第一章:系统概述
数字电子钟的原理方框图如图1所示。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发现胡一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码,通过六位LED七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
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第二章:单元电路设计与分析
1、 秒信号发生器
秒信号发生器是数字电子中的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量,通常用晶体振荡器产生的脉冲经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。常用的典型电路如图2所示。
CD4060是14位二进制计数器。它内部有14级二分频,有两个反相器。CP1(11脚)、CP0(10脚)分别为时钟输入、输出端,即内部反相器G1的输入输出端。图中R为反馈电阻(10MHz~~100MHz),目的是为CMOS反相器提供偏置,使其工作在放大状态。C1是频率微调电容,取5/30pF,C2是温度特性校正用电容,一般取20~~50pF。内部反相器G2起整形作用,且提高带负载的能力。
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