分頻器設計

電子技術課程設計報告

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分頻器的制作設計報告

一.設計要求

評閱意見：

評閱教師日期

把1000HZ的信號分成500Hz，100Hz的信號，用撥動開關控制。

發揮部分：1、200Hz信號的產生2、倍頻信號的產生。

二.設計的作用、目的

1、掌握運用中規模集成芯片設計分頻器的方法。

2、掌握使用與非門、555單穩態產生倍頻信號的方法。

三.設計的具體實現

1、單元電路設計(或仿真)與分析

1、分頻信號的產生：

電路圖如下74ls192是同步十進制可逆計數器，具有雙時鐘輸入，并具

有異步清零等功能。

在此電路中，計數器處于加計數狀態，輸入脈沖1000Hz由5腳輸入，用

清零法組成進制可變的計數器，并通過單刀雙擲開關控制。

仿真結果圖如下：

①當開關撥到1檔時，上面頻率計數器計輸入信號頻率為1000Hz，下面頻率計

數器計數頻率為500Hz信號。

②當開關撥到2檔時，上面頻率計數器計輸入信號頻率為1000Hz，下面輸出頻

率計數器顯示100Hz信號。

2、200Hz信號的產生：

電路圖如下74ls192是同步十進制可逆計數器，具有雙時鐘輸入，并具

有異步清零等功能。

仿真結果圖如下：

在此電路中，計數器處于加計數狀態，輸入脈沖1000Hz由5腳輸入，用清零

法組成進制可變的計數器，2腳即輸出200Hz信號。

2、倍頻信號的產生：

倍頻信號原理圖如下，輸入信號由最左端輸入方波（頻率大于1000Hz并且

峰峰值大于3v小于5v效果好）其中第一個與非門連接成非門使用，起著對輸入

信號倒相的作用。這樣，當有一個方波脈沖信號輸入時，由C1、R1組成的微分

電路將在脈沖信號的前沿產生一個正向微分脈沖信號，同時在方波下降沿處產生

負向脈沖，另一路經過反相后，C2、R2微分電路產生負向脈沖（另一路產生正

向脈沖同時）和負向脈沖，經過二極管濾除正向脈沖作為555單穩態的2腳觸發

端輸入信號，而555單穩態3腳輸出倍頻后的方波。

仿真結果圖如下：

左端頻率計數器顯示的是輸入的1000Hz的信號，右端頻率計數器顯示的是倍頻

后輸出的2000Hz的信號

示波器顯示：

黃色為輸入的1000Hz的信號，紫色為單穩態2腳觸發信號，藍色為倍頻后的信

號2000Hz。

2、器件參數介紹：

⑴74LS192是雙時鐘方式的十進制可逆計數器。(bcd,二進制)。

◆CPU為加計數時鐘輸入端，CPD為減計數時鐘輸入端。

◆LD為預置輸入控制端，異步預置。

◆CR為復位輸入端，高電平有效，異步清除。

◆CO為進位輸出：1001狀態后負脈沖輸出。

◆BO為借位輸出：0000狀態后負脈沖輸出。

74ls192引腳圖:

74ls192功能表：

⑵555集成電路的框圖及工作原理：

①NE555管腳功能介紹：

1腳為地；2腳為觸發輸入端；3腳為輸出端，輸出的電平狀態受觸發器控制，

而觸發器受上比較器6腳和下比較器2腳的控制。

當觸發器接受上比較器A1從R腳輸入的高電平時，觸發器被置于復位狀態，

3腳輸出低電平；

2腳和6腳是互補的，2腳只對低電平起作用，高電平對它不起作用，即電

壓小于1Ucc/3，此時3腳輸出高電平。6腳為閾值端，只對高電平起作用，低電

平對它不起作用，即輸入電壓大于2Ucc/3，稱高觸發端，3腳輸出低電平，

但有一個先決條件，即2腳電位必須大于1Ucc/3時才有效。3腳在高電位接近

電源電壓Ucc，輸出電流最大可打200mA。

4腳是復位端，當4腳電位小于0.4V時，不管2、6腳狀態如何，輸出端3

腳都輸出低電平。

5腳是控制端。

7腳稱放電端，與3腳輸出同步，輸出電平一致，但7腳并不輸出電流，所

以3腳稱為實高（或低）、7腳稱為虛高。

②脈沖啟動型單穩電路有一個穩態和一個暫穩態，是利用電容的充放電形成

暫穩態的，因此它的輸入端都帶有定時電阻和定時電容。

⑶74ls00是常用的2輸入四與非門集成電路，芯片引腳圖如下：

74LS00真值表：

ABY

110

101

011

001

74LS00與非門經常用來實現組合邏輯的運算

采用雙列直插封裝

極限值：7V

電源電壓：5.5V

工作環境溫度：0~70℃

存儲溫度：-65~150℃

3、電路的安裝與調試

電路安裝焊接完成后后，詳細的檢查電路是否出現問題，確認無誤后，正確

安裝芯片并觀察工作電流是否正常，一切參數正常后，在輸入端輸入1KHz峰峰

值為4V的方波，用示波器觀察輸出端的波形，經示波器顯示100Hz、200Hz、500Hz

均正常顯示。

在倍頻電路的輸入端輸入頻率1000Hz及其以上的方波，在示波器上觀察波

形及其頻率，頻率有些浮動，適當調節示波器參數這種情況基本改變，但是發現

信號有一些尖峰干擾，通過查詢資料發現可能是電源的干擾，然后就在電源兩端

加電容并在555芯片電源和地之間加104uf的電容，經過示波器觀察波形發現問

題已基本已解決。

四．心得體會、存在問題和進一步的改進意見等

這次課程設計時間不算長，但是讓我們學到了很多東西，我們的團隊更加的

團結，有了合作的意識了，讓我們動手能力實踐能力也有了很大的提高。

在課設的過程充分利用書本上學習的知識，利用書本上的基礎知識遠遠不

夠，然后我們就各自分頭搜集資料從網絡上從圖書館還有就是從指導老師那里得

到了很多寶貴的資料，得到資料后然后對照題目要求自己設計電路圖，設計好電

路圖后就利用仿真軟件進仿真，讓我們能夠熟練使用proteus軟件，在仿真完成

后主要的是電路的焊接，焊接需要細心的布局還有就是不能漏焊，在這個過程中

我們學會了細心與耐心，在實際焊接出來的電路中出現了很多在仿真中沒有遇到

的問題，所以有的時候時間真的很重要，感受到了實踐與理論的差別，讓我們學

到了課本學不到的東西，讓我們更加深入的了解了數電與模電。

在這次課程設計的過程中，我們在一起討論一起交流，思想之間的碰撞，

讓我們的思路更加的開闊，讓我們都有了合作的意識，使得我們能在今后的學習

生活中也能互幫互助，大家在一起鉆研，起早貪晚的做設計，我們一次次的完善

自己的作品，我們堅信做的不是最好的但是我們相信我們可以做的更好，一次課

程設計不單單是學習的進步還是同學之間合作的交流。

五．附錄

元器件明細表：

器件名稱功能簡述數量（片）

74ls192

十進制加減計數器

1

NE555

定時器

1

74ls00

與非門

1

IN4007

二極管

2

104

電容

1

103

電容

4

單刀雙擲開關開關轉換

1

12k

電阻

2

10k

電阻

4

分頻器原理圖：

倍頻器原理圖：

六．參考文獻

[1]童詩白.華成英.模擬電子技術基礎（第四版）.高等教育出版社，2006

[2]閻石.數字電子技術基礎（第五版）.高等教育出版社，2005