Исследование биквадратурного генератора прямоугольных импульсов
ЛАБОРАТОРНАЯ
РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ
БИКВАДРАТУРНОГО ГЕНЕРАТОРА ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ
Цель работы: Изучить схемотехнику и
функционирование устройства
Необходимые оборудование и приборы: Источник
питания постоянного тока 10-12 В.
Макет генератора.
Электронно-лучевой осциллограф
Цифровой частотомер
Описание схемы генератора
генератор прямоугольный импульс резистор
Принципиальная электрическая схема исследуемого
генератора представлена на рис.1. Макет выполнен на интегральных микросхемах серии
К561 КМОП типа.
Назначение генератора -
формирование двух последовательностей прямоугольных импульсов регулируемой
стабильной частоты с фазовым сдвигом, равным p/2. Такие
генераторы находят широкое применение на практике, например, при создании
синхронных фильтров частотных сигналов.
Генератор опорной частоты 1 МГц выполнен на
микросхеме D1, состоящей из 6 инверторов, из которых используются первые 3. Два
инвертора охвачены перекрестными связями через кварцевый резонатор Z1
и конденсатор С1.
Микросхема D1 имеет служебные входы нулевого
уровня Е1 разрешения по входу и Е2 разрешения по выходу. Вход Е1 используется
для включения-выключения задающего генератора. Третий инвертор микросхемы D1
используется в качестве буферного.
Деление частоты до нужной величины
осуществляется двоичным делителем D2, у которого используются 10 из 12
возможных выходов. Переключателем S2 осуществляется подключение одного из 10
выходов микросхемы. Коэффициент деления может устанавливаться в пределах от 24
до 1213. Вход сброса R микросхемы D2 заблокирован нулевым
потенциалом.
Сигналы на выходах делителя D2 формируются в
последовательности двоичного счета по заднему фронту предыдущего выхода.
Микросхема D3 осуществляет дополнительное деление частоты на 24 и 25
раз, а с помощью триггера D4 осуществляется деление частоты на два таким
образом, что сигнал с выхода триггера f2, p/2
сдвинут по фазе относительно сигнала f2 ,0 на четверть периода
независимо от частоты f1.
При этом триггер срабатывает по переднему фронту
сигнала на тактовом входе С в направлении сигнала на информационном входе D.
Порядок выполнения работы
. Подать питание на макет генератора,
предварительно установив величину напряжения в пределах 10-12 В. Не допускать
переполюсовки питания, т.к. это приведет к выходу из строя микросхемы макета.
При помощи осциллографа исследовать работу задающего генератора D1 при
различных положениях переключателя S1. Частотомером замерить частоту на выходе
задающего генератора и убедиться, что она соответствует параметрам кварцевого
резонатора. Изменить напряжение питания на ± 10% и убедиться,
что опорная частота заметно не меняется. При отсутствии частотомера для
измерения периода опорного сигнала можно использовать осциллограф.
. При помощи осциллографа убедиться в работе
делителя частоты D2. Вычислить значения частот на выходах микросхемы и при
помощи частотомера убедиться, что они соответствуют вычисленным значениям.
Зафиксировать значение частот в рабочем журнале.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение резисторов R1, R2, R3?
Резистор R1и R2 ограничивает ток разряда конденсатора C1 через защитные диоды.
2. Как
изменится режим работы микросхемы D2 и D3, если вход R подключить не к общему
проводу, а к напряжению питания?
Значения
поменяются на обратные.