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如何由晶振產(chǎn)生1HZ的信號

陽光的瘋了一樣 2010-09-05 19:26:14 335  瀏覽

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全部評論(3條)

  • 2008_YQH 2010-09-07 00:00:00
    去買一個32.768kHZ晶振 經(jīng)過分頻器15分 就是1Hz 電腦主板的時鐘芯片就是這么做出來的。 或者DS1302芯片都是這樣得到1HZ信號的 關(guān)于分頻器，你到網(wǎng)上一查，什么類型都有。但是一定要買穩(wěn)定性好的，HC系列Z好

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  • qq260950491 2010-09-06 00:00:00
    http://wenku.baidu.com/view/179dbad5b9f3f90f76c61b98.html

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  • 飥諼謨714 2017-09-27 00:00:00
    　　1HZ時鐘信號源實際上就是“秒”信號源。它是電子計時鐘表和許多電子儀表和自動測量控制裝置中十分重要的時鐘信號。這種秒信號源除了某些集成電路設(shè)有專門的秒信號發(fā)SF生電路外，大多數(shù)使用通用數(shù)字集成電路來組成。例如用各類門電路，包括施密特門等，將門電路與RC元件或石英晶體組合，組成RC或石英晶體多諧振蕩器，通過多級分頻取得1HZ的秒時鐘信號。其中Z常用的秒時鐘信號源是由“十四位二進制串聯(lián)計數(shù)器/分頻器和振蕩器集成電路CD4060”組成的秒時基信號源。對于CD4060來說，它是一只十四位二進制/分頻和振蕩器集成電路，該電路內(nèi)含一個十四位二進制計數(shù)/分頻器和兩個獨立的反相器。十四級分頻器的分頻范圍為：16―16384?？筛鶕?jù)電路需要來選摘不同的分頻系數(shù)，在一般電子鐘表電路中都采用晶振頻率為32768HZ的石英晶體，選用16384的分頻系數(shù)將其分頻為1HZ的輸出，作為秒時基脈沖信號。其詳細引腳功能如下：CD4060為16引腳扁平塑封結(jié)構(gòu)，其中16腳、8腳分別為電源正、負端外，7、5、4、6、14、13、15、1、2、3分別為分頻輸出端Q4～Q14。其中Q1、Q2、Q3和Q11四個分頻端不引出，實際上引出端為10個。12腳為復(fù)位端R。其余3個引腳9、10、11則為內(nèi)部兩只反相器外引腳，當(dāng)用它作為RC振蕩器時，9腳接振蕩電容，10腳接振蕩電阻，11腳接保護電阻。當(dāng)用作晶體振蕩器時，10、11腳之間并接石英晶體和反饋電阻。CD4060作為分頻器時，它的分頻系數(shù)在24～214之間，即從16～16384。當(dāng)需要在此范圍內(nèi)分頻時，可根據(jù)分頻系數(shù)在Q4～Q14之間選擇輸出端。如果分頻系數(shù)為2N時，可選擇幾個Q輸出端進行組合。因此為電路的使用提供了很大的方便。 　　CD4060在組成晶體振蕩器時，其震蕩頻率與所用晶體的故有諧振頻率一致；當(dāng)組成RC振蕩器時，其振蕩頻率可接公式f=1/{2.2RC}來估算。 　　本電路使用CD4060組成一個石英晶體振蕩器，由于采用了電子鐘表通用的諧振頻率為32768HZ的石英晶體，他的振蕩頻率為32768HZ，經(jīng)過內(nèi)部14級分頻后，由Q14輸出的脈沖為2HZ。在通過一級二分頻器后便得到了標(biāo)準(zhǔn)的“秒”脈沖輸出。其電路如（圖一）所示。 　CD4060的10、11腳間外接一只諧振頻率為32768HZ的石英晶體，它和內(nèi)部的反相器組成一個高精度的石英晶體諧振器。由振蕩器產(chǎn)生的32768HZ的振蕩脈沖，通過內(nèi)部14級分頻后，又3腳輸出。由CD4060的引腳功能圖可得知，它的3腳為Q14，其分頻系數(shù)為16384，因此經(jīng)分頻后輸出的頻率為2HZ。 　　由CD4060輸出的2HZ脈沖信號，通過一只二分頻器分頻后，得到了1HZ的秒信號。 　　本電路使用一只雙JK觸發(fā)器CD4027組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，做二分頻器，分頻后的秒信號1腳輸出。 　　雙JK觸發(fā)器內(nèi)含兩個獨立的JK型觸發(fā)器，它是由D觸發(fā)器演變而成的，即在D觸發(fā)器的D端增加一個控制門后形成的。該控制門將原來的D輸入端分成J、K兩個輸入端，在原來各輸入端工作狀態(tài)不變的基礎(chǔ)上，當(dāng)J端為高電平時，在時鐘脈沖上升沿的作用下，Q端輸出高電平；當(dāng)K端為高電平時，在時鐘脈沖的作用下，Q端輸出低電平。 　　本電路使用了JK觸發(fā)器中的第二個觸發(fā)器，將其J2（6腳）、K2（5腳）端接高電平，R2（4腳）、S2（7腳）端接低電平，時鐘脈沖輸入端CP2（3腳）接2HZ脈沖輸出端，分頻后的1HZ脈沖由Q2（1腳）端輸出。 　　振蕩電路中所接的微調(diào)電容C2為頻率校準(zhǔn)電容。用來校準(zhǔn)因各種因素造成的振蕩頻率的偏差，使電路輸出準(zhǔn)確的“秒”信號。 　　由以上波形分析可知，當(dāng)外來脈沖信號加入74LS90異步十進制計數(shù)器14腳（CP端）則可以根據(jù)（圖三）的波形得到Q0（14腳）的輸出。即當(dāng)CD4060經(jīng)過內(nèi)部14級分頻后，由其Q14端輸出一個2HZ脈沖加在74LS90異步十進制計數(shù)器的14腳（CP端），則可以由其Q0（14腳）端輸出一個1HZ的時鐘脈沖。其之間的關(guān)系由（圖四）所示。其中圖中的74LS00是為為了防止按鍵抖動而設(shè)置的，其內(nèi)部為四個與非門電路組成，而本圖中只用了其中一個，即（1、2腳為輸入，3腳為輸出），R2為反饋電阻，與32768晶振配合使用。起到一個反饋作用。74LS90的3腳為R0B復(fù)位端，7腳為SOB置位端，10腳為接地端，5腳接電源。

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在電子工程領(lǐng)域，晶振作為一種重要的頻率控制元件，其性能直接影響著電路的穩(wěn)定性與精確性。頻率計作為一種專門用于測量信號頻率的工具，常用于測試和驗證晶振的工作頻率是否符合設(shè)計要求。頻率計如何有效地測量晶振的頻率呢？本文將詳細介紹頻率計測量晶振的原理與步驟，幫助工程師們更加地進行相關(guān)測試，確保晶振在各類電路中的穩(wěn)定運作。

頻率計的工作原理

頻率計是通過對輸入信號的周期進行計數(shù)來確定頻率的一種儀器。其核心原理是將信號周期性波形轉(zhuǎn)換為可被測量的數(shù)字信號。頻率計通常具有高精度、高穩(wěn)定性，并能夠精確到非常小的頻率變化，這對于測試晶振至關(guān)重要。它通過內(nèi)部的計數(shù)器和時間基準(zhǔn)來進行測量，終輸出一個代表信號頻率的數(shù)值。

測量晶振頻率的步驟

  1. 連接頻率計和晶振 將晶振的輸出端口連接到頻率計的輸入端口。晶振的輸出通常是一個正弦波或方波信號，頻率計通過接收這一信號，開始進行測量。為了確保測量準(zhǔn)確性，需要使用適配器或信號轉(zhuǎn)換器來匹配兩者的接口類型。

  2. 選擇正確的測量范圍 根據(jù)晶振的額定頻率選擇適當(dāng)?shù)念l率計測量范圍。晶振通常工作在幾十千赫茲到數(shù)百兆赫茲之間，因此需要根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)頻率計的測量窗口。如果頻率計的測量范圍太窄，可能無法捕捉到晶振的信號。

  3. 讀取測量結(jié)果 在正確連接并設(shè)置好頻率計后，頻率計會自動顯示輸入信號的頻率。此時，可以通過觀察頻率計屏幕上的數(shù)值，確認(rèn)晶振的輸出頻率是否與其標(biāo)定值相符。

  4. 分析和校準(zhǔn) 如果測量結(jié)果顯示晶振的頻率與設(shè)計值存在偏差，可能需要對晶振進行校準(zhǔn)或進一步檢查其性能。頻率計可以幫助分析偏差的具體數(shù)值，從而為調(diào)整和修正提供依據(jù)。

測量注意事項

  • 信號質(zhì)量 測量晶振頻率時，需要確保信號波形清晰穩(wěn)定。如果信號存在噪聲或畸變，頻率計可能會無法準(zhǔn)確讀取頻率值。因此，合理布線并使用濾波器可能是提高測量準(zhǔn)確性的有效手段。

  • 輸入阻抗匹配 為了確保頻率計能夠準(zhǔn)確測量晶振的頻率，信號源的輸出阻抗和頻率計的輸入阻抗需要匹配。若不匹配，可能導(dǎo)致測量誤差或無法得到有效的讀數(shù)。

結(jié)語

通過頻率計測量晶振頻率是一項簡單而精確的操作，它能夠幫助電子工程師確保晶振在工作時能夠穩(wěn)定輸出預(yù)定頻率。在測量過程中，精確的信號連接和合理的設(shè)置是確保測量準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。掌握頻率計的使用技巧，不僅有助于日常的電子測試，也能夠在晶振調(diào)試與性能分析中提供有力支持。

2025-05-29 10:45:19 157 0

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