D触发器在N_2分频电路中的应用

《电侧 与仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf �� 望洲 � �� � 触发器在 � �� 分频电路中的应用 上海纺织机件制造二厂 苏成富 摘要 本文就用 � � �石 触发器 � � �� �� 组成 的 �� � 分频 电路 , 介绍了几种 � �� 分频 电路并对 电路做了具体分析 叙词 触发器 电路 分析 端 。 输出信号 � 。从 �� , 的 � �端输 出 。 图 � 是 其工作波形图 。 表 � “异或 ”逻拜真值表 � 解发器一般是用作二分频器 。 在某些使 用的场合 , � ���� 为奇 数 �分频 电路 有着 重要 的应用 。 对一个 特定的输人 频率要经 � �� 分 频后 才能得到所需要的输 出 , 这就要 求 电路具 有 � �� 的非整数倍的分频功能 。 通常采取先经 分频后再用锁相环倍频的方法来 实现 , 现在有 一种较为简单的方法 , 即在 以 � 触发器为主构 成的若干个二分频 电路的基础上加上异或 门等 反馈控制就可 以很方便地 组成 � �� 分频 电路 。 下面就用 � � � � 双 � 能发器 � � �� �� 组成 的 �� � 分频电路作一 介绍 。 一 、 �� � 分频电路 线 路 之 一 如 图 � 所 示 。 �� � 、 �� � 是 一 片 � � � � 双 � 触 发器 , 均接成二分频器 。 该线路 由 � 分频 电路与反馈控制电路组成 。 计数脉冲 愉愉 人人 翰 出出 ����� ��� ��� ����� ��� ��� ����� ��� ��� ����� ��� ��� ����� ��� ��� ·······玖 � � ··,, � , ����� ·已 � �� , � ��� 吼吼 � �� ������� 图 了 由异或 门输 出 , 异 或 门的逻 辑 功 能如 表 � 所 示 。 � , 既作 为分频信 号又作 为时钟脉冲接人 异或门的一个输人端 , 从 � 分频 电路 的 �� , 输 出端 � , 引出反馈信 号作 为异 或门的另一输 人 图 � 设 电路初始状态在复位状态 , 当 � , 信号 输 人时 , 由于输入端异或门的作用 , 其输出还受到 触发器 �� � 的 � �端的反馈控制 �非 门是增 加的 一级延迟门 , � 点波形与 � � 相 同�。 在第 �个 � , 时钟脉冲的上升沿作用下 , 触发器 �� � , �� � 均 翻转 , 由于 � � 的反馈作用使得异或 门输出一个 很窄的正脉冲 , 宽度 由二级 � 触发 器 、 反相 门 与异或门的延 迟决定 。 当第 �个 � � 脉冲 下跳 时 , 异或门输出又立即上跳 , 使 �� , 触发器再次 翻 转 , 而 �� , 触发 器状态不变 。 这样 在第 �个 时钟的半个周期 内促使 �� , 触发器的时钟脉 冲 端 � � �有一个完整周期 的输 八 , 但在 以后 的一 个输人时钟的作用下 , 由于 �� � 触发器 的 � � 端 为高 电平 , �� �触发器 的时钟输人跟 随 � �信号 �反相或同相 �。 本 来对于 �� 、触发 器来讲 , 需 要输人二个完整的输人脉冲便可输出一个完整 周期的脉冲 , 现在 由于异或 门及 �� � 触发器 � � 端 的反馈控制作用 , 使得在第 �个 � �脉冲 的作 用下得到一个周期的脉冲输 出 , 所 以实现了每 输人 �个 半时钟脉冲 , 在 �� , 触发器的 � , 端取 得了一个完整周期的输出 。 ������������������� 玖 � � ··玖玖 � ����� 。 吸 ��� ��� �� 。。。 一 、‘ � � ���、、‘‘ � ‘ 义 ����������������� 形成开 门电平 � , � 、的反馈信号在异或 门 � �输 出的毫微秒极的高频脉冲被 削弱掉 , 所 以 � 分 频电路只有 � � 一级反馈起 作用 。 从 图 � 波形 中 � � , 看出 , 在 � , 第 � 个时钟脉冲的半个周期 内促使 �� , 触发器翻转了两次 , 与图 �中 �� 、触 发器的 � � , 时钟输人相反 。 所以只要输人一个 半周期 的时钟脉 冲 � � , 同样亦 可在输 出端 � 。 得到一个周期信号 。 线路之三如图 �所示 。 根据同或 门是异或 非 门的关系 �同或门的逻辑功能如表 �所示 � , ��� 分频电路亦可由同或门与二级 � 分频 电路 组成 。 其工作波形与图 � 相同 。 确产� ��� 图 � 线路 之二 如 图 � 所示 。 由一块双 � 触发 器接成 � 分频电路与二级反馈 、 滤波 电容 � 组 成 。 � 。信号 从 �� , 的 � , 端输 出 。 图 � 为其工 作波形图 。 � � � � 工� 〔几 � � � � �铺�—� ��� � � ������� ,,����� � � ��� 图 � 表 � “ 同或 ”逻辑真值表 , 丁飞几丁飞厂叮几 输 人 � 输 出� � � 图 � 二 、 �� � 分频电路 线路之一如图 � 所示 。 �� � 、 �� � 、 �� �三级 � 触发器级联 为 � 分频 电路 , 电容 � 起 滤 波 作 几。丫�� 从 电路表面 形式看 , � � 、 � ��� 点波形 与 � � 相 同 �二极均有反馈 , 但 是 � �端反馈在经过异 � 或 门 � 。 时 , 在 � 点只 能 形成几百毫微秒宽的 脉冲 �脉冲为 一级 � 触发器和一级反相门翻转 延迟之和 �如图 � 中 � 的虚线所示 。 由于 电客 � 的 作 用 �在 � � � � 电 路 中 , 只 要 � 有 �� �� 一 加��� � 的电容 , 就 可使这脉 冲不足以 ��� �犯 ����� � � � ������ � � � ����� �� ����������� � ‘��� 图 � 长期日,一�� ��� 图 � 用 , 输出信号 � 。从 �� � 的 � � 端输 出 。 电路 中 有 � �、 � � 二 个反馈控 制 。 从图 � 工作 波形 可 知 , � , 的反 馈信号 中 , 每二个反馈 就有一个受 到 � �反 馈波形 的影 响 , 所 以 在 � 点仅能形成 几百毫微秒宽的脉冲 。 由于 电容 � 的作用 , � � 的反馈信号即一 窄脉冲被滤除掉 , 如图 � 波 形 � 的虚线所示 。 最后 , 在 � �端输出 � 。信号 。 � 。 每变化一个周期 , 对应于输入信号 � , 的二个半 周期 , 即 � 。的频率为 � � 的 ��� 。 � �、 � �二级反馈使三级 � 触发器构成 � 分 频 电路 , 波形如 图 �所 示 � � � 低通滤波器 作 用在 于延 迟 � �反馈信 号上下沿 在 异 或 门 � � 的作用时刻 , 展宽 � �反馈信号在 � , 输出 � 点 产生的脉冲 , 确保 � �反馈信号可靠触发 。 如 果 没有 � � 电路的延尺 , � �反馈信号在 � 点只 有 形成一级 � 触发器翻转延迟宽度的尖脉 冲 , 经 异或门 � 之触发 �� � 的 � � 、端 , 容易产生触发 不 可靠 现象 , 造成逻辑错误 。 � � 可按下式取值 � �� � � 刀� 二 � ,�� � , 即� � � ����� , �‘ 半 〔反那 �不乐那 �〔而部�作倒 �扭洲丁一包些尸月鲜气牡� � � ,少全口不。一习 认 � 上 一 � 一—一一一一 —一� 一一 玖玖 �毋毋毋 气尸����� � � � � � � ··��� � � � ����� � � � 叼 ����� �� �叭� ��� 图 � 线路之二如图 � 所示 。 三级 � 触发 器级 联 为 � 分频电路 , 有 � � 、 � 。二级反馈 , 并且在 �� � 的输出端 � � 加有一级 � � 延尺 电路 , 输 出信 号 � 。从 �� � 的 � �端输出 。 图 �� 线路之三如 图 �� 所示 。 该 电路 与图 � 相 似 , � 。信号从 � 之端 输 出 。 图 � 中二个异或 门 换成图 �� 中二个同或 门 , 再加上二个反相 门从 � 、 � , 端引出 , 使得其工作 原理 与 图 � 相 似 。 其工作波形与图 � 相 同 。 三 、 � �� 分频 电路 线路之一 如图 �� 所示 。 该线路与 图 � 相 似 , 区别在于电路 中一个 反馈信号 图 � 中是从 � , 端 引出 , 图 �� 从 � �端 引 出 。 � 。信 号从 � � 端输出 。 �。 � 。厂飞月 �丁目飞门� 飞几�几 � 厂�攀对 爪月一爪一几习仁几� � 姐土几犷以几 �如工门丁与七 � · � � 目 一 卜 一 ,气韭一 M_ 一 一 { 卜-一 M 」 几厂Q Z) C 士~山一 一一一—刀图 ]J电路有 Q 之、 Q 3 二级反馈 , 由于 Q Z反馈信 号受 Q , 反馈信号的影 响 , 在 A 点仅 能形成 几百 毫微秒宽的 窄脉 冲 , 此 窄脉冲 被 电容 C 滤 除掉 , 因此 Q Z 反 馈 不 起 作 用 , 电 路 实 际 上 只有一个 Q 3反馈 , 因而使得 f 。输 出信号每变 化一个周期 , 对应于 f i输 人信号 的三个 半周 期 , 即 f 。的频率为 f i的 2/ 7 。 其工作波形如图 12所示 . 线 , 便可得到 N ) 9 的分频 电路 。 下面仅 介绍 一例 9/2 分频 电路 。 迎挥景喜} 图 15 f0 (Q 9 Q 3 A 图 12 图 11 所示 的 7/2 分频 电路亦可 用 同 或 门 等组成 。 由于篇 幅关系 , 本 文不再 介绍 (以 下 分频 电路均如此 )。 线路之二 如 图 13 所示 。 该线路 由三级 D 触发器级联 的 8 分频 电路 与反 馈控制 电路 组 成 。 f 。信 号从 Q Z输 出 。 只有 Q 3一 级反馈其 工作原理与图 1 相似 , 不再赘述 。 图 14 为其工 作波形 。 f 。 线路如 图 巧 所示 . 图 16 是其工作波形 。 I C , 一 IC 44 级 D 触发器为 16 分频电路 。 f 。信号 从 Q 3输出 。 电路有 Q l、 Q 4二级 反馈 。 其工 作 原理与上述有关分频 电路相似 , 不再赘述 。 波 形 A 点虚线脉冲表示为被 电容 C 滤 除掉 的 q 反馈信号 。 从 图 16 可知 , 只要 f , 输人 4 个半 周期的时钟信号 , 就输 出一个周期信号 f 。, 即 f 。 的频率为 f , 的 2 /9 。 f .丁口几几丁U 几月丁刊几丁甘几丁七几丁七几 cL I丁目皿-I’U 以几j’U-- 飞付以犯以万飞泪Q 厂飞几几月班几几卫j 丁几几丁甘丫QZr 一仁丁几少一几三一匕厂一匕丁勺 了·瞥廖斡蒯寥 f 。(Q 3 ) Q - A 图 13 图 ]4 四 、 91 2 分频电路 上 面 介 绍 的 几 种 N ,/2 分频 电路 仅 限 于 N 成7 , 当 N 妻9 时可 根据分频 N 值 的 大小 , 相 应增加二分频级 数 , 并 恰 当引接 反馈信号 连 图 16 从上述所介绍的 几种 N /2 分频 电路 中 , 用 D 触发器接成二分频器的基础上加上 反馈控制 组成的 N 之分频电路有如下几个性质: 1. 电路工作 原理 是 :在第 N 个周期 , 未级 二分频器的输出为高 电平时 , 输人 时钟脉冲的 上升沿使分频 电路工作 ; 在第 N + 1 个周期 , 未级二分频器的输 出为低 电平 时 , 输 人时钟脉 冲的下降沿使分频 电路工作 。 2 . 电路采用异步 触发形式 , 各触 发器的初 始状态不会影响分频功能 。 如果要求初始状态 为 “ O ”态 , 可将 D 触发器 的 R 端引出接至复位 控制 。 ( 下转 44 页右栏) 遇有 为了试验 象汽车 , 飞机那样大型设备 构件 , 需要采用数百 、上千个应变电桥 , 毫不垮 张地说 , 电桥在这样的场合呈现 出遍地开 花的 不凡情景 。 8 . 电桥的其它应用 测量导线或电缆的 电阻系 数 P , 电阻温 度 系数 : 、 刀, 测定 电缆的 长度和 故障点 , 检测 与 R 、 C 、 L 、 M 有 关的位移 、 压力 、 尺寸等 , 都是 电 桥和 电桥测量法的应用领域 , 不胜枚举 。 八 、 结 语 1933 年 由 S.H .C hi 飞itie (克里斯梯)表述 出 桥式电路 , 并于 194 3 年 Sir C h ad cs W h ca ts to ne (查理 .惠斯通 爵士 )将其用于 电阻 的测量 , 研 制成 电阻天 平一 电桥 , 约 一 个 半 世 纪 的 时 间 , 电桥的生产制造水平与测量 应用技术得 到 了充分 、高度的发展和完善 。 电测与仪表工作 者 一 直在研究它 的特 性并 寻 求 最 佳 工 作 状 态 。 现代 已发展成多种精 密测量电桥 、 自动平 衡电桥 、 数字化智能 电桥 、 高阻 电桥 、 用补偿器 平衡的电桥 、 高压电桥 、 带 电测量 电桥和工业 检测 电桥等等 。 电桥组件和电桥 电路还广泛应 用于 自动控 制系统 、 电子线路 、 测量线路 和其 (上接 16 页 ) 求 误码率低于 10 一 9 , 因此 传送 1护位二进 制信 息不能 出现 误码 , 而传送 109位二 进 制 1 兆赫 信 自、所需 时间为 1娜 x lo , 二 17 分钟 。 换言之 , 即在 17 分钟之内 , 光 通讯未 出现 误码 , 便 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 误码率低于 10 一 9 。 系统测试软件还设置了 “ 中断服务程序 ” , 该程序功能是显示最高误 码次数 ’‘5 ” 。 当光通 讯在少于 17 分钟时间内产生 5 次误码 时 , C T C 减 法 计 数器 回 “ 0 ” 产 生 中 断 , C P U 转 入 中 断服务程序 , 不再继续查询显示误码率 。 四 、 结束语 当传输信号频率改变时 , 只调 整信号发生 器即可 。 该方法 可测误码率 , 但 不能 测试 “漂 移 ” 、 ’‘抖动 ”等其他数字传输损伤 。 参 考 文 献l 周 明德 .微 型 计算 机 硬件 软 件 及其 应 用 .清 华大学 出 版 社 , 1 9 8 4 2 洪福明 .刘 荣富 .通信系 统 .黑龙江科 学技 术 出版社 , 1 9 57 ( 周广 义 编发 ) · 4 4 · 它电气 、 电子设备线路中 。 电桥应用之广 、 作用 之大 , 不言而喻 。 虽然 电桥测量低 电阻受 到 当 今数字 电子微欧计或毫欧计和高灵敏度数字万 用表的 Q 档的挑战 , 但电桥和电桥测量法 的高 精确度和久经考验 , 令人信赖的可靠性使得它 至今仍然牢固地屹立在 电阻与阻抗参数测量仪 器和测量技术的金牌得主奖台上 。 参 考 文 献 l 袁 禄铭等 , 电磁 测量 , 上 、 下册 , 机械工 业出版社 , 1 9 81 2 张锡纯等 .四臂 电桥精确度 的改 善.电测与仪表 , 1 98 5 . 7 3 张 锡 纯等 , 论 四臂 电 桥最佳 灵 敏度参数条件 , 电测 与 仪 表 , 1 9 8 3 , N 匕.1 4 B . M . 奥利弗等 .电子测量和仪器 .科 学出版社 , 1 9 57 5 蒋焕文 等 . 电子测量 .中国计量 出版社 , 1 9 8 8 . 5 6 2 恤ng H sieh un and C孰a ng F en g 一 E . A L l入卫A R M E J峪U R 刀咬G B R 兀心E C IR C U IT W ll , H C O S I D E R A B L Y W 刀D E R A N G E . P R 〔延 !E E D 刀嘴G S O F H I C E C 92 199 2.8 7 张锡纯等 .关于惠斯通 电桥的精确度 和灵敏度 , 电测与仪 表 , 1 9 8 2 , 9 8 [ 英 I A . M . 鲁特金 著 . 谢瑞 和等 译 . 现代 电 子测量 设 备 应用技术 .电 子工业 出版社 , 19 85 厂姜玉 红 编发 ) (上接 20 页 ) 3.输入信 号 f l的 最 高 工 作 频 率 f ~ 除 受到 C M O S 元件 f M 的限制外 , 还受到 D 触发 器 、 反馈 门翻转延迟和电容 C 滤波 频率特性 的 影 响 , 所 以 应尽可 能提高 f :的值 。 一 般 f :~ 在 n 为 kH z 以下 。 利用 上述性 质 , 即 电路 总的级 数 为 N + l, 在第 N 极触发器的输出端可得到 N 卫 分频的输 出 。 如图 17 所示 。 得 f 。一 f , 。/( 2 一)要 ‘ 了。 甲 一一 p C C 40 60 Q l . _____ 一 D 万万···· cL IC QQQ 图 ]7 (王 宁编发 )