脉冲占空比测量

脉冲占空比测量主讲：陈育群2009年07月22日脉冲占空比及其测量τT脉冲占空比的定义脉冲占空比的测量原理：只要测量出τ和T即可得到占空比D方法：可利用示波器的时间测量功能100%TD脉冲占空比测量方法的转换τTnT1NT1100)(Nn%100%Nn100%NTnT100%TD11脉冲占空比测量方法脉冲占空比测量方法将被测信号进行100倍频处理(T=100T1)测量在原信号高电平期间通过的倍频信号的脉冲个数n将脉冲个数n除于100(n%)即为占空比D脉冲占空比测量原理框图触发定时锁相环100进制加法计数器锁存译码&驱动显示fi锁相环PLL简介锁相环的定义指能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统，简称PLL锁相环的组成鉴相器PD、低通滤波器LPF和压控振荡器VCO相位比较器低通滤波器压控振荡器UifiUofoUφUdUcfVCO锁相环倍频原理相位比较器低通滤波器压控振荡器UifiUofoUφUdUcfVCO分频器(÷N)锁相环倍频原理iVCOooVCOVCOifNfNfNffff锁相环HCF4046B特性简介HCF4046B部分特性参数电源电压范围3~20V功耗70μW(f0=10KHz,VDD=5V)最高工作频率1.4MHz(VDD=10V)频率漂移0.04%/°C(VDD=10V)输入漏电流IImax=100nA(VDD=18V)VCO线性＜1%HCF4046B封装及引脚分布HCF4046PHASEPULSESPHASECOMPIOUTCOMPARATORINVCOOUTINHIBITC1C1VSSZENERSIGNALINPHASECOMPIIOUTR2TOVSSR1TOVSSDEMODULATOROUTVCOINVDD12345678161514131211109HCF4046B内部结构框图结构组成相位比较器I相位比较器II压控振荡器线性放大整形电路源追随器相位比较器I采用异或门结构，输入端信号电平状态相同时，输出为低；输入端信号电平状态相反时，输出为高；输入端信号电平相位差在0~180°范围变化时，输出脉冲宽度随相位差大小改变输出信号的频率等于输入信号频率的两倍，并且与两个输入信号之间的中心频率保持90°相移，输出信号不一定是对称波形要求输入信号的占空比为50%(即方波)，才能使锁定范围最大相位比较器I输入输出波形图相位比较器II是一个由信号的上升沿控制的数字存储网络对输入信号占空比要求不高，允许输入非对称波形，输出波形为对称的方波具有很宽的捕捉频率范围，而且不会锁定在输入信号的谐波提供数字误差信号和锁定信号两种输出当达到锁定时，在相位比较器的两个输入信号之间保持0°相移相位比较器II输入输出关系信号参量(Pin14&Pin3)数字误差信号(Pin13)锁定信号(Pin1)fin＜fcom/逻辑“0”fin＞fcom/逻辑“1”fin=fcomΦinΦcom正脉冲负脉冲fin=fcomΦinΦcom负脉冲负脉冲fin=fcomΦin=Φcom高阻态高电平相位比较器II输入输出波形图HCF4046B外围电路及参数RS源追随器加载电阻，用于排除LPF的加载使用源追随器时，RS≥10KΩ；未源追随器使用时，该引脚开路R1,R2和C1与VDD共同决定VCO振荡频率R2仅用于振荡频率的偏移5KΩ≤R1,R2≤1MΩ,C1≥100pF(VDD=5V)HCF4046B外围电路及参数R3和C2构成低通滤波器LPF决定VCO振荡中心频率LPF实际应用电路R4=(0.1-0.3)*R3R3R4C2VCOINPHASECOMPOUT)2(212minmax23fffCRffLLc关于R1,R2,R3,C1和C2参数的计算inmaxDDminmaxSSminfNfVinputVCOfpFCRfVinputVCOpFCRf)()32(1)()32(11112minmaxmaxmaxfffCRffNCKRfNfNCR2422324100)3(26二-五-十进制计数器74LS9074LS90引脚封装图74LS90真值表74LS90内部结构74LS90的使用二进制计数器/CP0作为脉冲输入，Q0作为脉冲输出五进制计数器/CP1作为脉冲输入，Q0作为脉冲输出8421BCD十进制计数器/CP0作为脉冲输入，/CP1和Q0直接连接100进制加法计数器(分频)CLK11MR12MR23MS16MS27Q28Q19Q311Q012CLK014IC17490CLK11MR12MR23MS16MS27Q28Q19Q311Q012CLK014IC27490INPUTOUTPUT100进制加法计数器(脉冲计数)CLK11MR12MR23MS16MS27Q28Q19Q311Q012CLK014IC77490CLK11MR12MR23MS16MS27Q28Q19Q311Q012CLK014IC87490InputControl信号取反电路高频小功率NPN硅极管9018特性参数fT=1.1GHzIBM≤10mAICM≤50mAVCES=0.5VVBES≤0.95V(Conditon:IB=1mA,IC=10mA)T19018R2210KR231KR241K+5VOutputIutput数据锁存器74LS27374LS273引脚封装图74LS273真值表555单稳态触发器暂稳态持续时间tw≈1.1RC触发定时电路暂稳态持续时间tw≈1.1R21C5控制数码管刷新时间的间隔R25C7构成微分电路提供单稳态触发负脉冲输入脉冲周期TPI5R25C7(fmax=5KHz,Tmin=200ns)GND1TRIG2Q3R4CVolt5THR6DIS7VCC8IC6NE555+5VC6104C51.0uFR211MR251KC733pFOutputInput+5VBCD译码驱动芯片CD4511CD4511引脚封装图CD4511特性参数最大输出电流可以达到25mA具有灯测和消隐功能输入BCD码大于1001时，七段输出消隐CD4511真值表译码驱动和显示电路B1C2/LT3/BI4LE5D6A7E9D10C11B12A13G14F15IC4CD4511B1C2/LT3/BI4LE5D6A7E9D10C11B12A13G14F15IC3CD4511a7b6c4d2e1f9g10dt5com3com8a7b6c4d2e1f9g10dt5com3com8R201K1K1K1K1K1KR14~R201KR131K1K1K1K1K1KR6~R131K+5+5