2022年秒表发生器的装接与测试 .pdf
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1、个人收集整理仅供参考学习1 / 5 秒表发生器的装接与测试一、目的1了解石英晶体振荡器的性质和功能2掌握用石英晶体和分频器来产生标准秒信号的两种方法二、内容与说明早数字钟表和某些电子仪器中,经常需要秒信号作为时间基准。而作为时间基准振荡信号的频率必须是高度稳定的。人们发现用石英晶体所组成的石英振荡器,具有很高的频率稳定性。石英晶体是一种具有压电效应的压电晶体。若在石英晶体两极加一电场,晶片会产生机械变形;若在晶片上施加机械压力,则在晶片相应的方向上会产生一定的电场。这种物理现象称为压电效应。 因此,当晶片的两极加上变压电压时,晶片回发生机械变形振动,同时晶片的机械振动又会发生交变电场。在一般情
2、况下, 晶片的机械振动的振幅和交变电场的振幅都非常小, 只有在外加交变电场的频率为某一特定频率时,振幅才会突然变大,这时的振幅将比一般情况下的振幅大的多,这种现象称为压电振谐。这与LC 回路的谐振现象十分相似。因此, 石英晶体又成为石英谐振器。上述特定频率称为石英晶体的固有频率或谐振频率,谐振频率的值由振子的切割方向和几何尺寸决定。石英晶体的电气符号及外型见图2.3.9。制作时,通常将晶体封装在玻壳或金属壳内。石英谐振器是一个高Q 值的等效谐振回路,它的Q 值可高达近百万,频率稳定性好,受温度和湿度的影响极小,它广泛应用于通信、导航、广播等要求频率稳定度高的场合,以及作为时间标准和频率发生器,
3、如彩色电视机电子手表对讲机等产品中。图 2.3.9? 石英谐振器的符号及外形在使用石英晶体谐振器组成自激振荡器时,因注意对其施加适当的激励电平,否则, 在激励强时虽容易起振,但频率老化加大,若激励太强甚至会引起石英片破碎。降低激励可以改变频率老化, 但激励台太弱时频率稳定度差,甚至不起振, 因此在使用时要适当调整激励电平。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页个人收集整理仅供参考学习2 / 5 钟表用石英谐振器常用型号有IU1-308 或 IU2-206 型,它的谐振频率为32.768KHZ ,由于它体积小、重量轻,除在
4、钟表上被大量采用外,还广泛用于其他电子设备中.图 2.3.10 电路就是使用专用集成电路产生标准秒信号的典型例子。在图 2.3.10 电路中使用的钟表专用集成电路,型号为BH007 ,其引脚见图2.3.11.电路中 Ii和 Io 外接石英谐振器,其频率为32.768KHZ ,与电容器C1,C2 组成自记激多谐振荡器.。电容器 C1 取 47PF,C2 采用半可调电容器,容量为5pf20uf ,作为频率微调用,O1 和 O2为驱动级输出端,它产生脉冲宽度为7.8us、相位差180 度、周期为2S 的负脉冲信号,经VD1 、VD2 及 R2 组成的二极管与门后获得秒信号。它们在电子手表里外接步进电
5、机用。R为复位端,高电平有效。图 2.3.10? 秒信号发生器电路M 为测试端,正常工作时, 该端产生64HZ 的脉冲信号,供检测用。BH007 的电源 VDD=1.5V ,当和高电源电压的COMS 电路连接时,为了不另加一电源,可直接从10V 电源上经降压取得 1.5V 电压。即图2.3.10 电路中的R1 和 VD3 组成的低压稳定电源。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页个人收集整理仅供参考学习3 / 5 图 2.3.11? BH007 引脚图图 2.3.12 CD4060 引脚图另一类产生秒标准信号的方法是使用
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