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CD4093覆盖知识.doc CD4538 CD4518 JK触发器 1 CD4093引脚及功能: CD4093由四个2输入施密特触发器组成。每个 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 均为输入端具有施密特触发功能的2输入与非门。每个门在信号的上升和下降沿的不同点开、关。上升电压和下降电压只差定义为滞后电压。 1 2 常用CD40系列触发器 型号用途CD4013双D触发器CD40998位可寻址锁存器CD4027双JK触发器CD4508双4位锁存触发器CD4042四锁存D型触发器CD4528双单稳态触发器(与CD4098管脚沟通，只是3、13脚复位开关为高电平有效)CD4043四三态R-S锁存触发器(“1”触发)CD4538周详单稳多谐振荡器CD4044四三态R-S锁存触发器(“0”触发)CD4583双施密特触发器CD4047单稳态触发,无稳多谐振荡器CD4584六施密特触发器CD4093四2输入端施密特触发器CD45998 型 号 用 途 CD4013 双D触发器 CD4099 8位可寻址锁存器 CD4027 双JK触发器 CD4508 双4位锁存触发器 CD4042 四锁存D型触发器 CD4528 双单稳态触发器(与CD4098管脚沟通，只是3、13脚复位关 为高电平有效) CD4043 四三态R-S锁存触发器(“1”触发) CD4538 周详单稳多谐振荡器 CD4044 四三态R-S锁存触发器(“0”触发) CD4583 双施密特触发器 CD4047 单稳态触发,无稳多谐振荡器 CD4584 六施密特触发器 CD4093 四2输入端施密特触发器 CD4599 8位可寻址锁存器 CD4098 双单稳态触发器 3 电路仿真 上面为自己模拟的施密特触发器，输出波形。可见施密特触发器可以实现波形整形， 使不规则形状变为脉冲形式。 4 CD4518 十进制同步加/减计数器 CD4518 简要说明: CD4518 为双BCD 加计数器，该器件由两个相同的同步4 级计数器组成。计数器级为D 型触发器。具有内部可交换CP 和EN 线，用于在时钟上升沿或下降沿加计数。在单个单元运算中，EN 输入保持高电平，且在CP 上升沿进位。CR 线为高电平时，计数器清零。计数器在脉动模式可级联，通过将Q3 连接至下一计数器的EN 输入端可实现级联。同时后者的CP输入保持低电平。CD4518 提供了16 引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C)4 种封装形式。 CD4518 16脚 2/10进制同步加计数器,IC是一个封装中含有两个可以互换2/10 。 进制计数器,其功能引脚分别为1-7,9-15.该计数器是单路系统脉冲输入〔1脚或2脚;9脚或10脚)4路BCD码信号输出,(3-6,11-14脚)CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端为高电平(1),若用时钟下降沿触发,信号由EN输入,此时CP端为低电平(0),同时复位端Cr也保持低电平(0),只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态. CD4518引脚功能(管脚功能)如下: 1CP、2CP:时钟输入端。 1CR、2CR:清除端。 1EN、2EN:计数允许控制端。 1Q0,1Q3:计数器输出端。 2Q0,2Q3:计数器输出端。 Vdd:正电源。 Vss:地。 (电脑的照片处理能力有限，将就一下) 5 CD4538(单稳态触发器) CC4000系列与CD4000系列的区别:国产CMOS集成电路主要为CC(CH)4000系列，其功能和外引线排列与国际CD4000系列相对应。 熟悉以上的芯片后，就可以制作数字频率计了。试试吧。发布一下自己买的光盘里的资料: 数字频率计设计 一、设计任务 设计一个数显频率计。要求如下: 1、 测量频率采用4位LED数字显示。 2、 频率测量范围1Hz~1MHz。 3、 分辨率:1Hz。 4、 输入信号波形:正弦波、方波、三角波。 5、 输入信号幅度:0.5~5V。 6、 量程选择:×1、×10、×100三档。 二、设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 所谓“频率”就是周期信号在单位时间(1秒)内变化的次数。若在一定的时间间隔T 内将信号变化的次数N测量出来，即可测量出信号的频率，传统的测量频率的方法就是直接测频法。为了说明直接测频法的工作原理，可参考图 所示的方框图。首先将被测量的信号通过脉冲整形电路转换成脉冲信号，然后将其输入到“闸门”的一个输入端。“闸门”的另一个输入信号是来自“门控电路”的输出，“门控电路”信号的输出时间T非常准确，T是由一个高稳定的石英晶体振荡器和一系列的分频器形成的，当“门控电路”输出时间T时，“闸门”被打开，被测量的脉冲信号通过闸门，送入到计数、译码显示电路上，若选择合适的T(假设1秒)，则计数器计数的脉冲个数就是要测量的信号的频率。由于“闸门”的开启时刻与计数脉冲之间的时间关系是不相关的，即它们在时间上是随机的，所以测频存在“?1”误差，在T(一般1秒)一定时，计数频率越高，测频相对误差越小;反之计数频率越低，测频的相对误差越大。所以直接测频法适合于测量高频信号的频率。 输入信号闸门计数、显示信号放大、整形f T门控信号 图1 直接频率测量原理图 另外为了能够稳定的显示测量信号的频率，实际电路中还应加入逻辑控制单元，为了扩大测量信号的频率范围，还要有量程扩展电路等。一个实用的频率计电路的组成框图如图 所示。时基信号产生电路主要由晶体振荡器和分频器组成，产生我们所需要的不同频率(例如1Hz、10Hz、100Hz)的时标信号，通过“闸门时间”选择开关S选出我们需要的时标信号，并加到“门控电路”电路，例如当S打在位置1Hz时，“门控电路”产生T=1s的门控信号，此时频率计量程相当于×1;当S打在位置10Hz时，“门控电路”产生T=0.1s的门控信号，此时频率计量程相当于×10。逻辑控制单元电路就是控制计数器正常顺序工作的，控制电路的作用是:其一，产生锁存信号，使显示的数字稳定。其二，产生定时清零信号，使计数器每次从零开始计数，控制电路的各点时序波形图如图 所示。 输入信号闸门计数器锁存、译码器显示器信号放大、整形f 清零信号T门控信号 锁存信号门控电路逻辑控制 1HzS 晶体振荡器分频器10Hz 100Hz 图2 数字频率计系统组成框图 fX T闸门信号 计数脉冲 锁存信号 清零信号 图3 数字频率计控制电路的工作波形图 三、主要单元电路参考设计 1、 放大整形电路 为了能够正确测量小信号幅值的频率，首先要把小信号放大到合适的幅度，在进行将其 整形成同频率的脉冲信号，然后对脉冲信号计数。图 电路就是实现了这个功能，三极管T组成放大器，要求放大器的频带要足够宽。CD4093是施密特触发器，其整形作用。 +5V Rc10kRb1 4.3kf&XRw 50k470uFTC1+CD40939013+ C20.01uF+Rb2ReVi470uF10k1kCe _ 图4 输入信号放大整形电路 2、 晶体振荡及时标信号产生电路 晶体振荡器选择输出频率为1MHz的有源晶体振荡器。有源晶振一般都采用金属外壳 封装，而且采用完全密封方式，所以工作稳定，使用简单，只要外加正确电源电压，即可输出稳定的信号。 时标信号产生电路是将有源晶体振荡器输出的1MHz信号经过由集成同步十进制计数器CD4518组成的一系列十分频器构成的，电路如图 。CD4518是一个双十进制计数器，要得到1Hz、10Hz、100Hz的标准时标信号，采用3片CD4518即可。 +5VCD4518CD4518CD4518 41Hz10Hz+5V1EN1EN1EN2Q32Q32Q3有源晶体S1CP2EN1CP2EN1CP2EN振荡器1MHz10Hz1MHz1Q31Q31Q31R1R1R2R2CP2R2CP2R2CP100Hz 图5 时标信号产生电路 3、 门控及逻辑控制电路 门控及逻辑控制电路的各点波形的要求如图 所示。其基本功能是:在时标脉冲信号的作用下，首先输出一个门控标准时间T(例如1s)，在这个时间内，计数器记录下输入脉冲的个数;然后逻辑控制电路发出一锁存保持信号，使记录下的脉冲个数被锁存并显示;最后逻辑控制电路输出一清零脉冲，使计数器的原记录数据被清零，准备下次计数。图5.8.5所示电路即可实现上述功能。 fX&至计数器 锁存信号门控信号 1uFR2C110uFR15VC25V 100k100k1514211131345612102Q1Q清零信号92Q CD4538BCD4538A 5V5V74LS7610k2J2K1Q2CPF11R2R1CP2Q1K1J1uF 5V 时标信号 图6 门控及逻辑控制电路 在图 电路中，双JK触发器74LS76中的F1触发器用来产生计数门控脉冲，假设F1、F2触发器的初始状态均为零，当第一个时标脉冲CP到来时，F1的输出1Q变为„1?，此时S 被测量的脉冲就通过闸门G送入计数器;当第二个时标脉冲到来时，F1的输出1Q由„1?变为„0?，同时产生一个下跳沿，F2触发器的输出2Q变为„1?，2为‘0’，此时F2的输出对Q 时标信号起到了“封锁”，若时钟CP选用周期为1s，则1Q输出门控信号的高电平宽度为S 1s，这时计数器记录的便是1s内的输入脉冲个数，即输入信号的频率。“锁存”信号和“清零”信号是由集成单稳态触发器CD4538实现的，CD4538是双可重复触发的单稳态触发器，触发方式灵活。当1Q由‘1’变‘0’时，CD4538A被触发，输出一个“锁存”信号，用于锁存计数器的输出数据不变，“锁存”时间一般选择零点几秒到几秒，本设计选择在1s左右。当“锁存”信号结束时，CD4538B被触发，它输出一个“清零”信号，“清零”信号的脉冲较窄，一般选择0.1s左右，该信号的作用一方面使计数器的数据清零，另一方面使F2触发器被清零，2变为‘1’，为下一次测量做好准备;故F2是闭锁触发器，它保证在Q F1形成一次门控信号后，需要间隔显示和清零两段时间后，才可再形成下一次门控信号。该电路的工作时序关系图如图5.8.6所示。图中R—C网络是开机复零电路，目的使F1的初始状态处于“0”状态。 4、计数、锁存、译码、显示电路 根据设计任务要求最大输入信号频率为1MHz，采用4位LED显示，所以最大量程扩展×100。计数器采用两片CD4518即可完成，CD4518具有异步清零功能。BCD码显示译码器选用CD4511。CD4511译码器用于驱动共阴极LED数码管，它是将锁存、译码、驱动三种功能集于一身的集成电路。锁存器的作用是避免在计数过程中出现跳数现象，便于观察和记录。其中LE端是锁存控制端，LE=0时选通，LE=1时锁存，将单稳态触发器CD4538A的输出“锁存”信号连接显示译码器CD4511的LE端，可得到正常的显示;将单稳态触发器CD4538B的输出“清零”信号清零单稳态触发器连接到十进制计数器CD4518的清零端(高电平清零)即可。图中连接在LED数码管公共端对地的电阻是限流电阻。 200200 ggaa +5Vagga+5VBIBICD4511LTLTCD4511ADCBLEADCBLE 锁存信号2Q31Q32Q01Q02Q31Q31Q0CD45181ENCD45182EN1CP2EN计数脉冲2R2R1CP2CP1R2CP1R1EN +5V清零信号 图7 四、电路安装与调试 1、 在安装电路之前，应仔细查阅本设计所用的电子元器件及集成电路的参数、功能及 管脚排列，画出单元电路及系统电路的安装图。 2、 放大整形电路的调试。在电路加电前，首先检查电路的安装有无短路、开路及连接 有无错误。待电路正确无误后，加上电源，在无输入信号下，调节基极电位器R，使三极W管的集电极直流电位大约等于2V左右。然后输入大小等于0.5V，频率等于1KHz的正弦波信号，用示波器观察CD4093的输出波形是否正确。 3、晶体振荡及时标信号产生电路调试。在检查安装正确无误后，加入电源电压，首先用示波器观察1MHz有源晶体振荡器的输出波形是否正确，然后用示波器逐级观察由CD4518组成的分频器的输出波形。 4、计数器、锁存译码及显示单元单路调试。在检查安装正确无误后，加入电源电压。将计数器的清零端接地，译码器CD4511的LE端接地。将一标准频率为1~10Hz的方波信号输入到计数器的计数脉冲输入端，观察LED数码管显示数字发的变化是否正确。 5、门控及逻辑控制电路调试。将一频率为10Hz的标准方波信号输入到门控电路中，把示波器扫描速度打在最低处，分别观察“门控输出”、“锁存信号”、“清零信号”各点的波形变化情况。 6、整机联调。将以上调试好的单元电路相互连接起来，输入一个被测信号，观察实际测试的频率值是否准确，同时分析误差大小。 五、思考题 1、测量低频信号时，利用直接频率测量方法可能有较大的误差，人们一般采用“测量周期”的方法，是简述测量周期来实现测量频率的工作原理，并画出原理图。 2、在数字频率中，逻辑控制电路的作用是什么,是否可用其他的器件来实现逻辑控制功能,画出设计的逻辑控制电路。 3、在晶体振荡器电路中，本设计采用了有源晶体振荡器。如果现有1MHz的无源振荡器元件，试设计出产生标准时标信号的电路(产生1Hz信号)。 4、在该数字频率计中，输入信号放大电路能否采用通用型集成运算放大器LM741实现,为什么,试设计一个利用集成运算放大器实现并满足要求的信号放大电路。 5、在单稳态触发器中，什么叫做可重复触发,什么叫不可重复触发,在电路图6中，试画出在时标信号作用下，电路各点的输出波形。 (以上资料仅供参考学习之用)