我是靠谱客的博主 俭朴飞鸟,最近开发中收集的这篇文章主要介绍Multisim实现JK触发器时钟信号分频一. 元器件介绍二. 原理分析三. 仿真实验,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

JK触发器实现时钟信号分频

  • 一. 元器件介绍
  • 二. 原理分析
  • 三. 仿真实验

一. 元器件介绍

这里用到的元器件有:

  1. DIgital power(VCC)数字电源
  2. DIGITAL-CLOCK 数字时钟
  3. 逻辑分析仪(XLA)
  4. 74HC112N_4V JK触发器芯片
  5. ground 数字地
  6. SPDT 单刀双掷开关

二. 原理分析

先来说说JK触发器的原理:
74HC112N_4V JK触发器芯片有七个引脚分别为J输入、K输入、Clock时钟脉冲输入、Preset输入、Clear输入、 Q mathsf{Q} Q输出、 Q ‾ overline{mathsf{Q}} Q输出

对应输入输出电平值:
J输入K输入 Q mathsf{Q} Q输出 Q ‾ overline{mathsf{Q}} Q输出
00NCNC1
0101
1010
11ToggleToggle2

依据表格中JK输入输出值
分频器的原理:

  1. 根据时钟输入信号的上升沿(或下降沿)触发一次的时间为一周期(此处一周期为输入时钟脉冲的一周期),每变化一周期实现一次信号翻转(Toggle)
  2. 当时钟脉冲信号输入一次周期时,输出信号恰好完成一次翻转并在翻转后的一周期内保持不变,实现了将输入时钟脉冲的两个周期转变为输出的一个周期,最终实现分频。
  3. 要想实现实时翻转,需要保证JK输入端同时接高电平
    且不会受到PresetClear的影响,需要将PresetClear同时接高电平(实验中PresetClear为低电平有效)
    clock
    图中包括VCC及其下方的四条蓝线表示J输入、K输入、Preset输入、Clear输入接入同一个高电平VCC
    3红线为输入100HZ占空比为50%的时钟脉冲
    1深绿线为二分频
    4浅红线为四分频
    5紫线为八分频
    6浅绿线为十六分频

图中74HC112N_4V JK触发器芯片为下降沿触发
toggle
将二分频输出信号作为下一个JK触发器时钟输入信号实现对二分频的分频即四分频以此类推…

三. 仿真实验

需要快速作图的小伙伴直接copy下方图片中的接线即可
以下图实现十六分频为例

快速
仿真步骤:

  1. 将元器件全部摆放在白板上
  2. 根据接线原理将各元件接线
  3. 将输出信号逐个输出到逻辑分析仪上(根据需要分析的值输出)
  4. 观察输出的时钟脉冲信号

(1)查找所有元器件
方法如下:
此处以中文版为例

  1. 全局查找:
调出'元器件'窗口->'数据库'选择主数据库->'组'选所有组->输入元器件名称或芯片名称->点击右侧确定即可创建(点击详情报告可以查看该元器件的主要参数)

GROUND为例
在这里插入图片描述

  1. 组间查找:
调出'元器件'窗口->'数据库'选择主数据库->'组'选择需要查找的原件组(根据元器件类型查找)->在所在的组中查找相应元器件

GROUND为例
ground
GROUND处在Sources组下的POWER_SOURCES系列中

(2)配置相关元器件
注意根据逻辑分析仪接受的信号频率选择合适的时钟脉冲频率
选择接受逻辑分析仪接受内部时钟频率为200HZ,数字时钟输出信号频率为100HZ,选择合适的时钟格数显示更多或更少的方波输出信号

在这里插入图片描述

双击元器件本身修改参数

在这里插入图片描述

(3)接线

将元器件全部导入后开始接线

所有元器件

将J输入、K输入、 P R E ‾ overline{mathsf{PRE}} PRE输入、 C l e a r ‾ overline{mathsf{Clear}} Clear输入接入同一个高电平VCC
CLK接数字时钟

Clear可以添加接地端以停止分频

二分频

如图实现了简单的二分频
将输出接入逻辑分析仪显示如下
二分频显示

接着将输出接入下一个JK触发器时钟端CLK

四分频
如图实现了简单的四分频
将输出接入逻辑分析仪显示如下

四分频显示
同理将四个或者更多JK触发器组合在一起可以实现更多分频

总结:
1. 四输入端(J、K、~1PRE、~1CLR)输入为高电平
2. 显示易于分析的图像需要调节输入时钟频率参数、接受频率参数以及显示格数
3. 将二分频输出端接入下一个JK触发器作用分频输出四分频时钟信号,以此类推设计多分频触发器
4. 分频计算公式 | f’=f/2^n | T’=T*2^n |(n为用于分频的JK触发器个数)

希望能够帮到迷途之中的你,知识有限,如有学术错误请及时指正,感谢大家的阅读

(^^)/▽ ▽\(^^)

  1. NC:No change,表示保持之前的输出信号不变 ↩︎

  2. Toggle:翻转态,表示当前信号与之前信号相反 ↩︎

最后

以上就是俭朴飞鸟为你收集整理的Multisim实现JK触发器时钟信号分频一. 元器件介绍二. 原理分析三. 仿真实验的全部内容,希望文章能够帮你解决Multisim实现JK触发器时钟信号分频一. 元器件介绍二. 原理分析三. 仿真实验所遇到的程序开发问题。

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