Исследование биквадратурного генератора прямоугольных импульсов

Размещено на http://www.allbest.ru/

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 /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, /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

1. 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.

2. 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.

3. Установить любое определенное значение частоты f₁ при помощи переключателя S2. Убедиться, что на выходах 7 и 5 микросхемы D3 формируются частоты и . Убедиться, что на выходе триггера D4 формируется сигнал частотой , но сдвинутый по фазе на /2 относительно сигнала f₂, снимаемого с выхода 5 микросхемы D3. Зафиксировать взаимное положение выходных сигналов f₂, = 0 и f₂, = /2.

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.

Размещено на Allbest.ru