CMOS chastota hisoblagichi: 3 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:22

Bu o'z ichiga olgan PDF va fotosuratlar bilan qo'llanma, men o'zimning chastotali hisoblagichimni diskret mantiqdan zavqlanish uchun qanday yaratganimni ko'rsataman. Men zanjirni qanday yasaganim yoki uni qanday simlar bilan bog'laganim haqida to'liq tafsilotlarni aytmayman, lekin sxemalar KICAD -da ishlab chiqilgan, bu sizning loyihalaringizni professional darajadagi PCBda bajarishga imkon beradi. bu ma'lumotni nusxa ko'chirish yoki qo'llanma sifatida ishlatishingiz mumkin. Bu yaxshi o'quv mashg'uloti, men buni bir vaqtning o'zida hayajonli sayohat va mutlaq bosh og'rig'i deb topdim, lekin bu loyihada asosiy raqamli dizayn kursida o'rganilgan ko'plab ko'nikmalar qo'llaniladi. Ehtimol, bularning barchasi bitta mikro tekshirgich va bir nechta tashqi qism bilan amalga oshirilishi mumkin. lekin bunda nima qiziq, haha!

1 -qadam: Diskret CMOS mantiq chiplari yordamida chastota hisoblagichini loyihalash

Shunday qilib, kirish sifatida men ushbu sxemani ishlab chiqdim, o'tkazdim va sinovdan o'tkazdim. Men ko'p ishlarni NI multisimda qildim va modullarning ko'p qismini loyihalash uchun simulyatsiyalardan foydalandim. Multisimda sinab ko'rganimdan so'ng, men sinov sxemasini non taxtasida bo'laklarga bo'lib qurdim, bu har bir qism to'g'ri ishlayotganiga amin bo'lish edi, bu haqiqiy bosh og'rig'i edi va birinchi to'liq versiyani ishga tushirishim uchun deyarli bir hafta vaqt ketdi. Keyingi bosqichda men BOM (materiallar ro'yxati) va dizaynning blok -sxemasini o'z ichiga olaman va keyin uni qanday yig'ilganligi haqida batafsil ma'lumot beraman. Men buni amalga oshirish uchun hech qanday sxemadan foydalanmadim, men faqat chipsetlar uchun ma'lumotlar varaqalarini o'qib chiqdim va simulyatsiyalarni ishga tushirdim va har bir chipni to'g'ri ishlashi uchun sinab ko'rdim. Ushbu loyihada blok -sxemalarda ko'rsatilgan yakuniy yig'ilishda bir -biriga bog'langan 4 ta asosiy tushuncha mavjud. Men bu bloklardan qanday qilib hamma narsa uyushtirilishi va loyihalashtirilishini tasvirlash uchun foydalanardim.

1. 37.788 kHz chastotali xtal (kristalli) tebranuvchi Pirs osilatori davri CD4060B (14 bosqichli to'lqinli ikkilik hisoblagich va chastotalarni ajratuvchi) ga uzatiladi, bu 2 Gts signalga olib keladi. Keyin signal o'tish rejimiga moslashtirilgan JK flip -flopiga yuboriladi. Bu uning yarmini 1 gigagertsli kvadrat to'lqiniga kamaytiradi. keyin signal boshqa JK flip -flopiga yuboriladi va 0,5 Gts ga bo'linadi (1 soniya 1 soniya o'chiriladi). Bu kiruvchi chastotaning bir soniyali namunasini "kesish" uchun, bizning faol soatimizni o'rnatish uchun aniq vaqt bazasi bo'ladi. Bu, asosan, bir soniya davomida hisoblanishi kerak bo'lgan pulslar bo'lagi.
2. Sinxron o'n yillik hisoblagichi - kiruvchi chastotaning qanday hisoblanishini tushunish uchun ikkita asosiy tushuncha. Kiruvchi signal to'rtburchak to'lqinli bo'lishi kerak, shuningdek chiplarning mantiqiy darajasiga mos kelishi kerak. Men laboratoriya skameykasida funktsiya generatoridan foydalandim, lekin uni 555 taymer va chastota ajratuvchi sifatida sozlangan JK yoki D flip flop yordamida qurish mumkin. Ikkinchi kontseptsiya 0,5 Gts signalidan foydalanadi va o'lchangan pulsni AND darvozasidan bir soniya oralig'ida chiqaradi. va LOW mantiqqa kirganda uni blokirovka qilish. bu zarba AND darvozasidan chiqadi va parallel soatlarda o'n yillik hisoblagichlariga kiradi. Hisoblagichlar sinxron hisoblagichlar vazifasini bajaradi va CD4029 ma'lumotlar jadvalida tasvirlangan vazifalarni bajaradi.
3. Nolga o'rnatish Chastotani namuna olish va displeyda murakkab o'qish bo'lmasligi uchun sxemani har 2 soniyada tiklash kerak. Keyingi bo'lak kelguncha hisoblagichlarni nolga qaytarishini xohlaymiz yoki u oldingi qiymatga qo'shiladi. bu hammasi qiziq emas! Biz buni amalga oshirish uchun D flip flop yordamida orqaga qaytaramiz va biz 0,5 gigagertsli signalni o'n soatlik hisoblagichlarning oldindan o'rnatilgan pinlariga qo'yilgan soatga kiritamiz. bu barcha hisoblagichlarni ikki soniya davomida nolga o'rnatadi va keyin 2 soniya davomida yuqori bo'ladi. oddiy, ammo samarali emas, buni JK flip flop yordamida ham amalga oshirish mumkin emas edi, lekin men xuddi shu narsani qilishning ikki usulini ko'rsatishni yaxshi ko'raman. Bularning barchasi o'yin -kulgi va o'z -o'zini o'rganish uchun, shuning uchun o'zingizni chetga olishdan qo'rqing!
4. LED SEGMENTLAR Eng yaxshi qismi oxirigacha saqlanadi! Klassik 7 segmentli displeylar va haydovchi chiplari men buni 7 segmentli displey va haydovchi chipining ma'lumotlar varag'i atrofida loyihalashni tavsiya qilaman. Siz umumiy katod yoki anod o'rtasidagi farqga katta e'tibor berishingiz kerak bo'ladi. Men foydalanadigan chip siz tanlagan LED -larga qarab yuqori yoki past bo'lishi kerak va yaxshi oqim sifatida oqimni cheklash uchun 220 ohmli rezistorlar ishlatiladi, bu erda egiluvchanlik bor, har doim ma'lumot varag'iga murojaat qilish yaxshidir, hech kim bunday emas. aqlli javoblar hammasi ma'lumotlar varag'ida. Agar shubhangiz bo'lsa, iloji boricha o'qing.

2 -qadam: Blok diagrammasi

Bu keyingi qism faqat blok diagrammasi. Muammoni qismlarga ajratish uchun biror narsa ishlab chiqayotganda bunga e'tibor qaratish yaxshidir.

3 -qadam: Vaqt bazasi va sxemalar

o-qamrovi vaqt bazasi bilan taqqoslaganda chiqish qanday ko'rinishi kerakligini ko'rsatadi.

Ushbu sxemada rasmda ko'rsatilgandek simi 4060 ishlatiladi, to'liq rasm uchun PDF ga qarang

Chips bu sxemada ishlatiladi

• 3X CD4029
• 1X CD4081
• 1X CD4013
• 1X CD4060
• 1X CD4027
• 3X CD4543
• 21 X 220 ohmli rezistorlar
• 3 X 7 segmentli LED displeylar
• 37.788 kHz kristalli
• 330K OHM Rezistor
• 15M OHM Rezistor
• 18x10K 8 PIN -RESITOR TARMOQI (TAVSIB ETILADI)
• KO'P HOOKUP SIMLARI NAN TASHKASIDAN FOYDALANSA
• Ko'p non paneli

TAVSIQLANGAN TEXNIKA

• BENCH QUVATLANISHI
• O-SCOPE
• FUNKSIYA GENERATORI
• MULTI-METR
• PLIERS

TAVSIYA ETILGAN PROGRAMLAMA

• KICAD
• Ko'p sonli