今天小编要和大家分享的是74hc04,振荡电路,时钟相关信息,接下来我将从74HC04和晶振做晶体振荡电路产生时钟信号,威力xqb30-1型微电脑控制式全自动洗衣机微处理器时钟振荡电路这几个方面来介绍。
威力xqb30-1型微电脑控制式全自动洗衣机微处理器时钟振荡电路
时钟信号为CMOS电平输出,频率等于晶振的并联谐振频率。74HC04在这里相当于一个有很大增益的放大器;R2是反馈电阻,取值一般≥1MΩ,它可以使反相器在振荡初始时处于线性工作区,不可以省略,否则有时会不能起振。R1作为驱动电位调整之用,可以防止晶振被过分驱动而工作在高次谐波频率上。C1、C2为负载电容,实际上是电容三点式电路的分压电容,接地点就是分压点。以接地点即分压点为参考点,输入和输出是反相的,但从并联谐振回路即石英晶体两端来看,形成一个正反馈以保证电路持续振荡。C1、C2会稍微影响振荡频率。
74HC04可以用74AHC04或其它CMOS电平输入的反相器代替,不过不能用TTL电平输入的反相器,因为它的输入阻抗不够大,远小于电路的反馈阻抗。
实际使用时要处理好R1和R2的值,经试验,太小的R1或太大的R2会有可能导致电路工作在晶振的高次谐振频率上(常见的是3次谐波,10MHz的晶振会产生30MHz的频率输出)。对于10MHz的晶振,采用R1=220Ω、R2=1MΩ可以使电路稳定输出10MHz的方波时钟信号。
最后,不要忘记,74HC04中未使用的输入引脚要接地或VCC。
晶振电路
用反向器(74LS00)与晶振、两个小电容、一个大电阻。用的是典型电路,可在示波器上就是不振?
HC的或HCT的才行,如果电容小的话,应该用MOS输入的门。LS芯片的最高截止频率没问题,原因是LS芯片需一个百欧级偏置电阻才能达到线性状态,此时增益又不够。
HC和LS速度上并无区别(最大40兆),问题出在振荡电路是将非门当成线性反向放大器来使用。HC只要加个10兆电阻即可,此时仍有足够的放大倍数(约100)。LS加个1兆电阻仍是非线性状态,不可能振荡,需要5千才能线性,但此时负反馈太深,放大倍数过小(小于10),仍不可能振荡。
原先CMOS比TTL的速度低,高速CMOS与TTL的速度低错不多,由于CMOS的优点工耗低,故得以发展,HC就是高速CMOS,但TTL的可靠性要好(短路不会烧掉,CMOS就不同啦)。
我想很多的单片机爱好者对晶振两边要接22或者30pF的电容不理解,因为电容有些时候是可以不要的。 其实单片机和其他一些IC的振荡电路的真名叫“三点式电容振荡电路”,如下图
Y1是晶体,相当于三点式里面的电感,C1和C2就是电容,5404非门和R1实现一个NPN的三极管,接下来分析一下这个电路。5404必需要一个电阻,不然它处于饱和截止区,而不是放大区,R1相当于三极管的偏置作用,让5404处于放大区域,那么5404就是一个反相器,这个就实现了NPN三极管的作用,NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。大家知道一个正弦振荡电路要振荡的条件是,系统放大倍数大于1,这个容易实现,相位满足360度,与晶振振荡频率相同的很小的振荡就被放大了。
接下来主要讲解这个相位问题: 5404因为是反相器,也就是说实现了180°移相,那么就需要C1,C2和Y1实现180°移相就可以,恰好,当C1,C2,Y1形成谐振时,能够实现180移相,这个大家可以解方程等,把Y1当作一个电感来做。也可以用电容电感的特性,比如电容电压落后电流90°,电感电压超前电流90°来分析,都是可以的。当C1增大时,C2端的振幅增强,当C2降低时,振幅也增强。有些时候C1,C2不焊也能起振,这个不是说没有C1,C2,而是因为芯片引脚的分布电容引起的,因为本来这个C1,C2就不需要很大,所以这一点很重要。
接下来分析这两个电容对振荡稳定性的影响。因为5404的电压反馈是靠C2的,假设C2过大,反馈电压过低,这个也是不稳定,假设C2过小,反馈电压过高,储存能量过少,容易受外界干扰,也会辐射影响外界。C1的作用对C2恰好相反。因为我们布板的时候,假设双面板,比较厚的,那么分布电容的影响不是很大,假设在高密度多层板时,就需要考虑分布电容。
有些用于工控的项目,建议不要用无源晶振的方法来起振,而是直接接有源晶振。也是主要由于无源晶振需要起振的原因,而工控项目要求稳定性要好,所以会直接用有源晶振。在有频率越高的频率的晶振,稳定度不高,所以在速度要求不高的情况下会使用频率较低的晶振。
关于74hc04,振荡电路,时钟就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。