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cd4013产生的方波发生器电路 - 信号处理电子电路图

2019/3/21 20:21:53;
来源:唯样商城 作者:华仔 浏览:856

标签: 方波发生器

摘要: 电路图简介: 采用CD4013构成的占空比为50%的可调频率方波发生器电路。CD4013中的FF1处于振荡状态。接通电源,S1=1,使Q1=1,Q1=0,Q1通过R2向C2充电。当R1=1时,FF1复位,Q1=0,Q1=1,C2通过二极管VD2向Q1放电,同时1通过R1向C1充电。当充到CP1为1时,FF1翻转,使Q1=1,Q1=0,C1通过二极管VD1向1放电,Q1通过R2又向C2充电。周而复始产生振荡。


  应用电路1:

  一、CD4013介绍

  在电子技术中,N/2(N为奇数)分频电路有着重要的应用,对一个特定的输入频率,要经N/2分频后才能得到所需要的输出,这就要求电路具有N/2的非整数倍的分频功能。CD4013是双D触发器,在以CD4013为主组成的若干个二分频电路的基础上,加上异或门等反馈控制,即可很方便地组成N/2分频电路。

  上面介绍的N/2分频电路仅限于N≤7,当N≥7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走线,便可得到N≥7的分频电路。

  N/2分频电路的特性如下:

  1.电路工作原理是,在第n个周期,末级两分频器的输出为高电平时,输入时钟脉冲的上升沿使分频电路工作;在第n+1个周期,末级两分频器的输出为低电平时,输入时钟脉冲的下降沿使分频电路工作。

  2.电路采用的是异步触发形式,各触发器的初始状态不会影响到分频的功能。如果要求初始状态为“0”状态,可以将D触发器的复位端R引出,接至复位控制电路。

  3.输入信号fi的最高工作频率fimax除受到CMOS元件fM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fi的值。一般情况下,最高工作频率fimax在几百千赫以下。

  引脚图如下:

  cd4013产生的方波发生器电路

  二、电路设计

  根据题意要求,分频电路实现将300KHz方波通过分频产生10KHz、30KHz和50KHz的新的方波。在某特定频率的方波上要产生几个其他频率方波,可按照这些频率的最小公倍数&TImes;2为原则,题目要求的三个频率为10KHz、30KHz和50KHz,其公倍数为150KHz,再乘以2,则上述方波发生器为300KHz。验证一下:300KHz频率30分频得10KHz,10分频30KHz,6分频50KHz。采用十进制计数分配器cd4017配合D触发器CD4013实现分频为上述3个频率的方波,CD4017默认10分频,下图中二极管正极连接位置决定分频系数。对于CD4013,所起的作用是将由CD4017分频后非50%占空比调节为50%。设计电路见图所示,300KHz输入信号送CD4017的CLK(14pin),输出信号从CD4013的Q端送出。

  具体电路如图所示:

  cd4013产生的方波发生器电路

  该图中由于D2接CD4017的Q3,因此实现将300KHz3分频,为300KHz/3=100KHz再经后级CD4013进行2分频,获得了100KHz/2=50KHz的频率。对于30KHz和10KHz的分析计算方法相同,不再细述。

  应用电路2:

  方波发生器电路

  图8是采用CD4013构成的占空比为50%的可调频率方波发生器电路。CD4013中的FF1处于振荡状态。接通电源,S1=1,使Q1=1,Q1=0,Q1通过R2向C2充电。当R1=1时,FF1复位,Q1=0,Q1=1,C2通过二极管VD2向Q1放电,同时1通过R1向C1充电。当充到CP1为1时,FF1翻转,使Q1=1,Q1=0,C1通过二极管VD1向1放电,Q1通过R2又向C2充电。周而复始产生振荡。可通过改变R1和R2的阻值来调整振荡频率。FF2构成T触发器,FF1每振荡一个周期FF2翻转一次,这样FF2输出的高电平时间等于低电平时间,即等于FF1的振荡周期。注意的是,当用R1来调节输出频率时,R2C2的乘积应小;当用R2来调节输出频率时,R1C1的乘积应小,这样便于大范围地改变振荡频率。

  cd4013产生的方波发生器电路


  一、多媒体电脑音频线路输出双路转换器

 CD4013构成音频线路输出双路转换器

  图是采用CD4013构成音频线路输出双路转换器。电路中,FF1接成单稳态电路,FF2接成双稳态电路。三极管VT1等元件构成触摸电路,当人手指触及金属片M时,人体感应的交流信号的第一个负半轴使VT1工作在放大状态,其集电极输出高电平信号,送入FF1并使之翻转。每触摸一次,FF1输出一个规则的高电平脉冲,起到整形及消除摸时产生抖动的作用。输出脉冲宽度由R3、C2的值决定,约为0.7R3C2,按图中数据,脉冲宽度约为3.5秒,即每隔3.5秒可接受一次触摸。C1可以滤除一些瞬时干扰信号。

  电路接通电源时,由C3R4组成的清零复位电路输出一个高电平脉冲加到FF2的复位端R2,使FF2复位,输出端Q2输出低电平,VT2截止,继电器J不动作,从声卡输入的左右两路声音信号分别经继电器J的两常闭触点J1和J2送到CZ1。同时另一输出端2输出高电平,点亮发光二极管LED1起指示作用。若用手触摸一下M,FF1输出一高电平脉冲,送入FF2,使之翻转,Q2跳为高电平,VT2饱和导通,J得电动作,常开触点J1和J2闭合,输入信号经常开 触点转接到插座CZ2。同时LED2导通发光指示,而LED1由于Q2跳为低电平熄灭。若再触摸一下M,则电路又恢复为原来状态,信号又转接到CZ1。

  二、开关电路中CD4013的应用

  CD4013构成音频线路输出双路转换器

  电源开关电路采用双D触发器CD4013和阻容器构成。如图所示,ICa和R1、C组成单稳态触发器。(单稳态电路只有一个稳定状态,触发翻转后经过一段时间会回到原来的稳定状态。)ICb组成双稳态触发器( 双稳态电路有两个稳定状态,触发翻转后会一直保持,有记忆效用,一般作存储器或计数器)。

  CP为脉冲输入端,R为复位断,S为置位端,Q为输出端。当M被按下时,CP1上升沿到来,由于D1一直为1,所以Q1为1,由低电平变为高电平,此时Q1通过R1向C1充电,当C1上电压到达触发器复位端电平时,Q1又由原来的高电平变为低电平,转换时间为0.7R1*C。由于Q1与CP2相连,在CP2处就产生了一个脉冲,又由于D与Q非相连,所以每产生一个脉冲,Q就翻转一次,达到开关的目的。

                                       

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67