在数字仪表中,任何模拟量转换成数字量并在数字屏上显示出被测值的过程,基本上都包括频率测量。频率测量的精度受到门控时基信号准确度的影响,本文介绍一种既有一定精度又简单易行的用CMOS电子钟电路ZC002或第三代电子手表电路ZC001得到标准1秒的门控时基信号的电路,适用于一般生产车间的测量仪表、修理用测量仪表和袖珍式数字仪表中。
用图1电路能得到宽度为1秒的门控信号,图中石英晶体、电容器C\(_{1}\)、C2、电阻R和ZC002钟电路中作振荡用的倒相器一起构成晶体振荡器,产生32768赫的标准频率,频率稳定度可达10\(_{-6}\),经ZC002钟电路(或ZC001三代手表电路)内部16次二分频,从ZC002的第8、第9脚得到输出波形如图2a、b所示。用一片C006CMOS二输入端四与非门中的两个与非门(1、2)组成RS触发器, RS触发器的输出便是可作门控信号的宽度为1秒的对称方波。用C006中的另一个与非门(3)作反相器,将晶体振荡器32786赫标准频率接出作为“自校”用。


用图3电路可以获得周期1秒的负时基信号,其波形见图2中波形c。这个电路中用了一片二输入端四或非门C039,ZC002钟电路(或ZC001三代电子手表电路)的输出1、输出2经反相器(1、2)和或非门(4),在输出端C便可得到周期为1秒的时基信号,其余部分都和图1相同(因门1、2、3仅作反相器用,所以用与非门、或非门效果都是一样的)。如若要得到周期为1秒的正时基信号可用图4电路。


从以上电路所取得的宽度为1秒的门控信号和周期一秒的时基信号,用于一般测量仪器中均能方便地利用常用接口电路驱动TTL、MOS等电路。
本文中所用集成电路都是江西省南昌县江南材料厂或北京市半导体器件三厂产品,其他厂的同类产品均可采用。产品说明书中规定ZC002电子钟电路工作电压范围为1.3~3V,实践证明工作电压在1.3~7.5V内均能正常工作。与非门C006工作电压范围为8~12V,或非门C039工作电压范围为7~15V,实践证明均能在4.5~15V范围内正常工作,因此本文中VDD均为6V。ZC001三代电子手表电路的工作电压范围为1.3~1.8V,我们用4.5V同样能正常工作。手表石英晶体为北京707厂产品,体积都较小,所以在袖珍式数字仪表中使用很方便。(陈应斌)