分频器设计

电子技术课程设计报告

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分频器的制作设计报告

一.设计要求

评阅意见：

评阅教师日期

把1000HZ的信号分成500Hz，100Hz的信号，用拨动开关控制。

发挥部分：1、200Hz信号的产生2、倍频信号的产生。

二.设计的作用、目的

1、掌握运用中规模集成芯片设计分频器的方法。

2、掌握使用与非门、555单稳态产生倍频信号的方法。

三.设计的具体实现

1、单元电路设计(或仿真)与分析

1、分频信号的产生：

电路图如下74ls192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具

有异步清零等功能。

在此电路中，计数器处于加计数状态，输入脉冲1000Hz由5脚输入，用

清零法组成进制可变的计数器，并通过单刀双掷开关控制。

仿真结果图如下：

①当开关拨到1档时，上面频率计数器计输入信号频率为1000Hz，下面频率计

数器计数频率为500Hz信号。

②当开关拨到2档时，上面频率计数器计输入信号频率为1000Hz，下面输出频

率计数器显示100Hz信号。

2、200Hz信号的产生：

电路图如下74ls192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具

有异步清零等功能。

仿真结果图如下：

在此电路中，计数器处于加计数状态，输入脉冲1000Hz由5脚输入，用清零

法组成进制可变的计数器，2脚即输出200Hz信号。

2、倍频信号的产生：

倍频信号原理图如下，输入信号由最左端输入方波（频率大于1000Hz并且

峰峰值大于3v小于5v效果好）其中第一个与非门连接成非门使用，起着对输入

信号倒相的作用。这样，当有一个方波脉冲信号输入时，由C1、R1组成的微分

电路将在脉冲信号的前沿产生一个正向微分脉冲信号，同时在方波下降沿处产生

负向脉冲，另一路经过反相后，C2、R2微分电路产生负向脉冲（另一路产生正

向脉冲同时）和负向脉冲，经过二极管滤除正向脉冲作为555单稳态的2脚触发

端输入信号，而555单稳态3脚输出倍频后的方波。

仿真结果图如下：

左端频率计数器显示的是输入的1000Hz的信号，右端频率计数器显示的是倍频

后输出的2000Hz的信号

示波器显示：

黄色为输入的1000Hz的信号，紫色为单稳态2脚触发信号，蓝色为倍频后的信

号2000Hz。

2、器件参数介绍：

⑴74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。(bcd,二进制)。

◆CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。

◆LD为预置输入控制端，异步预置。

◆CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。

◆CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出。

◆BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。

74ls192引脚图:

74ls192功能表：

⑵555集成电路的框图及工作原理：

①NE555管脚功能介绍：

1脚为地；2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，

而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。

当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，

3脚输出低电平；

2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电

压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电

平对它不起作用，即输入电压大于2Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，

但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近

电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。

4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3

脚都输出低电平。

5脚是控制端。

7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所

以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。

②脉冲启动型单稳电路有一个稳态和一个暂稳态，是利用电容的充放电形成

暂稳态的，因此它的输入端都带有定时电阻和定时电容。

⑶74ls00是常用的2输入四与非门集成电路，芯片引脚图如下：

74LS00真值表：

ABY

110

101

011

001

74LS00与非门经常用来实现组合逻辑的运算

采用双列直插封装

极限值：7V

电源电压：5.5V

工作环境温度：0~70℃

存储温度：-65~150℃

3、电路的安装与调试

电路安装焊接完成后后，详细的检查电路是否出现问题，确认无误后，正确

安装芯片并观察工作电流是否正常，一切参数正常后，在输入端输入1KHz峰峰

值为4V的方波，用示波器观察输出端的波形，经示波器显示100Hz、200Hz、500Hz

均正常显示。

在倍频电路的输入端输入频率1000Hz及其以上的方波，在示波器上观察波

形及其频率，频率有些浮动，适当调节示波器参数这种情况基本改变，但是发现

信号有一些尖峰干扰，通过查询资料发现可能是电源的干扰，然后就在电源两端

加电容并在555芯片电源和地之间加104uf的电容，经过示波器观察波形发现问

题已基本已解决。

四．心得体会、存在问题和进一步的改进意见等

这次课程设计时间不算长，但是让我们学到了很多东西，我们的团队更加的

团结，有了合作的意识了，让我们动手能力实践能力也有了很大的提高。

在课设的过程充分利用书本上学习的知识，利用书本上的基础知识远远不

够，然后我们就各自分头搜集资料从网络上从图书馆还有就是从指导老师那里得

到了很多宝贵的资料，得到资料后然后对照题目要求自己设计电路图，设计好电

路图后就利用仿真软件进仿真，让我们能够熟练使用proteus软件，在仿真完成

后主要的是电路的焊接，焊接需要细心的布局还有就是不能漏焊，在这个过程中

我们学会了细心与耐心，在实际焊接出来的电路中出现了很多在仿真中没有遇到

的问题，所以有的时候时间真的很重要，感受到了实践与理论的差别，让我们学

到了课本学不到的东西，让我们更加深入的了解了数电与模电。

在这次课程设计的过程中，我们在一起讨论一起交流，思想之间的碰撞，

让我们的思路更加的开阔，让我们都有了合作的意识，使得我们能在今后的学习

生活中也能互帮互助，大家在一起钻研，起早贪晚的做设计，我们一次次的完善

自己的作品，我们坚信做的不是最好的但是我们相信我们可以做的更好，一次课

程设计不单单是学习的进步还是同学之间合作的交流。

五．附录

元器件明细表：

器件名称功能简述数量（片）

74ls192

十进制加减计数器

1

NE555

定时器

1

74ls00

与非门

1

IN4007

二极管

2

104

电容

1

103

电容

4

单刀双掷开关开关转换

1

12k

电阻

2

10k

电阻

4

分频器原理图：

倍频器原理图：

六．参考文献

[1]童诗白.华成英.模拟电子技术基础（第四版）.高等教育出版社，2006

[2]阎石.数字电子技术基础（第五版）.高等教育出版社，2005