯(cuò)。 2、有源晶振電源和地以及輸出端不要接錯(cuò)。 3、74LS90計(jì)數(shù)器的清零和置9端接線時(shí)要注意，若兩個(gè)清零 端和兩個(gè)置9端都接有效電平時(shí)芯片工作正常就按照此方法 連接，若工作不正常，此時(shí)可以將兩個(gè)清零端和兩個(gè)置9端 只接其中一個(gè)端，另外一端可懸空，這樣可以解決74LS90 計(jì)數(shù)器工作不正常的問題。 4、CD4060分頻器輸出信號(hào)有反向和正向的特點(diǎn)。簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）簡單數(shù)字頻率計(jì)（續(xù)）六、實(shí)驗(yàn)中常見問題 1、多諧振蕩器輸出信號(hào)有失真時(shí)，可在信號(hào)輸出端加整形電路 即一個(gè)非門，得到一個(gè)不失真的方波信號(hào)。 2、集成電路芯片和有源晶振的管腳要弄清，電源和地不要接錯(cuò)。 3、示波器觀察高頻信號(hào)時(shí)應(yīng)采用NORMAL掃描和觸發(fā)電平旋鈕等 方式來調(diào)節(jié)使波形穩(wěn)定。 4、各個(gè)模塊都工作正常，但組裝后不能得到正確的結(jié)果?？梢?用示波器檢查各部分的輸出信號(hào)波形是否正常，特別是有門 控信號(hào)和被測信號(hào)的情況下，閘門的輸出是否有一串脈沖