脉冲分频信号产生器
脉冲信号发生器的工作原理
脉冲信号发生器的工作原理脉冲信号发生器是一种电子仪器,用于产生具有特定频率、幅度和占空比的脉冲信号。
它在电子实验、通信系统测试、数字电路设计等领域中广泛应用。
本文将从脉冲信号发生器的工作原理角度进行介绍。
脉冲信号发生器的工作原理可以简单描述为:通过内部电路产生一个稳定的基准信号,然后经过一系列的频率、幅度和占空比调节电路进行处理,最终输出所需的脉冲信号。
脉冲信号发生器的核心是稳定的基准信号。
这个基准信号可以是一个固定频率的正弦波,也可以是一个矩形波。
通常采用的是石英晶体振荡器作为基准信号源,因为石英晶体具有稳定性好、可靠性高的特点。
接下来,基准信号经过分频电路进行频率调节。
分频电路是由计数器和比较器构成的。
计数器用于计数基准信号的周期数,而比较器则根据设定的分频系数将计数器的输出与基准信号进行比较。
当计数器的输出与比较器的输出相等时,比较器将产生一个脉冲信号,作为分频电路的输出。
通过调节计数器的初值和分频系数,可以得到不同频率的脉冲信号。
然后,经过幅度调节电路对信号幅度进行调节。
幅度调节电路通常由放大器、可变电阻和反馈网络组成。
放大器用于放大基准信号的幅度,可变电阻用于调节放大倍数,而反馈网络则使得输出信号与输入信号保持一致。
通过调节可变电阻的阻值,可以得到不同幅度的脉冲信号。
经过占空比调节电路对信号的占空比进行调节。
占空比调节电路通常由可变电阻和比较器构成。
可变电阻用于调节比较器的阈值电平,而比较器则根据输入信号与阈值电平的关系产生输出。
通过调节可变电阻的阻值,可以改变比较器的阈值电平,从而实现不同占空比的脉冲信号。
除了以上核心部分外,脉冲信号发生器还可以配备其他功能模块,例如触发源、同步信号源、外部调制等。
触发源用于触发脉冲信号的开始,同步信号源用于将脉冲信号与其他信号同步,而外部调制模块则可以对脉冲信号进行调制,实现更复杂的波形输出。
脉冲信号发生器通过内部的基准信号源、分频电路、幅度调节电路和占空比调节电路等部分的协同工作,可以产生具有特定频率、幅度和占空比的脉冲信号。
555产生1hz的脉冲的电路
555产生1Hz的脉冲的电路简介本文将介绍如何使用555定时器芯片来设计一个能够产生1Hz频率的脉冲信号的电路。
555定时器芯片是一种常用的集成电路,具有广泛的应用领域,包括计时、频率分频、脉宽调制等。
通过合理地配置外部元件,我们可以利用555定时器芯片来实现各种不同频率的脉冲信号发生器。
原理555定时器芯片内部包含两个比较器(Comparator),一个RS触发器(RS Flip-flop)和一个放电管(Discharge Transistor)。
通过在输入引脚上施加不同的电平和配置外部元件,我们可以控制555定时器芯片的工作模式和输出信号。
在本次任务中,我们需要使用555定时器芯片来产生1Hz频率的脉冲信号。
为了实现这一目标,我们需要将555定时器芯片配置为单稳态模式(Monostable Mode),并且设置合适的元件值。
单稳态模式下,输出引脚Q将会在触发引脚TRIG接收到一个低电平脉冲之后翻转,并保持高电平状态一段时间后再自动恢复为低电平。
这段时间的长短由外部元件决定,我们可以通过合适地选择电阻和电容值来控制输出脉冲的宽度和频率。
电路设计所需元件•555定时器芯片•电阻(R1)•电容(C1)•开关(SW1)•LED灯(LED1)电路图元件值选择为了产生1Hz的脉冲信号,我们需要选择合适的电阻和电容值。
根据公式:T = 1.1 * R * C其中,T为输出脉冲的持续时间,R为电阻值,C为电容值。
假设我们希望输出脉冲持续时间为0.5秒,则可以将公式改写为:C = T / (1.1 * R)选择一个合适的电阻值R,比如10kΩ,并代入上述公式计算得到所需的电容值C。
假设我们选择了10kΩ的电阻值,则计算得到:C = 0.5 / (1.1 * 10000) = 4.55μF ≈ 4.7μF因此,我们可以选择一个4.7μF的电容。
电路实现根据上述设计原理和元件值选择,我们可以开始组装电路。
1.将555定时器芯片插入面包板中,并连接好VCC和GND引脚。
脉冲信号的产生
生物医学
在生物医学工程中用于刺激神 经或肌肉,如心脏起搏器、电
刺激治疗等。
02
脉冲信号产生原理
周期性脉冲信号产生原理
01
02
03
振荡器原理
通过振荡器电路中的反馈 机制,使得信号在特定频 率下产生自激振荡,从而 形成周期性脉冲信号。
时钟信号源
利用晶体振荡器等高精度 时钟源产生稳定的周期性 脉冲信号,作为电子设备 的时钟基准。
稳定性分析
系统稳定性
指系统在受到扰动后能否恢复到原有状态的能力,对于脉 冲信号的传输系统而言,稳定性是确保信号可靠传输的关 键因素。
瞬态响应
描述系统在受到瞬态输入信号时的响应特性,对于脉冲信 号而言,瞬态响应反映了系统对快速变化信号的适应能力。
阻尼振荡
指系统在特定条件下出现的振荡现象,对于脉冲信号的传 输系统而言,阻尼振荡可能导致信号波形的严重失真。
瞬时性
脉冲信号的跳变是瞬时的,持续时间极短。
突变性
信号在跳变时刻发生幅度的突变。
周期性
许多脉冲信号具有周期性,即按一定时间间隔重复出现。
脉冲信号分类
矩形脉冲
具有直上直下的跳变沿,顶部平坦。
锯齿波脉冲
上升或下降沿呈锯齿状。
脉冲信号分类
正弦波脉冲
形状类似正弦波的一部分。
正脉冲
信号跳变为正电压。脉冲信号分类 Nhomakorabea通过实际操作和数据分析,加深了对脉冲信号特性的理解。
03
实验总结与改进方向
• 实验中遇到了一些问题,但通过分析和解决,获得了宝贵 的经验教训。
实验总结与改进方向
01
改进方向
02
在未来的实验中,可以尝试使用更先进的测量工具和技术,提高实验 的精度和效率。
脉冲信号发生器使用方法 信号发生器操作规程
脉冲信号发生器使用方法信号发生器操作规程由于占空系数≤80%,所以在使用双脉冲或B脉冲输出时,应注意调整,使脉冲的延迟时间加上脉宽时间小于脉冲周期;在使用A 脉冲输出时,应使脉冲宽度小于脉冲周期由于占空系数≤80%,所以在使用双脉冲或B脉冲输出时,应注意调整,使脉冲的延迟时间加上脉宽时间小于脉冲周期;在使用A 脉冲输出时,应使脉冲宽度小于脉冲周期,否则将产生分频或无输显现象。
1、脉冲重复周期(频率)的调整调整范围为1μs~100ms(即重复频率为1MHz),共分1~10μs、10~100μs、100μs~1ms、1?10ms、10?100ms五挡,由周期波段开关实现粗调,由面板上方与之对应的电位器实现细调。
细调旋钮顺时针旋转时周期增大,顺时针旋转到底时,其周期值为高一挡的周期;细调旋钮逆时针旋转时周期减小,逆时针旋转到底时,其周期值为粗调挡刻度所指周期。
2、延迟时间的调整在部分仪器中,延迟时间是指B脉冲前沿相对A脉冲前沿的延迟时间。
调整范围为0.3?3000μs、共分0.3?3μs、3~30μs、30~300μs、300?3000μs四挡,分粗调、细调两种调整。
3、脉冲宽度的调整调整范围为0.1?1000μs、共分0.1?1ps、1?10|is、10?100ns、100?1000ns四挡。
也分粗调、细调两种调整。
A、B脉冲的宽度貌似相等,其相对误差≤±10%。
4、输出幅度及极性选择正、负脉冲由极性开关选择,从同一插孔输出,输出幅度的范围为150mV?20V。
衰减器以1、2、4、8、16倍衰减输出幅度。
幅度细调旋钮顺时针旋转时,幅度增大。
当衰减器置“1”、负载开关置“内”、幅度细调旋钮顺时针旋到底时,输出幅度最大为20V,误差≤±20%。
输出端具有50Ω内负载,也可外接负载,由负载开关选择。
5、脉冲选择输出脉冲有三种,即A脉冲(前脉冲)、B脉冲(后脉冲)、(A+B)脉冲(双脉冲),通过脉冲选择开关选择。
分频器的设计
学号:课程设计题目分频信号发生器的分析与设计学院自动化学院专业电气工程及自动化班级姓名指导教师月日课程设计任务书学生:专业班级:题目:分频信号发生器的分析与设计要求完成的主要任务:〔包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求〕1. 设:有一输入方波信号f0〔<1MHz〕。
要求输出信号:f1=f0/N,N通过键盘输入。
2. 画出简要的硬件原理图,编写程序。
3. 撰写课程设计说明书。
容包括:摘要、目录、正文、参考文献、附录〔程序清单〕。
正文局部包括:设计任务及要求、方案比较及论证、软件设计说明〔软件思想,流程,源程序设计及说明等〕、程序调试说明和结果分析、课程设计收获及心得体会。
时间安排:12月26日----- 12月28 日查阅资料及方案设计12月29日----- 01 月0 2日编程01月03日-----0 1月07 日调试程序01月08日----- 01月09日撰写课程设计报告. -指导教师签名: 年月日系主任〔或责任教师〕签名: 年月日目录1设计任务及要求11.1设计任务11.2设计要求12.分频信号发生器原理22.1系统原理框图的设计22.2分频器原理说明33.系统方案设计与论证33.1方案一:基于51单片机的分频器设计33.1.1 51单片机最小系统设计33.2方案二:基于8086CPU的分频器的设计63.2.1 8086CPU简介63.2.2 8255并行I/O 芯片83.2.3 8253计数器83.3方案比较与选择104.软件设计114.1 软件流程图114.2源程序11总结体会16参考文献17附录17摘要利用89C51的计数功能,按输出要求,通过计数功能实现分频的功能。
采用这种方法,简单实用。
原理相对简单,可操作性强。
其中还简单的介绍了如何利用8253实现分频的功能。
通过比照介绍,突出利用89C51实现分频器的优越性。
最优设计方案为外部信号源将信号送给51单片机计数输入引脚T0(P3.4),通过设置部的16进制计数器的计数初值来到达计数分频的效果,当计数器计满后产生中断,通过I/O产生上下电平来模拟产生方波信号,到达了预期分频的效果。
脉冲信号产生原理
脉冲信号产生原理
脉冲信号产生原理是指通过特定的电路或装置,将连续信号转换为离散的、短暂的脉冲信号的过程。
一种常见的脉冲信号产生原理是基于定时器的工作原理。
定时器是一种能够周期性产生脉冲信号的集成电路。
它由一个稳定的振荡器、计数器和比较器组成。
具体产生脉冲信号的过程如下:
1. 振荡器产生一个稳定的频率信号。
这个频率可以根据需要设置,一般在几十赫兹到几百千赫兹之间。
2. 振荡器的输出信号经过分频电路后输入到计数器中。
3. 计数器会对输入的信号进行计数,并根据预设的计数值触发比较器。
4. 当计数器的计数值达到或超过比较器预设的值时,比较器会将输出状态改变,从而产生一个脉冲信号。
5. 这个脉冲信号的宽度可以通过调整比较器的预设值或者使用电容等元件进行调节。
除了基于定时器的原理,脉冲信号还可以通过其他方法产生,如利用强电脉冲进行触发、利用微控制器的数字输出产生脉冲信号等。
每种方法都有各自适用的场景和应用。
脉冲信号在通信、测量、控制等领域中得到广泛应用。
它具有短暂、离散的特点,能够传输和处理高频率的信号。
在数字系统中,脉冲信号也被广泛应用于逻辑电路的设计和时序控制等方面。
超低频脉冲发生器工作原理
超低频脉冲发生器工作原理超低频脉冲发生器是一种能够产生较低频率脉冲信号的设备,它在许多领域如医疗、科研和通讯中都有着重要的应用。
本文将详细介绍超低频脉冲发生器的工作原理,包括电路结构、信号生成和控制原理等方面,以便读者能够更好地理解其工作机制。
一、超低频脉冲发生器的概述超低频脉冲发生器是一种电子设备,其主要功能是产生超低频率的脉冲信号。
在实际应用中,这种信号通常被用于生物医学中的神经刺激、地球物理勘测中的探地雷达、通讯系统中的无线电通信等方面。
超低频脉冲发生器通常由以下几个部分组成:信号生成部分、信号调制部分以及输出控制部分。
信号生成部分是整个脉冲发生器的核心部件,它通过特定的电路结构来产生稳定的超低频率信号。
二、超低频脉冲发生器的电路结构超低频脉冲发生器的电路结构通常包括晶振电路、频率分频电路、信号调制电路和输出放大电路等部分。
晶振电路起着时钟信号的作用,频率分频电路用于将晶振电路输出的高频信号分频,得到所需的超低频信号;信号调制电路负责对脉冲信号进行调制,使其满足特定的输出要求;输出放大电路则负责放大调制后的信号,并通过输出控制电路进行输出。
在晶振电路中,晶振被激发后产生高频信号,该信号经过频率分频电路的处理后,得到所需的超低频信号。
而信号调制电路通常会采用调频、调幅或调相等方式对超低频信号进行调制,以便满足具体的应用需求。
输出放大电路则负责将调制后的信号放大至所需的幅度,以便进行后续的应用。
三、超低频脉冲发生器的信号生成原理超低频脉冲发生器通过晶振电路产生高频信号,然后经过频率分频电路的处理,得到所需的超低频信号。
在整个过程中,频率分频电路扮演着非常重要的角色,它能够将高频信号进行频率分频,得到所需的超低频信号。
对于信号调制部分,激励信号通常是通过调频、调幅或调相等方式对超低频信号进行调制,以满足特定的应用需求。
比如在生物医学领域中,神经刺激的频率和幅度通常需要进行特定的调制,以便达到期望的生物效应。
PIC单片机 - 脉冲信号发生器
RETLW 5BH ;"2" 编码
RETLW 4FH ;"3" 编码
RETLW 66H ;"4" 编码
RETLW 6DH ;"5" 编码
RETLW 7DH ;"6" 编码
RETLW 07H ;"7" 编码
CLRF SSPSTAT ;清除SMP、CKE位
BCF STATUS,RP0 ;选择数据存储器体0
BCF STATUS,RP0 ;选择体0
MOVLW B'00110010' ;设置SSP控制方式:取FOSC/64、SPI主控、CKP=1
;中断服务程序
;------------------------------------------------------------------------------------------
ORG 0004H ;中断入口地址
BCF INTCON,RBIF
CALL JPSM ;键盘扫描
GOTO XSH1 ;进入按键'1'功能程序
GOTO XSH2 ;进入按键'2'功能程序
GOTO XSH3 ;进入按键'3'功能程序
GOTO XSH4 ;进入按键'4'功能程序
GOTO XSH5 ;进入按键'5'功能程序
GOTO XSH6 ;进入按键'6'功能程序
MOVWF S1Z
SUBLW 0AH
BTFSS STATUS,Z ;是否为0AH
时钟脉冲发生器原理
时钟脉冲发生器原理
时钟脉冲发生器是一种电子电路,通常用于产生固定频率的脉冲信号。
它通常由一个或多个反馈环组成,其中包括一个基准振荡器、频率划分器和锁存器。
基准振荡器是时钟脉冲发生器的核心部分,它产生一个稳定的脉冲信号作为输入。
常见的基准振荡器包括晶体振荡器和RC
振荡器。
晶体振荡器通过晶体的谐振频率来产生稳定的振荡信号,而RC振荡器则利用RC电路的充放电过程来产生振荡信号。
频率划分器是将输入的脉冲信号分频为更低频率的信号。
它通常使用可编程分频器、反向器和逻辑门等元件来实现。
可编程分频器可以根据需要将输入信号分频为不同的频率,而反向器和逻辑门则用于控制和组合分频器。
锁存器是用于存储输入信号的电路,它可以将输入信号存储在内部的存储单元中,并在时钟脉冲的作用下将存储的信号输出。
锁存器通常由触发器和控制逻辑组成。
触发器可以在时钟脉冲的上升沿或下降沿触发,并将输入信号存储在其输出端。
控制逻辑用于控制触发器的触发条件和输出时机。
通过将基准振荡器、分频器和锁存器组合起来,时钟脉冲发生器可以产生稳定的、固定频率的脉冲信号。
其原理是基准振荡器产生振荡信号,通过分频器将频率降低,并经过锁存器进行存储和输出。
它在许多电子设备中都有广泛应用,如计算机、通信设备、数码产品等。
脉冲分频信号产生器.
沈阳航空航天大学课程设计(说明书)脉冲分频信号产生器设计班级24020103学号2012040201131学生姓名郁健指导教师关庆阳沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术综合课程设计____ 课程设计题目脉冲分频信号产生器课程设计的内容及要求:一、设计说明与技术指标设计一个脉冲分频信号产生器,技术指标如下:①能够输出1KHz脉冲信号;②能够输出10KHz脉冲信号;③能够输出100Hz脉冲信号;二、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
三、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表:序号评定项目评分成绩1 设计方案正确,具有可行性,创新性(15分)2 设计结果可信(例如:系统分析、仿真结果)(15分)3 态度认真,遵守纪律(15分)4 设计报告的规范化、参考文献充分(不少于5篇)(25分)5 答辩(30分)总分最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)指导教师签字:2015 年01 月14日一、概述该脉冲分频信号产生器可以实现10KHZ 、1KHZ 、100HZ 三路频率输出,电路结构相对简单,输出频率相对稳定,且能够有效的实现频率间的转变,具有节能,经济,功能具备的特点。
二、方案论证设计一个脉冲分频信号产生器,技术指标如下: ①能够输出1KHz 脉冲信号; ②能够输出10KHz 脉冲信号; ③能够输出100Hz 脉冲信号; 方案一:方案一原理框图如图1所示。
降频 降频图1 方案一脉冲分频电路的原理框图方案二:方案二原理框图如图2所示。
升频 降频图2 方案二脉冲分频电路的原理框图由555定时器组成的多谐振荡器产生频率为10KHZ 的脉冲信号由74LS160组成的十分频电路 由74LS160组成的十分频电路输出 1KHZ 输出 100HZ 输出 10KHZ由555定时器组成的多谐振荡器产生频率为1KHZ 的脉冲信号 锁相环升频 74LS160降频 输出10KHZ输出100HZ输出1KHZ本设计采用的是方案一,555构成的多谐振荡器电路较容易实现10KHZ的脉冲,由10KHZ的脉冲依次降频分别得到1KHZ和100HZ的脉冲比较容易实现,电路不复杂且性价比较高。
单片机PWM信号发生器的原理与设计
单片机PWM信号发生器的原理与设计引言在现代电子技术中,脉冲宽度调制(PWM)信号发生器被广泛应用于各种电路和系统中。
单片机作为常见的嵌入式系统解决方案,具备了成本低、功耗低、可编程性强等优势,因此被广泛用于PWM信号发生器设计中。
本文将介绍单片机PWM 信号发生器的原理与设计。
一、PWM信号发生器的原理1.1 脉冲宽度调制(PWM)概述脉冲宽度调制(PWM)是一种将模拟信号转换为数字信号的技术。
PWM信号由连续的短脉冲组成,其脉冲的宽度可以根据需要进行调整。
通过改变脉冲信号的宽度与周期之比,可以模拟出不同的模拟信号输出。
1.2 PWM信号发生器的基本原理PWM信号发生器的基本原理是通过控制脉冲的宽度和周期,实现对输出波形的精确控制。
单片机通常具有定时器模块,通过定时器模块的特定设置,可以生成精确的脉冲信号。
单片机还需要连接输出引脚,将生成的PWM信号输出给外部电路。
二、单片机PWM信号发生器的设计2.1 硬件设计单片机PWM信号发生器的硬件设计包括选择合适的单片机、外部电路连接和输出端口设计。
首先,选择适合的单片机。
考虑到PWM信号发生器需要高精度、可编程性强的特点,可以选择带有定时器模块的单片机。
常见的单片机型号有ATmega系列、PIC系列等。
根据实际需求选择合适的型号。
其次,进行外部电路连接。
通常需要连接电源、晶体振荡器以及输出端口。
电源提供电压稳定源,晶体振荡器提供时钟信号。
输出端口需要连接到PWM信号的目标设备上。
最后,进行输出端口设计。
根据实际需求确定输出端口的数量和类型。
常用的输出接口有GPIO、PWM输出等。
根据单片机型号和外部电路要求进行设计。
2.2 软件设计单片机PWM信号发生器的软件设计包括定时器设置和PWM生成代码编写。
首先,进行定时器设置。
根据单片机型号和需求,设置定时器的时钟源、分频系数、计数模式等参数。
通过合理的定时器设置,可以实现精确的脉冲宽度和周期控制。
其次,编写PWM生成代码。
简易三路抢答器课程设计
目录简要 (2)1绪论 (3)2总体方案设计 (4)3电路图 (5)3.1四D触发器74LS175 (6)3.2与非门74LS20(逻辑器件) (7)3.3与非门74LS00(集成PLC) (8)3.4或非门74LS54(逻辑器件) (9)3.5双上升沿D触发器74LS74 (12)3.6多谐振荡器 (13)3.7由74LS74构成的四分频电路 (14)4 主要器件及重要元件的功能介绍............154.1 D触发器.............................164.2与非门...............................174.3或非门................................184.4电阻................................194.5电容.....................................4.5发光二极管.............................4.6 开关....................................4.7三极管..................................4.8蜂鸣器...............................5总电路原理图...........................6 心得与体会.............................7.参考资料............................8.附录计算及其补充知识..............简易三路抢答器摘要本课程设计论文详细的讲述了我的本次课程设计的全过程和收获。
本文讲述的三路抢答器主要是由;两个D触发器74LS175、以及一个四输入与非门和四个双输入与非门和一个或非门构成,共分为锁存器、脉冲信号发生器、分频电路三部分,其中74LS175上的清零端由主持人控制,用来控制是否开始抢答,抢答开始时,由主持人按下复位开关S 清除信号,当主持人宣布“抢答开始”后,先做出判断的选手立即按下开关,通过与非门送出信号并将其他选手锁存,同时将信号送给发光二极管与喇叭,直到主持人再次清除信号为止。
一路脉冲转多路脉冲
一路脉冲转多路脉冲
将一路脉冲转换为多路脉冲可以通过多种方式实现,取决于具体的应用和需求。
以下是一些常见的方法:
1. 分频器,使用分频器可以将一路脉冲信号分成多个相同频率的脉冲信号。
分频器可以是硬件电路或数字逻辑电路,通过适当的设计可以将输入的脉冲信号分配到多个输出端口。
2. 时序控制器,时序控制器可以用来控制多路脉冲信号的产生和同步。
通过时序控制器,可以精确地控制每一路脉冲的相位、频率和占空比,从而实现多路脉冲信号的生成。
3. 时分复用,时分复用是一种将多个信号通过时间上的分割来共享同一个信道的技术。
通过时分复用,可以将一路脉冲信号转换为多路脉冲信号,每一路脉冲信号在不同的时间片段上进行传输,从而实现多路脉冲信号的传输和接收。
4. 数字信号处理,利用数字信号处理技术,可以对一路脉冲信号进行采样、重构和处理,从而生成多路脉冲信号。
通过适当的算法和处理流程,可以实现对一路脉冲信号的分解和重构,得到多路
脉冲信号。
总的来说,将一路脉冲转换为多路脉冲可以通过分频器、时序控制器、时分复用和数字信号处理等多种方式实现,具体的方法取决于实际的应用场景和要求。
在选择合适的方法时,需要考虑信号的频率、相位、精度要求以及系统的成本和复杂度等因素。
脉冲发生器工作原理
脉冲发生器工作原理
脉冲发生器是一种能够产生连续脉冲信号的电子设备。
它通常由振荡器、计数器、多谐振荡电路、触发器等组成,其工作原理如下:
1. 振荡器:脉冲发生器中的振荡器负责产生一定频率的稳定振荡信号。
这个振荡信号通常是一个方波信号或者是一个正弦波信号。
2. 计数器:振荡器产生的信号经过计数器进行计数。
计数器的作用是将振荡信号的周期计数为一个固定的数值。
3. 多谐振荡电路:计数器输出的信号经过多谐振荡电路进行频率变换。
多谐振荡电路能够将输入信号进行分频或倍频操作,从而得到所需的输出频率。
4. 触发器:多谐振荡电路输出的信号经过触发器进行切换,生成连续的脉冲信号。
触发器接收到输入信号时,输出一个脉冲,并将其保持在高电平状态一段时间,然后在下一个输入信号到来时返回低电平状态。
通过以上工作原理,脉冲发生器能够产生稳定、连续的脉冲信号。
通过调整振荡器的频率、计数器的计数范围,以及多谐振荡电路的分频或倍频比例,可以得到不同频率、占空比的脉冲信号。
脉冲发生器在科学研究、测试仪器和通信系统等领域有广泛应用。
脉冲形成电路的原理
脉冲形成电路的原理脉冲形成电路是一种电子电路,用于产生特定时间间隔短暂的脉冲信号。
脉冲信号是一种周期性变化,并且具有较短的占空比和脉冲宽度的方波信号。
脉冲形成电路广泛应用于计数器、定时器、数字逻辑电路和通信系统等领域。
脉冲形成电路的实质是通过集成电路或离散电子元器件构成的,它具有可靠性高、稳定性好和工作频率范围广等特点。
脉冲形成电路可以分为单稳态触发器、多谐振荡器、时间基准电源和计数分频器四个部分,下面将逐个介绍它们的原理。
1. 单稳态触发器单稳态触发器是一种能够在输入脉冲发生时产生一个有限的输出脉冲的电路。
它的原理是利用触发器的输入端和输出端之间的正反馈作用,当输入脉冲出现时,触发器的状态会发生改变,从而产生一个有限宽度的输出脉冲。
常见的单稳态触发器包括555定时器和触发器。
555定时器由几个二极管、电阻和电容器组成。
其工作原理是当输入脉冲出现时,555定时器会将电容器充电并存储能量,当电容器达到预设阈值时,输出端会发出一个有限宽度的脉冲信号。
2. 多谐振荡器多谐振荡器是一种能够产生不同频率的脉冲信号的电路。
其原理是利用振荡电路中的放大和反馈作用,通过调节电容器和电阻的数值来改变输出信号的频率。
多谐振荡器广泛应用于通信系统、计数器和计时器等场合。
常见的多谐振荡器包括多谐振荡器和斯奈德振荡器。
多谐振荡器利用集成电路中的反馈电路和滤波网络来控制输出信号的频率。
斯奈德振荡器则是通过改变电容器和电感的数值来改变输出信号的频率。
3. 时间基准电源时间基准电源是一种用于提供稳定的脉冲信号的电源。
它的原理是利用标准晶体振荡器和频率合成电路来产生精确稳定的信号。
时间基准电源通常用于通信系统、频率计、GPS和时间同步等领域。
时间基准电源的核心是标准晶体振荡器和频率合成电路。
标准晶体振荡器能够产生非常稳定的频率信号,而频率合成电路则能够根据需要合成不同频率的脉冲信号。
4. 计数分频器计数分频器是一种能够将输入脉冲信号分频并输出特定频率的电路。
脉冲信号发生器
电子技术综合训练设计报告题目:脉冲信号发生器姓名:丁旺鹏学号:08230625班级:08级电气及其自动化6班同组成员:魏飞龙指导教师:李恒杰日期:2010 12 31利用555定时器组成的多谐振荡器脉冲产生产生1kHZ矩形波,经过74LS161计数器降频可以产生100HZ的矩形波,再由HEF4046BP和HEF4518BP 组成的锁相环升频电路变成10KHZ。
控制电路利用74LS161和CD4052控制信号灯,三种控制信号可以通过一个开关控制。
1 设计任务和要求…………………………………………………………?1.1设计任务……………………………………………………………?1.2设计要求…………………………………………………………….?2 系统设计…………………………………………………………………?2.1系统要求…………………………………………………………….?2.2方案设计……………………………………………………………?2.3系统工作原理……………………………………………………….?3 单元电路设计……………………………………………………………?3.1 单元电路A(单元电路的名称) ……………………………………?3.1.1电路结构及工作原理……………………………………………?3.1.2电路仿真…………………………………………………………?3.1.3元器件的选择及参数确定……………………………………………?3.2单元电路B(单元电路的名称) ……………………………………?3.2.1电路结构及工作原理…………………………………………?3.2.2电路仿真…………………………………………………………?3.2.3元器件的选择及参数确定…………………………………………….?4 系统仿真……………………………………………………………………?.5 电路安装、调试与测试……………………………………………………?5.1电路安装………………………………………………………………?5.2电路调试………………………………………………………………?5.3系统功能及性能测试…………………………………………………?5.3.1测试方法设计………………………………………………………?5.3.2测试结果及分析……………………………………………………?6 结论…………………………………………………………………………?7 参考文献……………………………………………………………………?8 总结、体会和建议附录一、设计任务和要求1.1设计任务设计并制作一个脉冲信号发生器。
DDS系统结构原理——信号发生器(脉冲发生器)基本系统
1.DDS技术发展简介对于普通信号发生器,有两种方式来实现信号产生,分别是模拟电路方式和数字电路方式。
在上个世纪80年代以前,信号产生全部都使用模拟方式来实现,即通过电阻电容电感等器件来组成振荡电路,产生需求函数波形[13]。
而在80年代之后,数字电路的方式开始被用于信号产生,自此频率合成技术开始发展[14]。
频率合成技术指将一个或多个稳定性和精确性很高的基准频率,通过数字混合运算后,产生具有同样的稳定度和精确度的大量离散频率的技术,这是一种产生高质量频率的重要方法,按照其发展可以将它总的分为三个类型[15]。
(1)直接频率合成技术(DAFS)。
它是最早的频率合成技术,其将基准信号通过谐波发生器来产生一系列谐波脉冲,然后通过分频、倍频、混频和带通滤波器等处理来产生大量我们需要的离散频率[16]。
这种技术可以通过相关合成和非相关合成两种方法来实现。
这两种方法主要区别在它们所使用的参考频率源的数量上。
第一种非相关的合成方法使用多个参考频率源作为输入,这种方法较为复杂且困难,并且成本较高。
相关合成方法只用一个参考频率源,所有需要用到的频率都是由这一个频率源通过分频倍频等方式产生,是使用较为广泛的一种方法[17]。
不过DAFS技术有杂波干扰较多,设备需求较大等问题,所以逐渐被后续发展的另外两种技术所取代。
(2)锁相环式频率合成技术(PLL)。
它又称间接频率合成技术,是第二代频率合成技术[18]。
它是应用模拟或者数字的锁相环来间接实现频率合成。
最早PLL技术使用模拟锁相环实现,之后发展出了数字锁相环技术,而现在最为常用的是数模混合的锁相环,这种锁相环由数字鉴相器、数字分频器和模拟环路滤波器、压控振荡器组成。
PLL是一种相位误差控制系统,从鉴相器输入的信号频率与压控振荡器的输出频率间存在相位差,这个相位差会产生误差控制电压,可以调整压控振荡器的频率,从而使其与鉴相器同频[19]。
相比较与直接频率合成技术,PLL技术输出信号频率范围较宽,产生噪声较小,电路结构简单,所以有较广泛的应用。
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沈阳航空航天大学
课程设计
(说明书)
脉冲分频信号产生器设计
班级24020103
学号2012040201131
学生姓名郁健
指导教师关庆阳
沈阳航空航天大学
课程设计任务书
课程名称电子技术综合课程设计____ 课程设计题目脉冲分频信号产生器
课程设计的内容及要求:
一、设计说明与技术指标
设计一个脉冲分频信号产生器,技术指标如下:
①能够输出1KHz脉冲信号;
②能够输出10KHz脉冲信号;
③能够输出100Hz脉冲信号;
二、设计要求
1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
三、实验要求
1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料
1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年
五、按照要求撰写课程设计报告
成绩评定表:
指导教师签字:
2015 年01 月14日
一、概述
该脉冲分频信号产生器可以实现10KHZ、1KHZ、100HZ三路频率输出,电路结构相对简单,输出频率相对稳定,且能够有效的实现频率间的转变,具有节能,经济,功能具备的特点。
二、方案论证
设计一个脉冲分频信号产生器,技术指标如下:
①能够输出1KHz脉冲信号;
②能够输出10KHz脉冲信号;
③能够输出100Hz脉冲信号;
方案一:
方案一原理框图如图1所示。
图1 方案一脉冲分频电路的原理框图
方案二:
方案二原理框图如图2所示。
图2 方案二脉冲分频电路的原理框图
本设计采用的是方案一,555构成的多谐振荡器电路较容易实现10KHZ的脉冲,由10KHZ的脉冲依次降频分别得到1KHZ和100HZ的脉冲比较容易实现,电路不复杂且性价比较高。
三、电路设计
1.由555定时器组成的多谐振荡电路
原理图和输出波形图如图3和图4所示
图3 由555定时器组成的多谐振荡器图4 输出波形
(1)工作原理
多谐振荡器由555定时器组成,将555定时器的V1和V2(2脚和6脚)连在一起接成施密特触发器,然后再将V0经RC积分电路接回输入端便构成了多谐振荡器。
当接通电源以后,因为电容上的初始电压为零,所以输出为高电平,并开始经电阻R向电容C充电。
当充到输入电压为V1=VT-时,输出跳变为低电平,电容C又经电阻R开始放电。
当放电至V1=VT-时,输出电位又跳变成高电平,电容C重新开始充电,周而复始,电路便不停的振荡。
V0和V1的电压波形如图4所示。
(2)周期、频率计算
由V1的波形可以求得电容C的充电时间T1和放电时间T2。
T1=(R1+R2)*C*ln2
T2=R2*C*ln2
故电路的振荡周期为:T=(R1+2R2)*C*ln2
故振荡频率为f=1/T=1/(R1+2R2)*C*ln2
通过改变电阻R和电容C的参数即可改变振荡频率。
根据设计要求,由555组成的多谐振荡器输出的频率为10KHZ。
经过计算可取:
R1=5KHZ
R2=5KHZ
C1=10nF
2.十分频电路
十分频电路由十进制计数器74LS160构成,74LS160芯片如图5所示其功能表如表一所示。
CLK RD' LD' EP ET 工作状态
* 0 * * * 置零
1 0 * * 预置数
* 1 1 0 1 保持
* 1 1 * 0 保持C=0
1 1 1 1 计数
图5 计数器芯片表一 74LS160计数器功能表
工作原理:
十进制计数器74LS160,ABCD引脚分别是计数器的输入端,ENP和ENT是工作状态控制端,正常工作时应接高电位,LOAD是置数端,CLR是异步置零端,CLK是脉冲输入端,RCO是进位输出端,QAQBQCQD是计数输出端。
使计数器从零开始计数,ABCD 接地,脉冲输入端CLK接10KHZ脉冲信号,根据功能表RD’、LD’、ET和EP端接高电平,使电路正常计数。
在电路正常工作的情况下,输入端的脉冲每来一次,计数器就开始记一次数,当计数器记到1001时,此时计时器已经经历了10个脉冲,记下了
十个数,由于是十进制计数器,当第十个脉冲到来时计数器从0000进到1001时,进位输出端输出高电平进位信号,当第十一个脉冲到来时,计数器回到0000状态开始新一轮的计数,此时进位输出端从高电平越变到低电平,形成一个脉冲,周而复始,每经过十个CLK脉冲信号,进位输出端就会产生一个脉冲,把进位输出端作为信号产生器的输出端,就会产生与CLK脉冲信号差十倍的脉冲信号,从而实现了分频。
由555定时器产生的10KHZ脉冲信号一次经过分频电路就会分别得到1KHZ和100HZ的脉冲信号。
分频电路如图6所示。
图6 十分频电路
四、性能测试
1.由555定时器组成的多谐振荡器的测试。
输出波形如图7所示
图7 由555定时器组成的多谐振荡器的输出波形
R1值(kΩ)R2值(kΩ)C(nF)周期(us) 频率(KHZ)
5 5 10 100.379 9.962
2.十分频降频电路的测试
由10KHZ脉冲信号经十分频电路分频到1KHZ的输出波形和频率计显示结果如图8图9所示。
图8 十分频电路输出波形
图9 频率计显示结果
表3 分频电路测试数据表
由1KHZ 脉冲信号经十分频电路分频到100HZ 的输出波形和频率计显示结果如图10和图11所示。
图10 十分频电路输出波形
图11 频率计显示结果
CLK 脉冲信号频率
(KHZ) 输出信号周期
(ms) 输出信号频率 (KHZ) 10
0.979
1.021
测试数据如表4所示
表4 分频电路测试数据表
3.脉冲分频信号产生器总电路测试。
10KHZ 、1KHZ 、100HZ 三路输出波形如图12所示。
图12 三路输出波形
五、结论
本实验方案所设计的脉冲分频产生器是以555定时器和计数器74LS160为核心组成的,其中由555定时器组成的多谐振荡器产生10KHZ 频率的脉冲,由计数器74LS160组成十分频电路,分别产生1KHZ 和100HZ 的脉冲信号。
该实验方案所设计的电路具有结构简单,较容易实现的特点,从经济的角度考虑,本实验只采用了三片芯片,一片555定时器和两片计数器74LS160,节省了制作成本,从功能上考虑,具有10KHZ 、1KHZ 、100HZ 的三路输出频率,实现了所具有的输出功能。
但本实验方案也有一定的缺点,由于电路采用了连续降频的设计方案,存在着输出误差,其中对误差影响最大的是多谐振荡器输出的频率,为了减小误差,应尽量的调整多谐振荡器的电容或电阻,使其输出频率达到10KHZ ,以减小对后续电路输出频率的影响。
该实验方案存在着优点也存在着缺点,也有一定的局限性,只能输出三路频率,不能输出其他频率,为加强电
CLK 脉冲信号频率
(KHZ) 输出信号周期
(ms) 输出信号频率(HZ)
1
9.846
101.563
路的功能性和提高输出频率的精确度,可对电路进行改进,把多谐振荡器的固定电阻R1或R2换成可调电阻,或把电容C1换成可调电容,通过调节,就可以获得不同的频率,使脉冲分频器的功能更加完备,另外通过调节电阻或电容的大小,也会大大降低电路的输出误差。
参考文献
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[2] 陈振官等编著. 新颖高效声光报警器. [M]北京:国防工业出版社,2005年
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[7] 王冠华主编. Multisim10电路设计及应用. [M]北京:国防工业出版社,2008年
[8] 郑君里主编. 脉冲数字电路及应用. [M]北京:人民邮电出版社,1985年
[9] 王毓银主编. 脉冲与数字电路. [M]北京:高等教育出版社,1985年
[10] 王家礼主编. 频率合成技术. [M]西安:西安电子科技大学出版社,2009年
附录I 总电路图
附录II 元器件清单
附录III 实物图输出10KHZ波形图
10KH分频到1KHZ波形
输出1KHZ分频到100HZ波形。