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纸上谈兵,学习分析CD4060芯片功能,从地感线圈车辆通过检测器说起...

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发表于 2024-10-14 10:04:38 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 |阅读模式
书从何起,废话开始,说是上上回书拆这个玩意:拆解单路地感线圈车辆通过检测器,厂家来自来吉,型号LD16

内有这芯片CD4060,但简单瞄下数据手册,表示看不懂,于是乎花点时间,分析一下电路,以便理解。新手上路,全靠百度,属实不知讲的对不对,蹭上一帖,以便指正。这芯片网上手册资料多的是,最多的是德州仪器家的洋文版,当然中文版也不是说没有。那就先简单看下概述。


引脚功能


ok,这里先直接关注概述第一句话,重点也就是14bit二进制计数器和振荡器驱动。

一,计数器那不简单了

从小开始学1+1=2罗,只不过这里是二进制与十进制的区别罢了,0,1,10,11类推,也可以说每来个脉冲进行+1计数。再看到引脚功能,是从第7脚Q4-----计数器第4位开始才有输出,也就是计数器从0开始计数+1一直到111这段脉冲时间里,Q4~Q14都没有输出为0。当+到1000,Q4输出1。依此类推,再加再进位,对应位上的引脚输出0或1,加到14位都为1归零。例如计数到1010000时,Q4脚输出0,Q5脚输出1,Q6脚为0,Q7脚为1,Q8~Q14脚为0。

更深入的解释,多图流。





二,振荡器驱动。

前面不是有说到计数器来个脉冲进行+1计数嘛,那这里的振荡器驱动无非就是决定这个脉冲的时间长短,也就是说频率罗,再看概述第二句,电路可以通过外围电路将振荡器驱动模块用作RC振荡器或用作晶振的驱动,这RC振荡这就不用多说的,电驴充电器电源芯片UC3842常用,用于提供脉冲信号,晶振更别提了,单片机常用。

三,这把看来下内部框框图。

概述讲到,电路提供复位端口 (RESET)用于复位计数器的计数值同时控制振荡器模块的开关。当复位端口为高电平时,将复位计数器并关闭振荡器。
这也不难,先看这框中的芯片12脚Reset进来的这3个非门,从左往右排个123,其次没什么可废的,上面已经说到是高电平复位,内部是什么根本不用管它。



但气氛都到这了还是讲下吧,12脚高电平进来经过1号非门变为低,这就分3路了,一路直接去到计数器复制端实现复位,一路过2号非门变回高,去到11脚后实现关闭脉冲输入,最后一路过3号非门变回高,来到施密斯触发器后面的与非门以实现关闭外部整体脉冲输入。Cao了,总是喜欢把简单问题复杂化。

四,再来看上半部的框框图。

看到芯片9.10.11脚解析为振荡器输出输入端,什么意思看不懂。
ok,那这个总好懂了吧,9脚外接电容CEXT,10脚外接电阻REXT,于是就组成RC振荡,其次我们看到9,10脚内部有个箭头方向,意思大概就是说向外部供信号罗,再看9,10脚标识都为∮相同,一个顶上带个杠,那就是信号关系互反,一正一负,再者可看到内部之间是一个非门了,这不就懂了嘛。

整体来看下手册里的推荐典型RC电路,这里个注意项,Rs的取值为2倍Rx到10倍Rx之间,产生的时钟周期T=2.2*Rx*Cx。


这里还有个注意项,当工作电压低于7V,不建议Rx<50KΩ。



单纯撇开来讲,9.10脚Cx和Rx产生脉冲,通过Rs给到11脚,一路来到施密斯触发器,再到后面计数器。这就对应上前文说引脚功能,振荡器输出输入了。那这又让我不禁想,这个电阻Rs在这里又起到什么作用,猜测应该是阻抗匹配,或者稳定波形之类的,或提供负载回路,我是真不懂了。
书中的一点解释。



再到施密斯触发器,说是可以模拟转数字,简单来说就是内部设置高低阀值,输入高于高阀值就输出低,低于低就高,这里仅指本芯片中的反相施密斯触发器。主要用途是波形整形、变换、比较、鉴幅等,至于内部什么迟滞比较器、滞回比较器构成的,何必管它,要讲有的讲嚯,主要咱也不懂。
最后再总体串起来看,没咋可分析的了,串起来走一下信号通过各个门后的真值表,已经可以说明一切了。

五,回到上上回书。

那个车辆检测器的电路,当时说到CD4060只用了11脚和5脚,以及外围电路表示看不懂。
这回看到手册这个dynamic power dissipation test circuit动态功耗测试电路。是不是就简单明了多了。


把上图那些稳定输出的电容干掉,那就只剩下pulse generator 脉冲发生器了。再回到那个车辆检测器地感线图LC检测电路无非就是相当于个脉冲发生器电路罗,那就去掉保险电阻和tvs抑制二极管,再稍微变化下简化下电路,这把总好理解了。



细看好像没什么问题,深入一想感觉又不太对,再次对照电路板又好像没错,赖得理了,最后的一次挣扎,并上电感,通电试下,测下频率,还是有的。各脚频率,分频后都对的上,电感量的变化,继电器对应有响应。很是奇怪,在N3的基极能测到LC的振烫频率38.18KHz,但集电极又测不到。





各脚频率


不接电感时,信号指示灯以3.35Hz的频率闪烁,接上电感后跟随继电器动作。


再次确认电路板,确实是N3集电极连到11脚的。想不通,不想了。



最后奉上一图,CD4060的应用/门铃/延时器电路,挺好的应用,就这样,咋也不是,又废一帖,谢谢观看。




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参与人数 12家元 +360 收起 理由
闻太师 + 30
xushu + 30 不容易哈!现在人心浮动,难得楼主能静心看书.
zzy_85569381 + 30 謝謝分享
亲爱的混蛋 + 30
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kkdkj + 30 謝謝分享

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发表于 2024-10-14 10:19:25 | 显示全部楼层
妙啊                             
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发表于 2024-10-14 10:21:25 | 显示全部楼层

哈哈,你竟会说猫的语言
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发表于 2024-10-14 15:43:16 | 显示全部楼层
好多年前在《无线电》杂志上看到过一篇用CD4020芯片制作自动报时收音机的文章。它还用了NE567
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发表于 2024-10-14 16:39:52 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
不错,又学到很多知识。
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发表于 2024-10-14 17:17:49 | 显示全部楼层
还是没看懂
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发表于 2024-10-14 17:30:23 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
CD4060专文!这个芯片包含了分频计数和振荡二大功能,当初应用广泛,实用电路众多。
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发表于 2024-10-14 17:39:50 | 显示全部楼层
cd4060应用还是很广泛的。
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发表于 2024-10-14 18:39:00 | 显示全部楼层
虽然看得晕头转向,但还是明白编辑很辛苦,睦版给你加精,我只能给你加分了。

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参与人数 1家元 +12 收起 理由
兔包公 + 12 纯属学习,越看越错,总感觉哪里不对.

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发表于 2024-10-14 19:31:25 | 显示全部楼层
11脚 接高电平或者低电平,振荡会停止。 分频输出时,振荡停止,持续输出高电平
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发表于 2024-10-14 19:39:13 | 显示全部楼层
那个4位开关 都在off位置,也就是都没接分频脚。
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发表于 2024-10-14 20:00:58 | 显示全部楼层
以前的充电器基本上都是用这个做浮充计时
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发表于 2024-10-14 20:23:53 | 显示全部楼层
啥也不是,散会
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发表于 2024-10-14 20:54:55 | 显示全部楼层
看着不错啊!
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发表于 2024-10-14 20:55:18 | 显示全部楼层
还可以用这玩意做看门狗
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发表于 2024-10-14 21:35:02 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
这个IC应用的地方比较多。
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发表于 2024-10-15 00:10:50 | 显示全部楼层
楼主码字不易,辛苦了!谢谢分享!
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发表于 2024-10-15 00:11:00 | 显示全部楼层
楼主码字不易,辛苦了!谢谢分享!
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发表于 2024-10-15 08:12:08 | 显示全部楼层
两帖轮换着看了几遍,还是没弄懂,看来我自觉的一点点数字电路知识已尽数捧还了
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发表于 2024-10-15 08:38:55 | 显示全部楼层
深入浅出好文!!!
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