随着集成电路的不断普及，不少无线电爱好者开始转向数字电路。为帮助爱好者学习、掌握数字电路，我们推荐一种自制石英晶体数字钟，此钟采用YS型八段荧光数码管显示，可由集成电路直接驱动。此电子钟电路简单、成本低。
电路介绍
整机电路由振荡器、多级分频器、译码器和显示器等四部分组成，见图1所示。
振荡器部分见图1的左下部，由3个与非门电路和100KHz晶体组成，产生100000Hz的振荡信号。100000Hz的振荡信号再经过五级每级为1/10分频的分频器后，得到周期为1秒的信号。五级分频器由计数器C1～C5组成。第二级（C2）、第三级（C3）分频器11端输入脉冲不是从前级的8端引入，而是从6端引入的，以便得到较宽的11脉冲，使分频器工作稳定。
分频器C5输出的周期为1秒的信号，这一信号再经C6（1/10分频）、C7（1/6分频）、C8（1/10分频）、C9（1/6分频）、C10（1／10分频）、C11（1／24分频）等分频器作不同的分频后，分别得到周期为10秒、60秒（1分）、10分、60分（1小时）、10小时、24小时的信号。这些信号又分别被送到C12～C17组成的六级译码器电路中，经过译码电路后，就可以得到秒、10秒、分、10分、小时、10小时的时间信号。这些时间信号再分别送到显示部分，由荧光数码管显示，就可以看到数字表示的时间了。
从图1中可以看出，秒个位或分个位与秒10位或分10位的电路接法是不一样的，C7、C9的5端接-24伏，而C6、C8的5端接0伏；C7、C9的4端是空着的，6端是接代码“4”，而C6、C8的4端接代码“4”，6端接代码“8”。
1／24分频电路较其它分频器也不同。当计数器计至24时，这时C11的4端状态为“1”状态，C10的14端状态为“1”，此时与非门F\(_{4}\)的门打开；使计数器清“0”。由于电阻（10K）、电容（0.047μ）的延迟作用，使清“0”脉冲宽度大于CP脉冲的宽度，这样就得等延迟时间过去后与非门F4才能关上，使C10、C11回到计数工作状态。在C11、C10处于清“0”工作过程中，并不影响前面几级计数器的工作，它们仍在计数。
图1中还包括了对表电路，其电路很简单，见图1中与对表开关K相连部分。由于C7的输出（JW端）是无源输出，所以它可以和其它输出端任意并联。这样在设计对表电路时，当把开关K置于“3”或“5”位置时，秒信号就直接加到了小时个位或分个位的计数器的CP端，作为对表信号，使小时或分钟每秒进一个字，以达到对时的目的。对好时、分钟位以后，等秒位显示与标准时间相等时，再将K扳至“1”位，此时电子钟就正常工作了。为了保证对时可靠，把开关K的“2”、“4”两档都设为空档，为“暂停”档，此刻钟的显示不变，可以避免两个输人端相连。
本钟每当差10秒整点时就会自动打点，每隔一秒钟响一次，共五响，最后一响后为整点。这部分电路由图1中两块8模拟门集成电路块F\(_{5}\)、F6、喇叭等组成。F\(_{5}\)、F6相当于一个人输入与非门电路，F\(_{5}\)在59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒时每次输出1000Hz的方波信号。这方波信号加到F6，F\(_{6}\)接成一个反相器和功率输出级，放大后的信号经变压器B推动扬声器发出响声。
制作与调试
图1中的F\(_{1}\)～F4用一块PMOS块，型号为MOS－Q，是四与非门电路。C1～C11用的是PMOS集成块MMJ—4，要求C1、C2的Q\(_{4}\)端的输出完好，C2、C4的JW端输出完好，C5的Q3端、JW端完好。
对于分频电路C6～C11的要求是：1／10分频所用的MMJ－4的所有功能完好，1／6分频用的MMJ—4一般Q\(_{1}\)、Q2、Q\(_{4}\)输出完好就行，C10用的MMJ－4要求所有功能完好，Cll则只要求R-、Q1及Q\(_{2}\)功能完好就行。
对于译码器电路中用的XCY－2要求功能完好。所用的集成块XCX－3只要门电路工作正常就可以。
荧光数码管用YS13－3型的，其接线见图1中所示。电源部分的-24伏电源要来稳定，为了降低功耗可将电源电压降到18伏使用，对于24伏电源要求有稳压电路。
为了业余爱好者制作方便，本机电路的印制板没有用双面复铜板，而设计成单面印制极电路，在印制板背面有几条明引线接电阻等。印制板见图2（1∶1），图中黑线为背面的明引线；凡是有“○”处，均为接线点，应将印制板打孔，以穿引背面元件或导线用；f\(_{1}\)、f2为数码管灯丝，f\(_{1}\)端接-24伏以上；图中“I”孔为数码管的小数点屏。
制作印制板时一定要注意，由于集成电路排列密集，所以绘制印制板时要用鸭嘴笔或注射器细心地画，画完待漆干以后，先用锋利的小刀修理整齐后再腐蚀。数码管直接焊在印制电路板，6只数码管要排列整齐。焊接集成电路块时，一定要注意以下几点：1．暂时不用的片子一定要用锡纸包好，包时应将所有的引线连在一起，或放在金属小盒内，防止外电场干扰。 2．焊接时要用25W以下的电烙铁，最好是内热的，电烙铁的外壳一定要接地良好！！或将烙铁电源拔掉再焊。3．焊接时，烙铁头不要在集成电路块的引线上停留时间太长，否则容易损坏集成块。
检查集成块时，由于PMOS集成电路输出高电平时内阻较低，而输出低电子时内阻较高，所以用万用表测量集成块的高、低电平时，最好选用10KΩ／V以上的表，并且将表笔“-”端接本机电源24伏端子上，电表正极接测量端，这时电表指示20～24伏为高电平，而0～12伏为低电平。也可以用荧光数码管的一个小数点作指示，高电平时小数点亮，低电平时小数点不亮，脉冲则介于亮与不亮之间。
集成块的各脚引线按图2所示连接，角码排列不能错。电路焊接好以后，通电后看数码管有无显示，秒位是否变化。如果秒个位能正常变字显示。就表明秒个位以前的电路都正常工作。如果秒个位不能变字，则可先将100KHz晶体振荡电路稍加改动，用0.5～2μF的电容（不用电解电容）代替晶体，然后把晶体振荡器输出的100KHz信号直接加到秒个位的“CP”端上，这时应有显示，数字改变的频率大概由每秒0.5次到5次之间。若仍无变化，则可把100KHz的信号直接加到分个位上，如果分个位有数字显示，说明秒个位电路中的集成块有问题或焊线有误；如果分个位也无变化，则说明晶体振荡电路中的集成块焊线错或有问题。在排除了振荡器电路中的故障后，重新将100KHz信号加至秒个位的“CP”端，这时注意显示屏上10秒、60秒是否能进位。由此判断秒个位、秒十位是否正常，然后把振荡器输出依次加在分个位、时个位上，看它们是否正常工作及能否进位。
一般说来，如果显示不正常而进位数正常时，可能是该位数的译码器有问题，也有可能是MMJ—4的Q\(_{1}\)～Q4端有损坏的，这时可暂停输入信号，测Q\(_{1}\)～Q4 端的电位是否能和荧光数码管的数字对应，如不能对应，则是译码器有问题；如能对应则是MMJ－4有问题。如果不能进位，则是MMJ—4有问题，可把接JW端的接线改接在Q\(_{4}\)端，这时若能进位了，说明这块集成块输出功能差，应更换掉；如果仍不能进位，应更换下一级的MMJ－4集成块。
在调整好秒、分、时及显示部分电路后，就可以把晶体换上，输出仍接在秒个位上，这时应看到秒及分位的数字很快变动，说明晶振部分工作正常，然后把输出依次加在各分频器的“CP”端上，如果数码管的数字不变动，就是该级分频器有问题，更换对应的集成电路。然后再将振荡器的输出接到C1的CP端。
图1中的电容C\(_{0}\)为校准时间用的微调电容，应把它放在容易调整的位置。在调整时应注意记住，若钟走时快了，应加大C0的容量；若走时慢了，应减小C\(_{0}\)的容值。
此钟的安装图见图3，外形见报头，仅供读者参考。我们安装的这种钟的误差可调到每周±1～±2秒。(陈旭 李明远 胡少英)